Circuito elétrico para enchimento automático do tanque. Sensor de nível de água DIY simples

Um componente importante para uma estadia confortável numa casa de campo é a presença de um abastecimento de água autónomo. No entanto, nem sempre é possível ligar-se a redes centralizadas de abastecimento de água. Neste caso, você terá que perfurar um poço ou cavar um poço no local. Mas isso não é suficiente para abastecer totalmente a casa com água. Afinal, você não vai carregar água em baldes. Para criar um abastecimento de água totalmente automático, você precisará de equipamento de bombeamento e automação adicional, bem como de um determinado circuito de controle de bomba. Para o funcionamento ininterrupto da bomba, é utilizado um sistema de controle, que pode ser montado de acordo com diversos esquemas. Estes são os que consideraremos em nosso artigo.

Para que o sistema de abastecimento de água de uma casa de campo seja automático e funcione sem a sua intervenção, é necessária uma máquina automática (sistema de automação) que manterá uma determinada pressão no sistema e controlará o arranque e a paragem dos equipamentos de bombagem.

Para tornar o controle da bomba simples e confiável, além de equipamentos padrão de uso geral (contatores, partidas magnéticas, chaves e relés intermediários), são utilizados dispositivos especiais de monitoramento e controle. Isso inclui os seguintes produtos:

relés a jato;
sensores de controle de pressão e nível de líquido;
relés de eletrodo;
sensores capacitivos;
medidores de pressão;
sensores de nível flutuante.

Opções de controle de equipamentos de bombeamento

Os seguintes tipos de dispositivos são usados para controlar uma bomba submersível:

painel de controle composto por um bloco de mecanismos necessários;
controle de imprensa;
dispositivo de controle automático que mantém uma certa pressão no sistema de abastecimento de água.

O painel de controle é uma unidade bastante simples que permite proteger o produto bombeado contra picos de tensão e curtos-circuitos. O modo de operação automático pode ser obtido conectando a unidade de controle ao interruptor de pressão e nível de líquido. Em alguns casos, o painel de controle está conectado a um sensor de flutuação. O preço de tal unidade de controle é baixo, mas sua eficácia sem o uso de proteção da bomba contra operação a seco e de um pressostato é questionável.

Conselho: para a auto-instalação é preferível utilizar um aparelho com sistema integrado.

A unidade de controle em forma de controle de prensa possui proteção passiva integrada contra operação a seco, além de equipamentos para operação automatizada de bombas. Para controlar o sistema, é necessário monitorar uma série de parâmetros, nomeadamente pressão do fluido e nível de fluxo. Por exemplo, se o fluxo de água exceder 50 litros por minuto, o equipamento de bombeamento sob controle da prensa opera sem parar. A máquina funciona e desliga a bomba se o fluxo de água diminuir e a pressão no sistema aumentar. Se o fluxo de fluido for inferior a 50 litros por minuto, o bombeamento do produto será iniciado quando a pressão no sistema cair para 1,5 bar. Esta operação da máquina é especialmente importante durante picos repentinos de pressão, quando é necessário reduzir o número de partidas e paradas da bomba com uma vazão mínima.

Um dispositivo de controle automático que permite manter a pressão constante no sistema deve ser utilizado onde quaisquer picos de pressão forem extremamente indesejáveis.

Atenção: se as leituras de pressão forem constantemente superestimadas, o consumo de energia aumentará e a eficiência da bomba, ao contrário, diminuirá.

Cabine de controle

O dispositivo automático mais avançado para controlar a operação de equipamentos de bombeamento é um gabinete de controle. Este dispositivo contém todos os componentes e blocos de segurança necessários para controlar uma bomba submersível.

Com a ajuda de tal gabinete você pode resolver muitos problemas:

O equipamento garante uma partida segura e suave do motor.
A operação do conversor de frequência é ajustada.
O dispositivo monitoriza os parâmetros de funcionamento do sistema autónomo de abastecimento de água, nomeadamente pressão, temperatura do líquido e nível de água no poço.
A máquina equaliza as características da corrente fornecida aos terminais do motor e também regula a velocidade do eixo do equipamento de bombeamento.

