So schalten Sie die Wasserzufuhr zum Tank ab. Automatisierung zur Steuerung des Pumpenbetriebs. Steuerung des Pumpenbetriebs über einen herkömmlichen Schalter

Wenn es notwendig ist, den Flüssigkeitsstand zu kontrollieren, erledigen viele diese Arbeit manuell, aber das ist äußerst ineffektiv, nimmt viel Zeit und Mühe in Anspruch und die Folgen eines Versehens können sehr teuer sein: zum Beispiel eine überflutete Wohnung oder ein Brand Pumpe. Dies kann durch den Einsatz von Schwimmer-Wasserstandssensoren leicht vermieden werden. Dabei handelt es sich um Geräte, die einfach im Design und Funktionsprinzip sind und erschwinglich sind.

Zu Hause können Sie mit Sensoren dieser Art Prozesse automatisieren wie:

• Überwachung des Flüssigkeitsstands im Vorratstank;
• pumpen Grundwasser aus dem Keller;
• Abschalten der Pumpe, wenn der Füllstand im Brunnen unter den zulässigen Wert fällt, und einige andere.

Funktionsprinzip eines Schwimmersensors

Ein Gegenstand wird in eine Flüssigkeit gelegt, die nicht darin versinkt. Das könnte ein Stück Holz oder Schaumstoff sein, hohle versiegelte Kunststoffkugel oder Metall und vieles mehr. Wenn sich der Flüssigkeitsspiegel ändert, steigt oder fällt dieses Objekt mit. Wenn der Schwimmer mit dem Stellantrieb verbunden ist, fungiert er als Wasserstandsensor im Tank.

Geräteklassifizierung

Schwimmersensoren können den Flüssigkeitsstand selbstständig überwachen oder ein Signal an den Steuerkreis senden. Nach diesem Prinzip können sie in zwei Teile geteilt werden große Gruppen: mechanisch und elektrisch.

Mechanische Geräte

Zu den mechanischen Ventilen zählen verschiedenste Schwimmerventile für den Wasserstand im Tank. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Schwimmer mit einem Hebel verbunden ist; wenn sich der Flüssigkeitsspiegel ändert, bewegt sich der Schwimmer nach oben bzw diesen Hebel nach unten drücken, und es wiederum wirkt auf das Ventil, das die Wasserzufuhr absperrt (öffnet). Solche Ventile sind in zu sehen Zisternen Toiletten. Sie sind sehr praktisch dort einzusetzen, wo ständig Wasser aus dem zentralen Wasserversorgungssystem nachgefüllt werden muss.

Mechanische Sensoren haben eine Reihe von Vorteilen:

• Einfachheit des Designs;
• Kompaktheit;
• Sicherheit;
• Autonomie – keine Stromquellen erforderlich;
• Zuverlässigkeit;
• Billigkeit;
• einfache Installation und Konfiguration.

Allerdings haben diese Sensoren einen entscheidenden Nachteil: Sie können nur ein (oberes) Niveau, das vom Einbauort abhängt, kontrollieren und, wenn möglich, dann in sehr geringen Grenzen regeln. Ein solches Ventil kann verkauft werden„Schwimmerventil für Behälter“ genannt.

Elektrische Sensoren

Ein elektrischer Flüssigkeitsstandsensor (Schwimmer) unterscheidet sich von einem mechanischen dadurch, dass er selbst das Wasser nicht absperrt. Der Schwimmer, der sich bewegt, wenn sich die Flüssigkeitsmenge ändert, beeinflusst die elektrischen Kontakte, die im Steuerkreis enthalten sind. Anhand dieser Signale entscheidet das automatische Steuerungssystem über die Notwendigkeit bestimmter Maßnahmen. Im einfachsten Fall verfügt ein solcher Sensor über einen Schwimmer. Dieser Schwimmer wirkt auf den Kontakt, über den die Pumpe eingeschaltet wird.

Als Kontakte werden am häufigsten Reed-Schalter verwendet. Ein Reed-Schalter ist ein versiegelter Glaskolben mit Kontakten im Inneren. Das Schalten dieser Kontakte erfolgt unter dem Einfluss eines Magnetfeldes. Reed-Schalter haben eine Miniaturgröße und können problemlos in einem dünnen Rohr aus nichtmagnetischem Material (Kunststoff, Aluminium) platziert werden. Ein Schwimmer mit Magnet bewegt sich unter dem Einfluss von Flüssigkeit frei entlang des Rohrs und bei Annäherung werden die Kontakte aktiviert. Dieses gesamte System wird vertikal im Tank installiert. Durch Ändern der Position des Reed-Schalters im Inneren des Rohrs können Sie den Zeitpunkt anpassen, an dem die Automatisierung aktiviert wird.

Wenn Sie den oberen Füllstand im Tank überwachen müssen, wird der Sensor oben installiert. Sobald der Füllstand unter den eingestellten Wert sinkt, schließt der Kontakt und die Pumpe schaltet sich ein. Das Wasser beginnt zu steigen, und wenn der Wasserstand die Obergrenze erreicht, kehrt der Schwimmer in seinen ursprünglichen Zustand zurück und die Pumpe schaltet sich ab. In der Praxis kann ein solches Schema jedoch nicht angewendet werden. Tatsache ist, dass der Sensor bei der geringsten Änderung des Füllstands ausgelöst wird. Danach schaltet sich die Pumpe ein, der Füllstand steigt und die Pumpe schaltet sich aus. Wenn der Wasserdurchfluss aus dem Tank geringer ist als die Versorgung, entsteht die Situation, dass die Pumpe ständig ein- und ausgeschaltet wird, während sie schnell überhitzt und ausfällt.

Daher Wasserstandssensoren Zur Steuerung der Pumpe arbeiten sie unterschiedlich. Im Behälter befinden sich mindestens zwei Kontakte. Einer ist für die obere Ebene zuständig; er schaltet die Pumpe ab. Der zweite bestimmt die Position des unteren Niveaus, bei dessen Erreichen die Pumpe einschaltet. Dadurch wird die Anzahl der Starts deutlich reduziert, was einen zuverlässigen Betrieb des Gesamtsystems gewährleistet. Wenn der Niveauunterschied gering ist, ist es praktisch, ein Rohr mit zwei Reed-Schaltern im Inneren und einem Schwimmer zu verwenden, der sie verbindet. Beträgt der Unterschied mehr als einen Meter, kommen zwei separate Sensoren zum Einsatz, die in den erforderlichen Höhen angebracht werden.

