Датчик уровня воды в резервуаре для отключения

Датчик уровня воды в баке

Датчик уровня воды в баке для сигнализации наполнения или опустошения, управления водяным насосом, в качестве датчика реле уровня воды в баке. Простые визуальные индикаторы уровня воды в баке на основе применения датчиков уровня воды в баке.

Различают несколько типов баков: подземные и наземные; установленные на улице и в отапливаемых помещениях; открытые и закрытые; металлические и пластиковые. Тип бака обязательно должен учитываться при выборе типа датчика.

В большинстве случаев считается, что контроль уровня воды в баке могут осуществлять любые датчики уровня воды. Но это не так. Необходимо определиться, какую задачу вы будете решать, применяя измеритель уровня воды в баке!

Контроль уровня воды в баке

Для контроля применяют сигнализатор уровня воды в баке. Решает задачи коммутации звуковых или световых сигналов, отключения насосов или электромагнитных клапанов.

В качестве сигнализаторов уровня воды в баке применяют:

Для контроля уровня воды в баке большой глубины (более 3 метров) и невозможности врезать датчик в боковую стенку, следует применять поплавковые кабельные датчики серии NLP-100 или реле контроля уровня с бесконтактными датчиками, например ультразвуковыми уровнемерами жидкости.

Если бак открытый, и в воде могут присутствовать посторонние предметы (листья, насекомые, опилки и т.п.), следует отдать предпочтение датчикам уровня воды без подвижных элементов, например NLP-100 или кондуктивным сигнализаторам уровня.

Измерение уровня воды в баке

Задачи измерения уровня воды в баке решают в основном в промышленности, когда требуется иметь постоянную информацию об уровне в баке. Результаты измерения используются для визуализации или для интегрирования в АСУ ТП. Для этих целей применяют уровнемеры:

В случае необходимости визуализации результатов измерения, применяют индикаторы токовой петли, барграфы, панельные индикаторы, регистраторы.

В тех случаях, когда требуется удаленное измерение уровня воды в баке, рекомендуется применение облачных технологий. Подробнее в статье gsm-monitor.net – Веб-сервер для датчиков GSM/GPRS.

Индикатор уровня воды в баке

Индикаторы уровня воды в баке применяются, когда требуется только визуальный контроль за уровнем воды и не требуется управление индикаторными или исполнительными механизмами.

Индикаторы уровня для резервуаров, баков и танков, силосов. Индикаторы уровня измеряют и показывают уровень топлива, воды, жидкости, суспензий, сыпучих материалов. Питание индикаторов уровня осуществляется от батарей, сети или не требуется.

Буйковые индикаторы уровня воды требуют установку непосредственно на баке. Пневматические и цифровые электронные индикаторы уровня воды в баке позволяют установить индикаторное устройство на удалении от бака до 50 метров.

Реле уровня воды в баке

Применение реле уровня воды в баке оправдано, если требуется автоматизация процесса наполнения или опустошения бака.

Существуют реле, интегрированные с датчиками реле уровня, например NIVOCONT KKH-212-5.

Если вы выбрали такое реле, следует обратить внимание на температуру окружающей среды.

Мы рекомендуем выбирать реле уровня воды в баке с раздельным исполнением датчиков и реле.

Датчики для контроля и регулировки уровня воды в баке: какие бывают и как сделать реле своими руками

Водоснабжение и водоотвод является неотъемлемой частью быта и производства. Практически каждый, кто занимался фермерским хозяйством или благоустройством быта, хоть раз сталкивался с проблемой поддержания уровня воды в той или иной емкости. Некоторые делают это вручную, открывая и закрывая задвижки, но намного проще и эффективнее использовать для этих целей автоматический датчик уровня воды.

Типы датчиков уровня

В зависимости от поставленных задач для контроля за уровнем жидкости используются контактные и бесконтактные датчики. Первые, как можно догадаться из их названия, имеют контакт с жидкостью, вторые получают информацию дистанционно, используя косвенные методы измерения – прозрачность среды, ее емкость, электропроводность, плотность и пр. По принципу действия же все датчики можно разделить на основных 5 типов:

Поплавковый.
Электродный.
Гидростатический.
Емкостный.
Радарный.

Первые три можно отнести к приборам контактного типа, поскольку они непосредственно взаимодействуют с рабочей средой (жидкостью), четвертый и пятый – бесконтактные.

Поплавковые сенсоры

Пожалуй, самые простые по конструкции. Представляют собой поплавковую систему, которая находится на поверхности жидкости. По мере изменения уровня поплавок движется, тем или иным образом замыкая контакты механизма контроля. Чем больше контактов находится по пути движения поплавка, тем точнее показания сигнализатора:

Принцип работы поплавкового датчика уровня воды в баке

Из рисунка видно, что показания индикатора такого устройства дискретны, а количество значений уровня зависит от числа выключателей. На приведенной схеме их два – верхний и нижний. Этого, как правило, вполне достаточно для автоматического поддержания уровня в заданном диапазоне.