Existem também gabinetes de controle que podem atender diversas bombas. Esses produtos podem resolver ainda mais problemas:

Eles controlarão a frequência de funcionamento das bombas, o que aumentará a vida útil das unidades, pois graças à unidade de controle pode ser garantido um desgaste uniforme das partes mecânicas.
Relés especiais monitorarão a operação contínua dos produtos bombeados. Se uma unidade falhar, o trabalho será transferido para o segundo produto.
Além disso, o sistema de automação pode monitorar de forma independente a integridade dos equipamentos de bombeamento. Durante a inatividade prolongada das bombas, o assoreamento será evitado.

A configuração padrão do gabinete de controle inclui os seguintes componentes e elementos:

O corpo tem a forma de uma caixa de aço com portas.
O painel frontal é feito com base na tampa da caixa. Possui botões de início e parada integrados. O painel é equipado com indicadores de funcionamento de bombas e sensores, além de relés para seleção dos modos de operação automático e manual.
Um dispositivo de controle de fase, que consiste em 3 sensores, é instalado próximo à entrada do compartimento de hardware do gabinete. Este bloco monitora a carga por fase.
Um contator é um produto que fornece corrente elétrica aos terminais da bomba e desconecta a unidade da rede.
Relé de segurança para proteção contra curto-circuito. No caso de um curto-circuito, o fusível será danificado, e não o enrolamento do motor da bomba ou os componentes e peças do gabinete.
Para controlar o funcionamento da unidade, existe uma unidade de controle no gabinete. Existem sensores para transbordamento, partida e parada da bomba. Neste caso, os terminais desses sensores são conduzidos para o poço ou tanque hidráulico.
Um conversor de frequência é usado para controlar a rotação do eixo do motor elétrico. Ele permite redefinir e aumentar suavemente a rotação do motor ao iniciar e parar o equipamento de bombeamento.
Sensores de temperatura e pressão são acoplados ao contator e evitam a partida da bomba em condições inadequadas.

O esquema de controle mais simples

Justifica-se a utilização de um esquema simples para organizar o abastecimento de água de uma pequena casa de campo. Neste caso, é preferível colocar o recipiente de recolha de água numa ligeira elevação. Do tanque de armazenamento, a água será fornecida através de um sistema de tubulação para diferentes locais do jardim e para a casa.

Dica: você pode usar um barril ou tanque de metal, plástico ou madeira como recipiente de armazenamento.

O circuito de controle de equipamento de bombeamento mais simples é fácil de implementar por conta própria, pois consiste em um pequeno número de elementos. A principal vantagem deste esquema é a confiabilidade e facilidade de instalação.

O princípio de funcionamento deste esquema de controle é o seguinte:

Para ligar e desligar o equipamento de bombeamento, é utilizado um relé de contato (K 1.1) do tipo normalmente fechado.
O esquema implica dois modos de operação - retirada de água do poço e drenagem. A escolha de um modo ou outro é feita através do interruptor (S2).
Para controlar o nível de água no tanque de armazenamento, são utilizados os relés F 1 e 2.
Quando a água do tanque cai abaixo do nível do sensor F1, a alimentação é ligada através da chave S. Neste caso, a bobina do relé será desenergizada. O equipamento de bombeamento inicia quando os contatos do relé K1.1 estão fechados.
Após o nível do líquido subir até o sensor F1, o transistor VT1 abre e o relé K1 liga. Neste caso, os contatos normalmente fechados do relé K1.1 abrirão e o equipamento de bombeamento será desligado.

Este sistema de controle utiliza um transformador de baixa potência que pode ser retirado de um receptor rotativo. Ao montar o sistema, é importante que uma tensão de pelo menos 24 V seja fornecida ao capacitor C1. Se você não tiver diodos KD de 212 A, poderá usar qualquer diodo com corrente retificada dentro de 1 A, e o inverso a tensão deve ser superior a 100 V.

Olá a todos. Hoje falaremos de um kit bem simples para automontagem de um dispositivo de controle de nível de água. Este conjunto pode ser soldado com sucesso por um aluno da 5ª à 7ª série em uma noite. Claro que você pode fazer tudo sozinho, inclusive a prancha, mas resolvi economizar tempo, então encomendei um kit.