Trotz ihres komplexeren Aufbaus und der Notwendigkeit eines Regelkreises ermöglichen elektrische Schwimmersensoren eine vollautomatische Flüssigkeitsstandkontrolle.

Wenn Sie Glühbirnen über solche Sensoren anschließen Dann können sie zur visuellen Überwachung der Flüssigkeitsmenge im Tank verwendet werden.

Selbstgebauter Schwimmerschalter

Wenn Sie Zeit und Lust haben, können Sie mit Ihren eigenen Händen einen einfachen Schwimmer-Wasserstandssensor herstellen, und die Kosten dafür sind minimal.

Mechanisches System

Um es so weit wie möglich zu vereinfachen Bei der Ausführung verwenden wir einen Kugelhahn (Wasserhahn) als Absperrvorrichtung. Die kleinsten Ventile (halber Zoll oder kleiner) funktionieren gut. Diese Art von Wasserhahn verfügt über einen Griff, der ihn schließt. Um ihn in einen Sensor umzuwandeln, müssen Sie diesen Griff mit einem Metallstreifen verlängern. Die Leiste wird durch darin gebohrte Löcher mit den entsprechenden Schrauben am Griff befestigt. Der Querschnitt dieses Hebels sollte minimal sein, er sollte sich jedoch unter dem Einfluss des Schwimmers nicht verbiegen. Seine Länge beträgt ca. 50 cm. Am Ende dieses Hebels ist der Schwimmer befestigt.

Als Schwimmer können Sie zwei Liter verwenden Plastikflasche aus Limonade. Die Flasche ist zur Hälfte mit Wasser gefüllt.

Sie können den Betrieb des Systems überprüfen, ohne es in den Tank einzubauen. Montieren Sie dazu den Wasserhahn senkrecht und stellen Sie den Hebel mit dem Schwimmer in eine waagerechte Position. Wenn alles richtig gemacht ist, beginnt sich der Hebel unter dem Einfluss der Wassermasse in den Flaschen nach unten zu bewegen und eine vertikale Position einzunehmen, und der Ventilgriff dreht sich mit. Tauchen Sie das Gerät nun in Wasser. Die Flasche sollte aufschwimmen und den Ventilgriff drehen.

Da die Größe der Ventile und die zum Schalten erforderliche Kraft unterschiedlich sind, muss das System möglicherweise angepasst werden. Wenn der Schwimmer das Ventil nicht drehen kann, können Sie erhöhen Hebellänge oder nehmen Sie eine größere Flasche.

Wir montieren den Sensor im Behälter auf dem gewünschten Niveau in horizontaler Position, während in der vertikalen Position des Schwimmers das Ventil geöffnet und in der horizontalen Position geschlossen sein sollte.

Elektrischer Sensor

Zur Eigenfertigung des Sensors Für diesen Typ benötigen Sie zusätzlich zum üblichen Werkzeug:

Der Herstellungsablauf ist wie folgt:

Ändert sich der Flüssigkeitsspiegel, bewegt sich der Schwimmer mit, der über einen elektrischen Kontakt den Wasserstand im Tank regelt. Ein Steuerkreis mit einem solchen Sensor könnte wie in der Abbildung dargestellt aussehen. Die Punkte 1, 2, 3 sind die Anschlusspunkte für das Kabel, das von unserem Sensor kommt. Punkt 2 ist ein gemeinsamer Punkt.

Betrachten wir das Funktionsprinzip eines selbstgebauten Geräts. Sagen wir im Moment des Einschaltens des Tanks Wenn der Schwimmer leer ist, befindet er sich in der Position „Niedriger Füllstand“ (LL), dieser Kontakt schließt und versorgt das Relais (P) mit Strom.

Das Relais betätigt und schließt die Kontakte P1 und P2. P1 ist ein selbstsperrender Kontakt. Dies ist erforderlich, damit das Relais nicht abschaltet (die Pumpe läuft weiter), wenn das Wasser zu steigen beginnt und der Kontakt der Niederdruckeinheit öffnet. Der Kontakt P2 verbindet die Pumpe (H) mit der Stromquelle.

Wenn der Füllstand den oberen Wert erreicht, wird der Reed-Schalter betätigt und öffnet seinen Kontakt VU. Das Relais wird abgeschaltet, es öffnet seine Kontakte P1 und P2 und die Pumpe schaltet ab.

Wenn die Wassermenge im Tank abnimmt, beginnt der Schwimmer zu fallen, aber bis er die untere Position einnimmt und den NU-Kontakt schließt, schaltet sich die Pumpe nicht ein. In diesem Fall wiederholt sich der Arbeitszyklus erneut.

So funktioniert ein Schwimmerschalter zur Wasserstandskontrolle.

Während des Betriebs ist es notwendig, das Rohr und den Schwimmer regelmäßig von Schmutz zu reinigen. Reed-Schalter können einer großen Anzahl von Schaltvorgängen standhalten, sodass dieser Sensor viele Jahre lang hält.

Grüße!

Ich habe beschlossen, einen kleinen Artikel zu veröffentlichen, falls er für jemanden wie mich nützlich sein könnte))

Ich habe ein kleines, einfaches Gerät gebaut, um den Wasserstand in einem Behälter konstant zu halten. Die Schaltung wurde aus dem Internet übernommen und nur unter Hinzufügung eines elementaren parametrischen Spannungsstabilisators wiederholt, weil Gemäß den technischen Spezifikationen sollte das Gerät mit 24 V betrieben werden, und der gesamte Stromkreis und das Relais sollten mit 12 V betrieben werden.

Drei-Elektroden-Wasserstandsensor.