O conjunto foi adquirido com o objetivo de automatizar de alguma forma a coleta de água em um barril na dacha. Além disso, este não é exatamente um barril, mas sim um cano que desce 2,5-3 metros, então as reservas de água lá são decentes (para simplificar, deixe que haja um barril). A ideia era simples, embora não haja abastecimento regular de água, a válvula elétrica abre e enche o barril com água em um determinado nível. Consumo de água em baldes conforme necessidade e reabastecimento automático no barril. Para garantir que a válvula não funcione com frequência devido às flutuações da água, vários níveis são projetados. O inferior onde a válvula liga e o superior onde ela desliga. Aqueles. existe uma certa zona morta onde há fluxo de água, mas ainda não há abastecimento de água para o barril. A propósito, esta zona morta é na verdade algo como histerese.
No ano passado, essa função foi executada por um dispositivo tão lamentável como o mecanismo de flutuação da cisterna do vaso sanitário. Funcionava bem e ocasionalmente ficava entupido, pois a água vinha direto do rio por canos. Mas no final, não sobreviveu ao inverno porque era feito de plástico e se desfez com a geada.
Este conjunto pretendia substituir um mecanismo com falha.

Enquanto armazenava a placa montada e aguardava o verão, procurou-se utilizar a placa montada na produção, nesta instalação.

Esta é apenas uma panela grande com um aquecedor tipo elemento de aquecimento com potência de 27 kW. Os produtos são retirados da geladeira em paletes inteiros e colocados em uma panela. Tudo precisa ser aquecido a 90 C. Já imaginou quanta eletricidade é desperdiçada todos os dias?!

Para estimar os volumes, anexarei algumas fotos:

Os produtos, aliás, são estômagos de porco e crespos (parte do intestino).
Pelo que eu sei, os estômagos são recheados com alguma coisa e comidos, e os intestinos são quase iguais - inclusive as salsichas.

Essa coisa é cozida e congelada novamente. Em seguida, vai para a China. Este é o ciclo dos bens na natureza. Damos-lhes subprodutos naturais e, em troca, damos-lhes produtos eletrónicos...

Surgiu a questão de mudar o aquecimento da panela para vapor. É mais econômico e a potência é maior. A produtividade aumenta significativamente. É aqui que era necessário um sensor de nível para que ninguém se queimasse com o vapor e o vapor fosse fornecido somente quando houvesse pelo menos uma quantidade mínima de água no recipiente.

Porém, percebi a tempo e recusei a instalação final, embora os testes mostrassem que a placa estava funcionando. É contra-indicado o uso de produtos caseiros na produção. Portanto, encontramos um dispositivo menos necessário que executa as mesmas funções, mas também possui um certificado. O princípio de funcionamento do dispositivo de fábrica corresponde praticamente ao conjunto da loja online e, num caso particular, desempenha as mesmas funções.
Este dispositivo é um Aries SAU-M7 de produção nacional.

Entrega e embalagem:

Bangood é muito estável, uma embalagem pequena e várias camadas de espuma de polietileno.

Em uma pequena bolsa há um “monte” de peças, uma placa e fios.

Não classifiquei por denominações, apenas as expus para maior clareza.

O esquema não é simples, mas muito simples. São utilizados 4 elementos 2I-NOT, sendo que dois deles servem como gatilho. É necessário formar um loop de histerese.
Os pinos 1 e 2 do J3 fornecem um sinal de baixo nível e ligam o relé. Os contatos J4 1 e 2 são de nível superior e de emergência, quando algum deles é acionado o relé desliga. A operação do relé é duplicada acendendo o LED. O esquema funciona de forma confiável com água da torneira e com a mesma confiabilidade com água após tratamento, que contém menos sais.
Montei a placa quase sem olhar o diagrama, exceto para olhar os valores dos resistores.
É improvável que os pinos se misturem e até mesmo a instalação de peças como conectores ou transistores será impedida pela serigrafia.
A única desvantagem durante a instalação é que misturei os LEDs. Mas é assim, pequenas coisas não afetam o desempenho.

Sensores de nível do tipo condutométrico caseiros foram usados como sensores. Isto é aproximadamente o que eles parecem montados:

Na lateral do quadro onde estão instaladas as peças há serigrafia de bastante alta qualidade.