Es wird ein Diagramm des Pumpensteuergeräts vorgeschlagen. Dieses Diagramm stammt aus einem Satz, der von „Master KIT“ angeboten wird. Mit dem Pumpensteuergerät können Sie den Betrieb der Landpumpe automatisieren, mit deren Hilfe Wasser in den Duschtank fließt. Das Funktionsprinzip des „intelligenten Assistenten“ ist wie folgt: Wenn der Wasserstand im Duschtank unter einen bestimmten Wert L sinkt, schaltet sich die Pumpe ein und beginnt, Wasser in den Behälter zu pumpen. Wenn der Wasserstand den eingestellten Wert H erreicht, schaltet das Gerät die Pumpe ab.

Dieses Gerät kann auf dem Land eingesetzt werden Landhaus, Hütte. Der elektrische Schaltplan des Geräts ist in der Abbildung dargestellt.

Die Schaltung ist einfach und muss nicht konfiguriert werden.

Wasser hat einen elektrischen Widerstand. Solange sich kein Wasser im Behälter befindet, sind die Transistoren T1 und T2 geschlossen und T1 liegt am Kollektor des Transistors Hochspannung. Diese hohe Spannung, die über die Diode D1 an die Basis des Transistors T3 gelangt, öffnet diesen und den Transistor T4, was zur Aktivierung des Exekutivrelais führt, an dessen Leistungskontakte die Pumpe angeschlossen ist. Die Pumpe beginnt, Wasser in den Behälter zu pumpen. Die LED leuchtet auf und zeigt den Betrieb der Pumpe an. Wenn der Wasserstand den Sensor L erreicht, öffnet der Transistor T1 und die Spannung an seinem Kollektor sinkt. Die Pumpe arbeitet jedoch weiter, da über den Widerstand R8 Spannung an die Basis des Transistors T3 angelegt wird und der Schalter T3-T4 im geöffneten Zustand bleibt. Wenn der Wasserstand den „H“-Sensor erreicht, öffnet Transistor T2 und T3 fließt zur Basis des Transistors niedriges Niveau. Der TZ-T4-Schlüssel ist geschlossen – das Relais ist ausgeschaltet. Erst wenn der Wasserstand wieder unter das Niveau „L“ fällt, schaltet das Relais wieder ein. Strukturell ist das Gerät darauf ausgelegt Leiterplatte aus Folienfiberglas mit den Maßen 61x41 mm. Als „L“- und „H“-Sensoren können Sie verfügbare Materialien verwenden, z. B. Kupfer-Installationsmuttern mit einem Durchmesser von einem halben Zoll, die fest an isolierten Drähten befestigt sind. Schalten Sie Geräte ein. Verbinden Sie die Sensordrähte mit der Platine und platzieren Sie sie wie folgt in einem Versuchsbehälter mit der gleichen Höhe wie der in der Datscha verwendete Duschtank: „COM“ am Boden (wenn der Behälter aus Eisen besteht, können Sie diesen Draht mit dem verbinden Körper des Behälters); „L“ – auf dem gewünschten unteren Wasserstand (Pumpenaktivierungsniveau); „H“ – auf dem Niveau der Pumpenabschaltung. Schließen Sie das Gerät an die Stromquelle an und achten Sie dabei auf die Polarität. Schließen Sie die Netzspannung und die Pumpe noch nicht an. Schalte den Strom an. Die Anzeige-LED sollte aufleuchten und das Relais sollte „klicken“, wodurch die Pumpe angeschlossen wird. Gießen Sie Wasser in den Behälter. Wenn der Wasserstand den „H“-Sensor erreicht, sollte das Relais ausschalten. Leeren Sie das Wasser aus dem Behälter. Wenn der Wasserstand knapp unter den „L“-Sensor fällt, sollte das Relais einschalten. Jetzt können Sie die Sensoren endlich an einem realen Objekt installieren und vorsichtig 220 V und eine Pumpe an die Kontakte des Stromkreises anschließen.

Der Vorteil dieses Schemas gegenüber einfacheren ist die Verwendung eines Relais mit nur einem Kontakt. Fast alle ähnlich einfache Schaltungen Es werden 2 Kontaktgruppen verwendet.

In der Schaltung sind Substitutionen möglich: beliebige Bipolartransistoren mit der angegebenen Leitfähigkeit. Ich habe V9014 und V9015 eingebaut, aber VT5 im Stabilisator - KT805BM in TO-220 mit kleinem Kühler. Das Vorhandensein eines Heizkörpers ist zwingend erforderlich – die Erwärmung ist sehr intensiv. Ich habe es auch auf Wärmeleitpaste aufgetragen. Dioden – jedes Silizium. Kondensatoren – alle mit einer Spannung von mindestens 16 V für C1, C2 und 40 V für C3. Brücke (oder Dioden in der Brücke) – für eine Spannung nicht niedriger als die Versorgungsspannung und einen Strom von mindestens 200 mA. Die Stromaufnahme der Schaltung betrug bei aktiviertem Relais 150 mA bei einer Versorgungsspannung von 24 V. Bei Stromversorgung durch Gleichstrom Du kannst die Brücke wegwerfen. Bei Stromversorgung über eine 12-V-Quelle (konstant) können Sie den gesamten Stabilisatorkreis entfernen.

Erste Version.

Die Platine verwendete eine Kombination aus DIP- und SMD-Komponenten. Bei der ersten Version der Platine ist eines der Geräte darauf angelötet. Die Platine des zweiten wurde leicht modifiziert: Die Brücke wurde von der Platine entfernt, die Verwendung eines Transistors im Stabilisator im TO-220-Gehäuse ist vorgesehen, es gibt mehr SMD-Elemente, die Breite der Leiterbahnen wurde geändert erhöht.

Die Diodenbrücke ist auf einem separaten kleinen Streifen aufgelötet.

Die Wasserversorgung und -entsorgung ist ein integraler Bestandteil des Alltags und der Produktion. Fast jeder, der in der Landwirtschaft oder im Heimwerkerbereich tätig ist, ist mindestens einmal auf das Problem gestoßen, den Wasserstand in dem einen oder anderen Behälter aufrechtzuerhalten. Manche Leute tun dies manuell, indem sie Ventile öffnen und schließen, aber es ist viel einfacher und effizienter, zu diesem Zweck einen automatischen Wasserstandsensor zu verwenden.