O processo de dessolda de peças não será do seu interesse, pois não sou montador e não conheço as especificidades do processo de montagem da placa. O que quer que tenha entrado na minha mão pela borda, eu soldei.
A placa de circuito impresso é coberta por uma máscara protetora no lado da solda. Não há metalização. A taxa é unilateral.

Usei solda tipo POS 61 com resina. Eu estraguei um pouco.

Fixei os fios de alimentação com selante para que não quebrassem na saída dos furos. Os fios que acompanham o kit me pareceram muito curtos.

Lavei a prancha com solvente e álcool e cobri com uma camada de Plastik 70. Notei imediatamente a diferença entre as minhas pranchas anteriores e esta. A superfície é brilhante e os contatos são cobertos por uma camada de filme.
Houve alguns inconvenientes, o que na verdade é uma vantagem. Queria fazer um vídeo sobre o funcionamento da placa com multímetro, mas tive um problema na forma de os chips simplesmente não passarem pela camada protetora. É por isso que não há multímetro no vídeo.

Vídeo demonstrando o funcionamento da placa:

Atualizado: Enquanto escrevia o review, nem prestei atenção na página do produto, como sempre. E só depois de escrever o review é que prestei atenção no produto. O quadro não corresponde ao que me foi enviado e a julgar pelos comentários, muitos recebem duas versões diferentes do quadro. Isso não afeta a funcionalidade. Ambas as placas estão funcionais.

Resultados: O conjunto mais simples, disponível para escolares, também tem aplicações práticas. Eu recomendo para compra. Ficou um leve resíduo devido ao fato da placa recebida não ser a da descrição.

No meu caso, os fios revelaram-se redundantes. Eles provavelmente foram planejados para enviar LEDs da placa para o painel frontal e conectar uma fonte de alimentação.

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É impossível viver sem água e, se você tem casa própria ou mora em uma casa particular, não pode prescindir de um simples circuito de controle de bomba. O controle da bomba deve operar em pelo menos dois modos: drenagem - bombeamento de água de um recipiente, poço ou poço, e levantamento de água - no modo de enchimento do recipiente. Se o reservatório de água estiver cheio, é possível transbordar e, se a água for bombeada para fora dele, a bomba pode secar e queimar. Qualquer circuito de controle de bomba é projetado para evitar esses problemas.

O projeto utiliza dois sensores: uma haste curta de aço monitora o nível máximo de água permitido e uma haste longa de metal monitora o nível mínimo. O tanque em si é de metal e está conectado ao barramento negativo. Se o recipiente for feito de material dielétrico, é permitido usar uma barra de aço adicional ao longo de todo o comprimento do recipiente. Em caso de contato com água por um sensor longo e um sensor curto, o nível lógico nos terminais do microcircuito K561LE5 muda de alto para baixo, alterando o modo de operação da bomba.

Diagrama de controle da bomba para K561LE5

Se o nível da água estiver abaixo de ambos os sensores, o décimo pino do microcircuito é o zero lógico. Com um aumento gradual do nível da água, mesmo que a água entre em contato com um sensor longo, ainda haverá um zero lógico. Assim que o nível da água atingir o sensor de curto, aparecerá um sensor lógico e o transistor ligará o relé de controle da bomba, que começará a bombear água para fora do recipiente.

Quando o nível da água cair e o sensor de curto não entrar em contato com a água, ainda haverá um sensor lógico no pino 10 e a bomba continuará funcionando. Mas se o nível da água cair abaixo do sensor longo, um zero lógico aparecerá e a bomba irá parar de funcionar. A chave seletora S1 é usada para ação reversa.

Neste circuito, o sensor de nível de água no tanque é montado de forma que os contatos do SF1 fechem se o nível da água estiver abaixo do mínimo, e a chave reed do SF2 feche somente quando a água atingir o nível máximo.

Usei esse desenvolvimento de rádio amador na dacha para controlar e manter uma certa quantidade de nível de líquido no tanque de irrigação.

Qualquer abastecimento automático de água começa com um sensor. Os sensores mais comumente usados são sensores de contato que estão imersos em água e medem a resistência da água. Parece-me que este método tem sérias desvantagens. A água está constantemente sob corrente. Sim, esta corrente é minúscula, mas seja ela qual for, leva a processos eletroquímicos na água. Isso não apenas aumenta a corrosão do reservatório metálico e dos contatos do sensor, mas também aumenta o teor de sais metálicos na água, o que pode ser prejudicial ao corpo, é claro, exceto quando se utilizam contatos de prata e recipientes plásticos de qualidade alimentar. Nesse caso, adicionar íons de prata à água pode trazer algum benefício ao corpo. Mas ainda é preferível abandonar o sensor de nível de água utilizado neste desenvolvimento, que é um tubo de plástico baixado verticalmente em um tanque de água. Dentro do tubo, uma bóia cortada em espuma se move livremente, na qual é fixado um ímã retirado de um alto-falante antigo. O ímã está localizado na superfície da bóia e não entra em contato com a água. Para evitar que a bóia caia do cano quando o nível da água está baixo, a parte inferior do cano é bloqueada com um jumper feito do corpo de uma caneta esferográfica velha (furos são feitos nas paredes do cano, opostos um ao outro e a caneta é inserida ali com alguma fricção).

Circuito de controle da bomba automático

Dois interruptores reed são fixados na parte externa do tubo, seu local de instalação é selecionado experimentalmente com base nas características de um tanque específico. Uma chave reed deve fechar sob a ação do ímã permanente da bóia quando o tanque é esvaziado até o nível mínimo no qual a bomba elétrica deve ser ligada para reabastecer o tanque. O segundo reed switch é instalado em um local da tubulação onde fecha sob a ação do ímã flutuante quando o tanque está cheio ao máximo, quando a bomba precisa ser desligada. Para aumentar a confiabilidade, você pode instalar vários reed switches no local de instalação de cada reed switch, colocando-os ao redor do tubo e conectando-os paralelamente entre si. O fato é que durante o movimento o sensor pode girar, e o reed switch é mais sensível à influência perpendicular do campo magnético sobre ele, portanto em uma determinada posição do ímã ele pode não funcionar.

Também é necessário levar em consideração que a distância entre os reed switches (reed switches) do nível inferior e superior do tubo deve ser significativa para que em nenhuma posição do flutuador o campo magnético possa levar ao fechamento de ambos reed interruptores (ambos os grupos de interruptores reed), uma vez que o fechamento simultâneo dos interruptores reed do nível inferior e superior leva a um curto-circuito no circuito de potência do circuito. Os interruptores Reed e os fios que vão até eles devem ser cuidadosamente isolados da água com selante.

O diagrama do circuito da parte eletrônica é mostrado na figura acima. Um gatilho Schmitt com resistência de entrada relativamente baixa (dependendo do valor de R1) é construído nos elementos D1.1 e D1.2. Uma baixa resistência de entrada resulta em interferência mínima no fio proveniente da chave reed e reduz a suscetibilidade do circuito a danos por eletricidade estática. Como é sabido, um gatilho Schmitt assume um estado correspondente ao estado na sua entrada. A entrada são os terminais do elemento D1.1 conectados entre si. Se um lógico for aplicado a esta entrada, então a saída do elemento D1.2 também será lógica, mas se depois disso a entrada do gatilho for desligada, então ele permanecerá em um único estado devido ao fato que um lógico será recebido em sua entrada com sua saída através do resistor R1. O mesmo vale para defini-lo como zero.

A chave Reed SG1 é instalada na parte inferior da tubulação e é responsável por ligar a bomba para encher o tanque. A chave Reed SG2 está localizada na parte superior da tubulação e é responsável por desligar a bomba. Um ou outro interruptor reed fecha apenas nas posições superior e inferior do nível da água. Na posição intermediária, o ímã não atua sobre eles e eles não estão fechados. Suponha que o circuito esteja ligado e o nível da água esteja na média. O gatilho Schmitt pode ser definido arbitrariamente para qualquer posição quando a energia é ligada. Se estiver na posição unidade, a bomba liga e bombeia água para o tanque até que a chave reed SG2 feche. Se o gatilho Schmitt estiver na posição zero, a bomba não liga até que o nível da água caia até que o SG1 feche. Vamos supor que o nível de água no tanque seja mínimo. Em seguida, a chave reed SG1 fecha e através dela uma tensão de alto nível é fornecida à entrada do gatilho Schmitt. A saída D1.2 é definida como lógica.