Arten von Füllstandsensoren

Je nach Aufgabenstellung werden zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes berührende und berührungslose Sensoren eingesetzt. Erstere haben, wie der Name schon vermuten lässt, Kontakt mit der Flüssigkeit, letztere erhalten Informationen aus der Ferne mithilfe indirekter Messmethoden – Transparenz des Mediums, seine Kapazität, elektrische Leitfähigkeit, Dichte usw. Nach dem Funktionsprinzip lassen sich alle Sensoren in 5 Haupttypen einteilen:

1. Schweben
2. Elektrode.
3. Hydrostatisch.
4. Kapazitiv.
5. Radar.

Die ersten drei können als Kontaktgeräte klassifiziert werden, da sie direkt mit dem Arbeitsmedium (Flüssigkeit) interagieren, das vierte und fünfte sind berührungslos.

Schwimmersensoren

Vielleicht das einfachste im Design. Es handelt sich um ein Schwimmersystem, das sich auf der Oberfläche der Flüssigkeit befindet. Wenn sich der Füllstand ändert, bewegt sich der Schwimmer und schließt auf die eine oder andere Weise die Kontakte des Steuermechanismus. Je mehr Kontakte entlang des Schwimmerwegs vorhanden sind, desto genauer sind die Anzeigewerte:

Funktionsprinzip eines Schwimmer-Wasserstandsensors in einem Tank

Die Abbildung zeigt, dass die Anzeigewerte eines solchen Geräts diskret sind und die Anzahl der Pegelwerte von der Anzahl der Schalter abhängt. Im Diagramm oben gibt es zwei davon – oben und unten. Dies reicht in der Regel völlig aus, um den Pegel automatisch in einem bestimmten Bereich zu halten.

Zur kontinuierlichen Fernüberwachung gibt es Schwimmergeräte. Bei ihnen steuert der Schwimmer den Rheostatmotor und der Füllstand wird anhand des aktuellen Widerstands berechnet. Bis vor kurzem wurden solche Geräte häufig verwendet, um beispielsweise die Benzinmenge in Autotanks zu messen:

Gerät zur Messung des rheostatischen Füllstands, wobei:

• 1 – Drahtwiderstand;
• 2 – Rheostat-Schieber, mechanisch mit dem Schwimmer verbunden.

Elektroden-Füllstandsensoren

Geräte dieser Art nutzen die elektrische Leitfähigkeit einer Flüssigkeit und sind diskret. Der Sensor besteht aus mehreren unterschiedlich langen Elektroden, die in Wasser eingetaucht sind. Je nach Füllstand der Flüssigkeit gibt es die eine oder andere Anzahl Elektroden.

Drei-Elektroden-System von Flüssigkeitsstandsensoren im Tank

In der Abbildung oben sind die beiden rechten Sensoren in Wasser eingetaucht, was bedeutet, dass zwischen ihnen ein Wasserwiderstand besteht – die Pumpe wird gestoppt. Sobald der Füllstand sinkt, ist der mittlere Sensor trocken und der Schaltkreiswiderstand steigt. Die Automatisierung startet die Druckerhöhungspumpe. Wenn der Behälter voll ist, fällt die kürzeste Elektrode ins Wasser, ihr Widerstand gegenüber der gemeinsamen Elektrode nimmt ab und die Automatisierung stoppt die Pumpe.

Es ist ganz klar, dass die Anzahl der Kontrollpunkte leicht erhöht werden kann, indem zusätzliche Elektroden und entsprechende Kontrollkanäle in das Design integriert werden, beispielsweise für Überlauf- oder Trockenheitsalarme.

Hydrostatisches Steuersystem

Hier ist der Sensor ein offenes Rohr, in dem ein Drucksensor der einen oder anderen Art eingebaut ist. Mit steigendem Füllstand ändert sich die Höhe der Wassersäule im Rohr und damit der Druck auf den Sensor:

Funktionsprinzip des hydrostatischen Flüssigkeitsstandkontrollsystems

Solche Systeme haben eine kontinuierliche Charakteristik und können nicht nur für verwendet werden automatische Kontrolle, sondern auch zur Pegelfernsteuerung.

Kapazitive Messmethode

Funktionsprinzip eines kapazitiven Sensors mit Metall- (links) und dielektrischem Bad

Induktionszeiger funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip, allerdings übernimmt bei ihnen die Rolle eines Sensors eine Spule, deren Induktivität sich je nach Vorhandensein von Flüssigkeit ändert. Der wesentliche Nachteil solcher Geräte besteht darin, dass sie nur zur Überwachung von Stoffen (Flüssigkeiten, Schüttgüter etc.) geeignet sind, die eine ausreichend hohe magnetische Permeabilität aufweisen. Induktive Sensoren werden im Alltag praktisch nicht eingesetzt.

Radarkontrolle

Der Hauptvorteil dieser Methode ist der fehlende Kontakt zur Arbeitsumgebung. Darüber hinaus können die Sensoren ziemlich weit von der Flüssigkeit entfernt sein, deren Füllstand kontrolliert werden muss – Meter. Dadurch können Radarsensoren zur Überwachung extrem aggressiver, giftiger oder heißer Flüssigkeiten eingesetzt werden. Das Funktionsprinzip solcher Sensoren wird schon durch ihren Namen angedeutet – Radar. Das Gerät besteht aus einem Sender und einem Empfänger, die in einem Gehäuse montiert sind. Der erste sendet das eine oder andere Signal aus, der andere empfängt das reflektierte Signal und berechnet die Verzögerungszeit zwischen den gesendeten und empfangenen Impulsen.

Funktionsprinzip des Ultraschall-Radar-Füllstandschalters

Das Signal kann je nach Aufgabenstellung Licht, Ton oder Funk sein. Die Genauigkeit solcher Sensoren ist recht hoch – Millimeter. Der einzige Nachteil ist vielleicht die Komplexität der Radarüberwachungsausrüstung und ihre relativ hohen Kosten.