Assim, um estará na saída D1.4. O transistor VT3 abre e fornece energia ao relé K1; se a chave S1 estiver na posição “AVT”, ligará a bomba elétrica. O circuito ficará neste estado até que a bóia suba tanto no tubo que seu ímã feche a chave reed SG2. Agora a entrada do gatilho Schmitt está conectada a um sinal negativo comum, ou seja, está em nível baixo. Conseqüentemente, o nível baixo estará nas saídas D1.2 e D1.4. O transistor VT3 fecha e se S1 estiver na posição “AVT” seus contatos desligam a eletrobomba. Os LEDs HL1 e HL2 servem para indicar o estado do sistema. Se a bomba estiver ligada, HL1 acende e se estiver desligada, HL2 acende. Com base no estado dos LEDs, é possível monitorar o grau de enchimento do tanque e o funcionamento da bomba elétrica. O interruptor S1 é usado para mudar para controle manual ou automático. S1 é uma chave seletora com posição neutra. Na posição neutra (“OFF”) a eletrobomba é desligada independente do estado dos sensores.

Na posição “VK” a bomba é ligada independente do estado dos sensores. E na posição “AVT”, a bomba é controlada automaticamente. As posições “ON” e “OFF” são necessárias para realizar manutenção ou reparo no sistema de abastecimento de água, bem como para controle manual em caso de mau funcionamento do sensor. Chip K561LE5 ou K561LA7 - a lógica das entradas do inversor não importa, as entradas são conectadas entre si. Você pode usar qualquer microcircuito das séries K561, K176 ou CD com pelo menos quatro inversores. Por exemplo, K176LE5, K176LA7, K561LN2. Relé eletromagnético K1 com enrolamento de 12V e contatos de 230V em corrente de até ZA. Você pode usar qualquer relé semelhante ou selecioná-lo dependendo da potência da bomba. Se a potência da bomba não for superior a 200 W, você poderá usar o relé KUTS-1 de uma TV antiga.

Para regular e controlar o nível de substância líquida ou sólida (areia ou cascalho) na produção ou em casa, é utilizado um dispositivo especial. É chamado de sensor de nível de água (ou outra substância de interesse). Existem diversas variedades de tais dispositivos, que diferem significativamente entre si em seus princípios operacionais. Como funciona o sensor, as vantagens e desvantagens de suas variedades, quais sutilezas você deve prestar atenção na hora de escolher um dispositivo e como fazer com as próprias mãos um modelo simplificado com relé, leia neste artigo.

O sensor de nível de água é usado para os seguintes fins:

Possíveis métodos para determinar a carga do tanque

Existem vários métodos para medir o nível de líquido:

Sem contato- frequentemente dispositivos deste tipo são usados para controlar o nível de substâncias granulares viscosas, tóxicas, líquidas ou sólidas. São dispositivos capacitivos (discretos), modelos ultrassônicos;
Contato- o dispositivo está localizado diretamente no tanque, em sua parede, em um determinado nível. Quando a água atinge este indicador, o sensor é acionado. Estes são modelos flutuantes e hidrostáticos.

Com base no princípio de operação, distinguem-se os seguintes tipos de sensores:

Tipo flutuante;
Hidrostático;
Capacidade;
Radar;
Ultrassônico.

Resumidamente sobre cada tipo de dispositivo

Os modelos flutuantes são discretos e magnetostritivos. A primeira opção é barata, confiável e a segunda é cara, de design complexo, mas garante uma leitura precisa do nível. No entanto, uma desvantagem comum dos dispositivos flutuantes é a necessidade de imersão em líquido.

Sensor flutuante para determinar o nível de líquido no tanque

Dispositivos hidrostáticos - neles toda atenção é dada à pressão hidrostática da coluna de líquido no tanque. O elemento sensível do dispositivo detecta a pressão acima de si e a exibe de acordo com um diagrama para determinar a altura da coluna de água.

As principais vantagens de tais unidades são compactação, continuidade de operação e preço acessível. Mas não podem ser utilizados em condições agressivas, pois não podem prescindir do contato com líquidos.

Sensor de nível de líquido hidrostático

Dispositivos capacitivos - são fornecidas placas para controlar o nível de água no tanque. Ao alterar os indicadores de capacidade, você pode avaliar a quantidade de líquido. A ausência de estruturas e elementos móveis, o design simples do dispositivo garantem durabilidade e operação confiável do dispositivo. Mas não se pode deixar de notar as desvantagens - é a necessidade de imersão em líquido e as exigentes condições de temperatura.
Dispositivos de radar - determinar o grau de aumento da água comparando a mudança de frequência, o atraso entre a radiação e a obtenção do sinal refletido. Assim, o sensor atua tanto como emissor quanto como coletor de reflexão.

Esses modelos são considerados os dispositivos melhores, precisos e confiáveis. Eles têm uma série de vantagens:

A única desvantagem do modelo é o seu alto custo.

Sensor de nível de líquido do tanque de radar

Sensores ultrassônicos - o princípio de funcionamento e o design do dispositivo são semelhantes aos dos dispositivos de radar, apenas o ultrassom é usado. O gerador gera radiação ultrassônica que, ao atingir a superfície do líquido, é refletida e após algum tempo atinge o receptor do sensor. Após alguns cálculos matemáticos, conhecendo o atraso e a velocidade do ultrassom, é determinada a distância até a superfície da água.

As vantagens de um sensor de radar também são inerentes à versão ultrassônica. A única coisa é que os indicadores são menos precisos e o esquema de funcionamento é mais simples.

Sutilezas na escolha de tais dispositivos

Ao adquirir um aparelho preste atenção na funcionalidade do aparelho e em alguns de seus indicadores. Perguntas extremamente importantes na hora de comprar um aparelho são:

Opções de sensores para determinação do nível de água ou sólidos

Sensor de nível de líquido faça você mesmo

Você pode fazer um sensor básico para determinar e controlar o nível de água em um poço ou tanque com suas próprias mãos. Para realizar a versão simplificada você precisa:

Um dispositivo caseiro pode ser usado para regular a água de um tanque, poço ou bomba.

Um grande recipiente de água em uma casa de campo ou jardim pode ser usado para regar ou fornecer água em casa. Ao abastecê-lo, não há necessidade de subir escadas constantemente e monitorar o nível o dia todo - sensores eletrônicos podem fazer isso.

Casas de campo e fazendas avançadas envolvidas no cultivo de frutas e vegetais usam sistemas de irrigação por gotejamento em seu trabalho. Para garantir o funcionamento automático dos equipamentos de irrigação, o projeto exige uma grande capacidade de coleta e armazenamento de água. Geralmente é abastecido com bombas d'água submersíveis em poço, sendo necessário monitorar o nível de pressão da água da bomba e sua quantidade no tanque coletor. Neste caso, é necessário controlar o funcionamento da bomba, ou seja, ligá-la quando for atingido determinado nível de água no reservatório e desligá-la quando o reservatório estiver completamente cheio. Estas funções podem ser implementadas usando sensores flutuantes.

Arroz. 1 Princípio de funcionamento de um sensor de nível de flutuação (RPL)

Um grande tanque de armazenamento de água também pode ser necessário para o abastecimento de água em casa se a vazão do tanque de entrada de água for muito pequena ou se o desempenho da própria bomba não puder garantir o consumo de água correspondente ao nível necessário. Neste caso, também são necessários dispositivos de controle de nível de líquido para operação automática do sistema de abastecimento de água.
O sistema de controle de nível de líquido também pode ser utilizado ao trabalhar com dispositivos que não possuem proteção contra funcionamento a seco da bomba do poço, sensor de pressão da água ou chave flutuante ao bombear águas subterrâneas de porões e salas com nível abaixo da superfície do solo.

Todos os sensores de nível de água para controle de bombas podem ser divididos em dois grandes grupos: contato e sem contato. Os métodos sem contato são usados principalmente na produção industrial e são divididos em ópticos, magnéticos, capacitivos, ultrassônicos, etc. tipos. Os sensores são instalados nas paredes dos tanques de água ou diretamente imersos nos líquidos monitorados, os componentes eletrônicos são colocados em um gabinete de controle.