Selbstgemachte Flüssigkeitsstandsregler

Aufgrund der Tatsache, dass einige der Sensoren äußerst einfach aufgebaut sind, Einen Wasserstandsschalter mit eigenen Händen zu bauen ist überhaupt nicht schwierig. In Verbindung mit Wasserpumpen können Sie mit solchen Geräten den Prozess des Wasserpumpens beispielsweise in einen Wasserturm auf dem Land oder in ein autonomes System vollständig automatisieren Tröpfchenbewässerung.

Automatische Schwimmerpumpensteuerung

Um diese Idee umzusetzen, wird ein selbstgebauter Reedschalter-Wasserstandsensor mit Schwimmer verwendet. Es erfordert keine teuren und knappen Komponenten, ist leicht zu wiederholen und recht zuverlässig. Zunächst lohnt es sich, über das Design des Sensors selbst nachzudenken:

Entwurf eines zweistufigen Schwimmersensors für Wasser im Tank

Es besteht aus einem Schwimmer 2 selbst, der an einer beweglichen Stange 3 befestigt ist. Der Schwimmer befindet sich auf der Wasseroberfläche und bewegt sich je nach Wasserstand zusammen mit der Stange und dem daran befestigten Permanentmagneten 5 nach oben/unten Führungen 4 und 5. In der unteren Position, wenn der Flüssigkeitsstand minimal ist, schließt der Magnet den Reed-Schalter 8 und in der oberen Position (der Tank ist voll) den Reed-Schalter 7. Die Länge der Stange und der Abstand zwischen den Führungen werden anhand der Höhe des Wassertanks ausgewählt.

Es bleibt nur noch die Montage eines Geräts, das die Druckerhöhungspumpe je nach Zustand der Kontakte automatisch ein- und ausschaltet. Sein Diagramm sieht so aus:

Steuerkreis der Wasserpumpe

Gehen Sie davon aus, dass der Tank vollständig gefüllt ist und sich der Schwimmer in der oberen Position befindet. Der Reed-Schalter SF2 ist geschlossen, der Transistor VT1 ist geschlossen, die Relais K1 und K2 sind deaktiviert. Die am Stecker XS1 angeschlossene Wasserpumpe ist stromlos. Während das Wasser fließt, senken sich der Schwimmer und mit ihm der Magnet, der Reed-Schalter SF1 öffnet sich, der Stromkreis bleibt jedoch im gleichen Zustand.

Sobald das Niveau erreicht ist Wasser wird fallen unter den kritischen Wert, schließt der Reed-Schalter SF1. Der Transistor VT1 öffnet, das Relais K1 schaltet und wird mit den Kontakten K1.1 selbsthemmend. Gleichzeitig versorgen die Kontakte K1.2 desselben Relais den Starter K2 mit Strom, der die Pumpe einschaltet. Das Wasserpumpen begann.

Mit steigendem Füllstand beginnt der Schwimmer zu steigen, öffnet sich der Kontakt SF1, der durch die Kontakte K1.1 gesperrte Transistor bleibt jedoch geöffnet. Sobald der Behälter gefüllt ist, schließt der Kontakt SF2 und schließt den Transistor zwangsweise. Beide Relais werden freigegeben, die Pumpe schaltet ab und der Stromkreis geht in den Standby-Modus.

Wenn Sie die Schaltung anstelle von K1 wiederholen, können Sie jedes elektromagnetische Relais mit geringer Leistung und einer Betriebsspannung von 22–24 V verwenden, zum Beispiel RES-9 (RS4.524.200). Eine RMU (RS4.523.330) oder eine andere mit einer Betriebsspannung von 24 V, deren Kontakte standhalten Anlaufstrom Wasserpumpe. Reed-Schalter können alle Typen sein, die zum Schließen oder Schalten dienen.

Niveauschalter mit Elektrodensensoren

Bei all seinen Vorteilen und seiner Einfachheit weist das bisherige Design eines Füllstandsmessgeräts für Tanks auch einen erheblichen Nachteil auf: mechanische Komponenten, die im Wasser arbeiten und eine ständige Wartung erfordern. Dieser Nachteil fehlt bei der Elektrodenkonstruktion der Maschine. Es ist viel zuverlässiger als das mechanische, erfordert keine Wartung und die Schaltung ist nicht viel komplizierter als die vorherige.

Als Sensoren werden hier drei Elektroden aus beliebigem leitfähigem Edelstahl verwendet. Alle Elektroden sind elektrisch voneinander und vom Behälterkörper isoliert. Der Aufbau des Sensors ist in der folgenden Abbildung deutlich zu erkennen:

Drei-Elektroden-Sensordesign, wobei:

• S1 – gemeinsame Elektrode (immer im Wasser)
• S2 – Minimumsensor (Tank leer);
• S3 – Sensor für maximalen Füllstand (Tank voll);

Der Pumpensteuerkreis sieht folgendermaßen aus:

Schema der automatischen Pumpensteuerung mithilfe von Elektrodensensoren

Wenn der Tank voll ist, befinden sich alle drei Elektroden im Wasser und der elektrische Widerstand zwischen ihnen ist gering. In diesem Fall ist der Transistor VT1 geschlossen, VT2 ist geöffnet. Relais K1 ist eingeschaltet und schaltet mit seinen Öffnerkontakten die Pumpe ab. Mit seinen Schließerkontakten verbindet es Sensor S2 parallel zu S3. Wenn der Wasserstand zu sinken beginnt, liegt Elektrode S3 frei, S2 befindet sich jedoch immer noch im Wasser und es passiert nichts.

Es wird weiterhin Wasser verbraucht und schließlich wird die Elektrode S2 freigelegt. Dank des Widerstands R1 schalten die Transistoren in den entgegengesetzten Zustand. Das Relais gibt die Pumpe frei und startet sie, wobei gleichzeitig Sensor S2 ausgeschaltet wird. Der Wasserstand steigt allmählich an und zuerst schließt die Elektrode S2 (es passiert nichts - sie wird durch die Kontakte K1.1 ausgeschaltet) und dann die Elektrode S3. Die Transistoren schalten erneut, das Relais wird aktiviert und schaltet die Pumpe ab, während gleichzeitig der Sensor S2 für den nächsten Zyklus in Betrieb genommen wird.

Das Gerät kann jedes Low-Power-Relais verwenden, das mit 12 V betrieben wird und dessen Kontakte dem Strom des Pumpenstarters standhalten.

Bei Bedarf kann das gleiche Schema verwendet werden, um automatisch Wasser beispielsweise aus einem Keller zu pumpen. Dafür Entwässerungspumpe Sie müssen nicht an die normalerweise geschlossenen, sondern an die normalerweise offenen Kontakte des Relais K1 anschließen. Das Schema erfordert keine weiteren Änderungen.

Auf Wasser kann man nicht verzichten, und wenn man einen eigenen Haushalt hat oder in einem Privathaus wohnt, dann kann man auf eine einfache Pumpensteuerung nicht verzichten. Die Pumpensteuerung muss in mindestens zwei Modi arbeiten: Entwässerung – Wasser aus einem Behälter, Brunnen oder Brunnen pumpen und Wasser heben – im Befüllmodus des Behälters. Wenn der Wasserbehälter gefüllt ist, kann es zu einem Überlauf kommen, und wenn Wasser herausgepumpt wird, kann die Pumpe trocken werden und durchbrennen. Jeder Pumpensteuerkreis ist darauf ausgelegt, diese Probleme zu vermeiden.

Das Design verwendet zwei Sensoren: Ein kurzer Stahlstab überwacht den maximal zulässigen Wasserstand und ein langer Metallstab überwacht den Mindeststand. Der Tank selbst besteht aus Metall und ist an die Minusschiene angeschlossen. Wenn der Behälter aus dielektrischem Material besteht, ist die Verwendung einer zusätzlichen Stahlstange über die gesamte Länge des Behälters zulässig. Bei Kontakt eines langen Sensors und eines kurzen Sensors mit Wasser ändert sich der logische Pegel an den Klemmen der K561LE5-Mikroschaltung von hoch auf niedrig, wodurch sich der Betriebsmodus der Pumpe ändert.

Liegt der Wasserstand unter beiden Sensoren, ist der zehnte Pin der Mikroschaltung logisch Null. Bei einem allmählichen Anstieg des Wasserstands bleibt auch bei Kontakt des Wassers mit einem langen Sensor immer noch ein logischer Nullpunkt bestehen. Sobald der Wasserstand den Kurzschlusssensor erreicht, erscheint eine logische Eins und der Transistor schaltet das Pumpensteuerrelais ein, das beginnt, Wasser aus dem Behälter zu pumpen.

Wenn der Wasserstand sinkt und der kurze Sensor keinen Kontakt mit dem Wasser hat, liegt an Pin 10 immer noch eine logische Eins an und die Pumpe läuft weiter. Sinkt der Wasserstand jedoch unter den langen Sensor, erscheint ein logischer Nullpunkt und die Pumpe stellt den Betrieb ein. Für den umgekehrten Betrieb wird der Kippschalter S1 verwendet.

In dieser Schaltung ist der Wasserstandsensor im Tank so aufgebaut, dass die SF1-Kontakte schließen, wenn der Wasserstand unter dem Mindestwert liegt, und der SF2-Reedschalter nur schließt, wenn das Wasser den Höchststand erreicht.

Ich habe diese Amateurfunkentwicklung in der Datscha genutzt, um einen bestimmten Flüssigkeitsstand im Bewässerungstank zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten.

Jede automatische Wasserversorgung beginnt mit einem Sensor. Die am häufigsten verwendeten Sensoren sind Kontaktsensoren, die in Wasser eingetaucht werden und den Widerstand des Wassers messen. Mir scheint, dass diese Methode gravierende Nachteile hat. Das Wasser steht ständig unter Strömung. Ja, dieser Strom ist winzig, aber was auch immer er ist, er führt zu elektrochemischen Prozessen im Wasser. Dies erhöht nicht nur die Korrosion der Metallreservoir- und Sensorkontakte, sondern erhöht auch den Gehalt an Metallsalzen im Wasser, was natürlich schädlich für den Körper sein kann, außer bei der Verwendung von Silberkontakten und lebensmittelechten Kunststoffbehältern. In diesem Fall kann die Zugabe von Silberionen zum Wasser positive Auswirkungen auf den Körper haben. Dennoch ist es besser, auf den bei dieser Entwicklung verwendeten Wasserstandsensor zu verzichten, bei dem es sich um ein Kunststoffrohr handelt, das vertikal in einen Wassertank abgesenkt wird. Im Inneren des Rohres bewegt sich frei ein aus Schaumstoff geschnittener Schwimmer, an dem ein Magnet eines alten Lautsprechers befestigt ist. Der Magnet befindet sich auf der Oberfläche des Schwimmkörpers und kommt nicht mit Wasser in Berührung. Um zu verhindern, dass der Schwimmer bei niedrigem Wasserstand aus dem Rohr fällt, wird der untere Teil des Rohrs mit einer Brücke aus dem Körper eines alten Kugelschreibers blockiert (in die gegenüberliegenden Rohrwände werden Löcher gebohrt). und der Stift wird dort mit etwas Reibung eingeführt).

An der Außenseite des Rohrs sind zwei Reed-Schalter angebracht; der Einbauort wird experimentell anhand der Eigenschaften eines bestimmten Tanks ausgewählt. Ein Reed-Schalter muss unter der Wirkung schließen Dauermagnet schwimmt, wenn der Tank leer ist, und erreicht den Mindeststand, bei dem die Elektropumpe eingeschaltet werden muss, um den Tank wieder aufzufüllen. Der zweite Reed-Schalter ist an einer Stelle im Rohr installiert, wo er unter der Wirkung des Schwimmermagneten schließt, wenn der Tank maximal gefüllt ist und die Pumpe ausgeschaltet werden muss. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, können Sie am Installationsort jedes Reedschalters mehrere Reedschalter installieren, diese um das Rohr herum platzieren und parallel zueinander verbinden. Tatsache ist, dass sich der Sensor während der Bewegung drehen kann und der Reed-Schalter empfindlicher auf den senkrechten Einfluss des Magnetfelds auf ihn reagiert, sodass er bei einer bestimmten Position des Magneten möglicherweise nicht funktioniert.