Arroz. 2 tipos de sensores de nível

Na vida cotidiana, os mais utilizados são os dispositivos de contato flutuantes baratos, cujo elemento de rastreamento é feito de interruptores reed. Dependendo de sua localização em um recipiente com água, tais dispositivos são divididos em dois grupos.

Vertical. Em tal dispositivo, os elementos do interruptor reed estão localizados na haste vertical, e o próprio flutuador com um ímã de anel se move ao longo do tubo e liga ou desliga os interruptores reed.

Horizontal. Eles são fixados na borda superior na lateral da parede do tanque, quando o tanque está cheio, a bóia com ímã sobe em uma alavanca articulada e se aproxima do reed switch. O dispositivo é acionado e liga um circuito elétrico localizado no gabinete de controle; desliga a energia da bomba elétrica.

Arroz. 3 sensores reed verticais e horizontais

Dispositivo de interruptor Reed

O principal elemento atuador do interruptor reed é o interruptor reed. O dispositivo é um pequeno cilindro de vidro preenchido com gás inerte ou com ar evacuado. Gás ou vácuo evitam a formação de faíscas e oxidação do grupo de contato. No interior do frasco existem contatos fechados feitos de uma liga ferromagnética de seção retangular (fio permalloy) revestida com ouro ou prata. Quando expostos a um fluxo magnético, os contatos do interruptor reed são magnetizados e se repelem - o circuito através do qual a corrente elétrica flui se abre.

Arroz. 4 Aparência dos interruptores reed

Os tipos mais comuns de reed switches operam em fechamento, ou seja, quando magnetizados, seus contatos são conectados entre si e o circuito elétrico é fechado. Os interruptores Reed podem ter dois terminais para abrir ou interromper um circuito, ou três, se usados para comutar circuitos de corrente elétrica. O circuito de baixa tensão que liga a fonte de alimentação da bomba geralmente está localizado no gabinete de controle.

Diagrama de conexão do sensor de nível de água do interruptor reed

Os interruptores Reed são dispositivos de baixa potência e não são capazes de comutar altas correntes, portanto não podem ser usados diretamente para desligar e ligar uma bomba. Eles geralmente estão envolvidos no circuito de comutação de baixa tensão para a operação de um relé de bomba de alta potência localizado no gabinete de controle.

Arroz. 5 Circuito elétrico para controlar uma bomba elétrica usando um sensor de flutuação de palheta

A figura mostra o circuito mais simples com sensor que controla a bomba de drenagem em função do nível da água durante o bombeamento, composto por dois interruptores reed SV1 e SV2.

Quando o líquido atinge o nível superior, o ímã com a bóia liga a chave reed superior SV1 e a tensão é aplicada à bobina do relé P1. Seus contatos se fecham, ocorre uma conexão paralela ao reed switch e o relé é autocapturado.

A função de auto-corte não permite desligar a alimentação da bobina do relé quando os contatos do botão de comutação são abertos (no nosso caso é o reed switch SV1). Isso acontece se a carga do relé e sua bobina estiverem conectadas ao mesmo circuito.

A tensão é fornecida à bobina de um potente relé no circuito de alimentação da bomba, seus contatos se fecham e a bomba elétrica começa a funcionar. Quando o nível da água cai e a bóia com o ímã da chave reed inferior SV2 chega até ele, ela liga e um potencial positivo também é aplicado à bobina do relé P1 do outro lado, a corrente para de fluir e o relé P1 desliga. Isso causa falta de corrente na bobina do relé de potência P2 e, como resultado, a tensão de alimentação da bomba elétrica é interrompida.

Arroz. 6 sensores flutuantes de nível de água verticais

Um circuito de controle de bomba semelhante, colocado no gabinete de controle, pode ser utilizado ao monitorar o nível em um tanque com líquido, se as chaves reed forem trocadas, ou seja, SV2 estará no topo e desligará a bomba, e SV1 em as profundezas do tanque de água irão ligá-lo.

Sensores de nível podem ser usados na vida cotidiana para automatizar o processo de enchimento de grandes recipientes com água por meio de bombas d'água elétricas. Os tipos de interruptores reed mais fáceis de instalar e operar são aqueles produzidos pela indústria na forma de flutuadores verticais em hastes e estruturas horizontais.