Es ist auch zu berücksichtigen, dass der Abstand zwischen den Reed-Schaltern (Reed-Schaltern) des unteren und oberen Niveaus am Rohr erheblich sein muss, damit das Magnetfeld in keiner Position des Schwimmers zum Schließen beider Reed-Schalter führen kann Schalter (beide Gruppen von Reed-Schaltern), da das gleichzeitige Schließen der Reed-Schalter der unteren und oberen Ebene zu einem Kurzschluss im Leistungskreis des Stromkreises führt. Reed-Schalter und die zu ihnen führenden Drähte müssen sorgfältig mit Dichtmittel gegen Wasser isoliert werden.

Der Schaltplan des elektronischen Teils ist in der Abbildung oben dargestellt. Ein Schmitt-Trigger mit relativ niedrigem Eingangswiderstand (abhängig vom Wert von R1) ist auf den Elementen D1.1 und D1.2 aufgebaut. Ein niedriger Eingangswiderstand führt zu minimalen Interferenzen auf dem vom Reed-Schalter kommenden Kabel und verringert die Anfälligkeit des Schaltkreises für Schäden durch statische Elektrizität. Bekanntlich nimmt ein Schmitt-Trigger einen Zustand an, der dem Zustand an seinem Eingang entspricht. Der Eingang besteht aus den miteinander verbundenen Anschlüssen des Elements D1.1. Wenn an diesen Eingang eine logische Eins angelegt wird, ist der Ausgang des Elements D1.2 ebenfalls eine logische Eins. Wenn danach jedoch der Eingang des Triggers ausgeschaltet wird, bleibt er aufgrund der Tatsache in einem einzelnen Zustand dass an seinem Eingang eine logische Eins empfangen wird und sein Ausgang über den Widerstand R1 erfolgt. Das Gleiche gilt für das Setzen auf Null.

Der Reed-Schalter SG1 ist am Boden des Rohrs installiert und sorgt für das Einschalten der Pumpe zum Befüllen des Tanks. Der Reed-Schalter SG2 befindet sich oben am Rohr und ist für das Abschalten der Pumpe verantwortlich. Der eine oder andere Reedschalter schließt nur in der oberen und unteren Position des Wasserspiegels. In der Mittelstellung wirkt der Magnet nicht auf sie und sie sind nicht geschlossen. Angenommen, der Kreislauf wäre eingeschaltet und der Wasserstand wäre durchschnittlich. Der Schmitt-Trigger kann beim Einschalten beliebig auf jede Position eingestellt werden. Wenn es auf die Einheitsposition eingestellt ist, schaltet sich die Pumpe ein und pumpt Wasser in den Tank, bis der SG2-Reedschalter schließt. Wenn der Schmitt-Trigger auf Null gestellt ist, schaltet sich die Pumpe erst dann ein, wenn der Wasserstand sinkt, bis SG1 schließt. Nehmen wir an, dass der Wasserstand im Tank minimal ist. Dann schließt der Reed-Schalter SG1 und über ihn wird Spannung an den Eingang des Schmitt-Triggers angelegt hohes Level. Der Ausgang D1.2 wird auf eine logische Eins gesetzt.

Dementsprechend liegt man am Ausgang D1.4. Der Transistor VT3 öffnet und versorgt das Relais K1 mit Strom. Wenn sich der Schalter S1 in der Position „AVT“ befindet, wird die Elektropumpe eingeschaltet. Der Stromkreis bleibt in diesem Zustand, bis der Schwimmer so weit im Rohr ansteigt, dass sein Magnet den Reed-Schalter SG2 schließt. Nun ist der Eingang des Schmitt-Triggers mit einem gemeinsamen Minus verbunden, liegt also auf Low-Pegel. Dementsprechend liegt der Low-Pegel am Ausgang D1.2 und D1.4. Der Transistor VT3 schließt und wenn sich S1 in der Position „AVT“ befindet, schalten seine Kontakte die Elektropumpe aus. Die LEDs HL1 und HL2 dienen zur Anzeige des Systemstatus. Wenn die Pumpe eingeschaltet ist, leuchtet HL1, und wenn sie ausgeschaltet ist, leuchtet HL2. Anhand des Status der LEDs können Sie den Füllgrad des Tanks und den Betrieb der Elektropumpe überwachen. Mit dem Schalter S1 wird zwischen manueller und automatischer Steuerung umgeschaltet. S1 ist ein Kippschalter mit Neutralstellung. In der Neutralstellung („AUS“) ist die Elektropumpe unabhängig vom Zustand der Sensoren ausgeschaltet.

In der Position „VK“ wird die Pumpe unabhängig vom Zustand der Sensoren eingeschaltet. Und in der Position „AVT“ wird die Pumpe automatisch gesteuert. Die Stellungen „EIN“ und „AUS“ werden bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten am Wasserversorgungssystem sowie zur manuellen Steuerung im Falle einer Sensorstörung benötigt. Chip K561LE5 oder K561LA7 – die Logik der Wechselrichtereingänge spielt keine Rolle, die Eingänge sind miteinander verbunden. Sie können jede Mikroschaltung der Serien K561, K176 oder CD mit mindestens vier Wechselrichtern verwenden. Zum Beispiel K176LE5, K176LA7, K561LN2. Elektromagnetisches Relais K1 mit 12V-Wicklung und 230V-Kontakten bei einem Strom bis ZA. Sie können ein beliebiges ähnliches Relais verwenden oder es abhängig von der Leistung der Pumpe auswählen. Wenn die Pumpenleistung nicht mehr als 200 W beträgt, können Sie das KUTS-1-Relais eines alten Fernsehers verwenden.

Die unterbrechungsfreie Wasserversorgung eines Privathauses ist eine durchaus machbare Aufgabe. Dazu ist es notwendig, den Prozess der Wiederauffüllung des verbrauchten Wassers in den Tanks zu automatisieren. Da die meisten hochwertigen Maschinen recht teuer sind und erschwingliche Maschinen nicht den Qualitätsanforderungen genügen, können Sie dies tun selbstgemachtes Gerät um die Wasserversorgung zu regulieren Tiefbrunnenpumpe aus einem Bohrloch oder Brunnen.

Typischerweise fließt Wasser aus einem Brunnen in einen Speichertank, von wo aus es über angeschlossene Wasserhähne bestimmungsgemäß verwendet wird. Wenn die Flüssigkeit verbraucht ist, sollte sich die Pumpe automatisch einschalten, bis der Behälter gefüllt ist, und sie rechtzeitig wieder ausschalten, um ein Überlaufen oder Platzen zu verhindern.

Zu diesem Zweck können Sie Reed-Schalter verwenden, bei denen es sich um einen versiegelten Kontakt handelt, der von einem Magneten gesteuert wird. Solche Kontakte werden üblicherweise in Fernseh- und Radiogeräten verwendet. Sie sind zuverlässig und langlebig. Reed-Schalter verfügen in der Regel über drei Schaltkontakte. Sie können aber auch Instanzen mit zwei Anschlüssen verwenden. Sie müssen lediglich zwei verschiedene Reed-Schalter erwerben – mit normalerweise geschlossenen und normalerweise offenen Kontakten.

Der Pumpenstarter wird an einer geeigneten Stelle im Raum installiert. An seinen Eingang wird Spannung aus dem Netzwerk angelegt und an den Ausgangskontakt ist eine elektrische Pumpe angeschlossen. Im Inneren des Tanks ist an seinem Deckel ein Kunststoffrohr befestigt, in dem ein zylindrischer Schwimmer mit daran befestigtem Magneten platziert ist. Als Schwimmer können Sie ein Stück Schaumstoff verwenden. Wenn sich Wasser im Tank ansammelt, steigt der Schwimmer, und wenn der Wasserstand sinkt, sinkt er.

Am Kunststoffrohr sind Reed-Schalter angebracht – der obere, der das Netz öffnet, bei maximalem Wasserstand, der untere, der schließt, bei Mindestniveau. Beim Ansaugen von Wasser steigt der Magnet am Schwimmer auf das Niveau des oberen Reedschalters. Unter dem Einfluss des Magnetfeldes wird der Reed-Schalter aktiviert, wodurch die Pumpe vom Netz getrennt wird – die Wasserzufuhr stoppt. Wenn Wasser fließt, fällt der Magnet auf den unteren Reed-Schalter und schließt den Stromkreis – die Pumpe schaltet sich ein und pumpt Wasser aus dem Brunnen auf das erforderliche Niveau. Dank der Zuverlässigkeit der Reed-Schalter arbeitet die automatische Steuerung der Tauchpumpe störungsfrei.

Aufbau einer automatischen Steuerung für eine Tiefbrunnenpumpe in Räumen mit niedrigen Decken.

Wenn der Speicher so im Raum installiert ist, dass der Abstand von seiner Oberkante zur Decke zu gering ist, muss die automatische Pumpensteuerung anders installiert werden.

Der in den Behälter abgesenkte Schwimmer ist über ein System von Umlenkrollen mit Magnet mit der Schnur verbunden. Als Riemenscheiben können Sie Spulen einer Nähmaschine verwenden. Ein Kunststoffrohr mit Magnet wird an einer geeigneten Stelle außerhalb des Tanks angebracht, sodass die freie Bewegung des Garns nicht behindert wird. In diesem Fall sollte die Schnur leicht gespannt sein, wofür Sie kleine Gewichte am Magneten anbringen können.

Reed-Schalter sind an der Außenfläche des Rohrs in der erforderlichen Höhe angebracht, entsprechend dem Niveau, bei dem die Pumpe ein- und ausgeschaltet wird. In diesem Fall liegt der Reed-Schalter, der das Netzwerk öffnet, niedriger als der schließende.

Steuerung des Pumpenbetriebs über einen herkömmlichen Schalter.

In manchen Fällen kann es schwierig oder unmöglich sein, eine automatische Pumpensteuerung mithilfe von Reed-Schaltern zu organisieren. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, das Ein- und Ausschalten des Systems über einen einfachen elektrischen Wandschalter zu automatisieren. Trotz ihrer Einfachheit ist diese Art der Pumpensteuerung weniger zuverlässig und nicht langlebig. Viel hängt von der Qualität des elektrischen Schalters selbst ab.

1. Im Lagertank wird ein Schwimmer (Leinwand oder Schaumstoff) installiert. Daran ist ein nichtmetallischer Stab befestigt, der herausgeführt wird.

2. An den Innenwänden des Tanks ist ein Führungsrohr angebracht, in dem sich die Schwimmerstange mit minimalem Widerstand auf und ab bewegt.

3. An der Stange ist ein Magnet angebracht, der die Position der Schaltkontakte auf „Ein“ ändert. oder „Aus“. In diesem Fall muss der Magnet stark genug sein, damit sein Magnetfeld die Widerstandskraft der Feder im Inneren des Schalters überwinden kann.

4. Es ist notwendig, eine Metallplatte oder einen starken Draht sicher am Schalterschlüssel zu befestigen, dessen Enden vorzugsweise in Form von Whisker-Kontakten gebogen werden.

5. Der Vorratstank und der Schalter sind an einer Wand montiert, wobei sich der Schalter über dem Tank befindet.

6. Um die Pumpe an den Schalter anzuschließen, wird der Phasendraht des Stromkabels durchtrennt und die Enden mit den Kontakten des Schalters verbunden. Der Kabelstecker wird in die Steckdose gesteckt.

Wie funktioniert diese Art von Maschine?

1. Wenn Wasser aus dem Vorratstank verbraucht wird, sinkt dessen Füllstand und dementsprechend bewegt sich der Magnet am Stab nach unten. In dem Moment, in dem es die Höhe der unteren Kontaktantenne erreicht, wird es stark vom Magneten angezogen und bewegt den Schalter in die Position „Ein“. Die Pumpe schaltet sich ein und Wasser beginnt zu fließen.