Существуют поплавковые приборы и для непрерывного дистанционного контроля. В них поплавок управляет движком реостата, а уровень вычисляется исходя из текущего сопротивления. Такие устройства до недавнего времени широко использовались, к примеру, для измерения количества бензина в топливных баках автомобилей:

Устройство реостатного уровнемера, где:

1 – проволочный реостат;
2 – ползунок реостата, механически связанный с поплавком.

Электродные датчики уровня

Устройства этого типа используют электрическую проводимость жидкости и являются дискретными. Датчик представляет собой несколько электродов различной длины, погруженных в воду. В зависимости от уровня в жидкости оказывается то или иное количество электродов.

Трехэлектродная система датчиков уровня жидкости в резервуаре

На рисунке, приведенном выше, два правых датчика погружены в воду, а значит, между ними присутствует сопротивление воды – насос остановлен. Как только уровень опустится, средний датчик окажется сухим, а сопротивление цепи увеличится. Автоматика запустит насос подкачки. Когда емкость окажется заполненной, самый короткий электрод попадет в воду, его сопротивление относительно общего электрода уменьшится и автоматика остановит насос.

Вполне понятно, что количество контрольных точек несложно увеличить, добавив в конструкцию дополнительные электроды и соответствующие каналы контроля, к примеру, для аварийной сигнализации переполнения или пересыхания.

Гидростатическая система контроля

Здесь датчик представляет собой открытую трубку, в которой установлен сенсор давления того или иного типа. При увеличении уровня изменяется высота водяного столба в трубке, а значит, и давление на сенсор:

Принцип работы гидростатической системы контроля уровня жидкости

Такие системы обладают непрерывной характеристикой и могут использоваться не только для автоматического управления, но и для дистанционного контроля уровня.

Емкостный метод измерения

В датчиках этого типа в качестве сенсора используется конденсатор, электрическая емкость которого изменяется в зависимости от диэлектрических свойств окружающей среды. Если рядом с обкладками измерительного конденсатора находится вода, он имеет одну электрическую емкость, воздух – другую.

Система контроля постоянно измеряет электроемкость датчика и при ее изменении принимает то или иное решение. Измерители такого типа являются дискретными и могут использоваться лишь для контроля за конкретным уровнем жидкости. Если емкость для воды выполнена из диэлектрика, то измерения могут проводиться бесконтактно – через стенку бака или водомерной трубки. В противном случае емкостный датчик устанавливается внутрь бака.

Принцип работы емкостного датчика с металлической (слева) и диэлектрической ванной

По сходному принципу работают и индукционные указатели, но в них роль сенсора исполняет катушка, индуктивность которой изменяется в зависимости от присутствия жидкости. Основным недостатком подобных устройств является то, что они годятся только для контроля за веществами (жидкости, сыпучие материалы и пр.), имеющими достаточно высокую магнитную проницаемость. В быту индуктивные сенсоры практически не используются.

Радарный контроль

Основное достоинство этого метода – отсутствие контакта с рабочей средой. Причем сенсоры могут отстоять от жидкости, уровень которой необходимо контролировать, достаточно далеко – метры. Это позволяет использовать датчики радарного типа для контроля за исключительно агрессивной, ядовитой или горячей жидкостями. О принципе работы таких датчиков говорит само их название – радарные. Прибор состоит из передатчика и приемника, собранных в одном корпусе. Первый излучает тот или иной тип сигнала, другой принимает отраженный и подсчитывает время задержки между отправленным и принятым импульсами.

Принцип работы ультразвукового сигнализатора уровня радарного типа

Сигналом в зависимости от поставленных задач может служить свет, звук, радиоизлучение. Точность таких сенсоров достаточно велика – миллиметры. Единственным, пожалуй, недостатком можно считать сложность радарного оборудования контроля и достаточно высокую его стоимость.

Самодельные регуляторы уровня жидкости

Благодаря тому, что некоторые из датчиков исключительно просты по конструкции, создать реле уровня воды своими руками совсем несложно. Работая совместно с водяными насосами, такие приборы позволят полностью автоматизировать процесс подкачки воды, к примеру, в дачную водонапорную башню или автономную систему капельного полива.

Поплавковый автомат управления насосом

Для реализации этой идеи используется самодельный герконовый датчик уровня воды с поплавком. Он не требует дорогостоящих и дефицитных комплектующих, прост в повторении и достаточно надежен. Прежде всего, стоит рассмотреть конструкцию самого сенсора:

Конструкция двухуровневого поплавкового датчика воды в баке

Он состоит из собственно поплавка 2, который закреплен на подвижном штоке 3. Поплавок находится на поверхности воды и в зависимости от ее уровня движется вместе со штоком и закрепленным на нем постоянным магнитом 5 вверх / вниз в направляющих 4 и 5. В нижнем положении, когда уровень жидкости минимален, магнит замыкает геркон 8, а в верхнем (бак полон) – геркон 7. Длина штока и расстояние между направляющими выбирается исходя из высоты водяного бака.

Осталось собрать устройство, которое будет автоматически включать и выключать насос подкачки в зависимости от состояния контактов. Схема его выглядит следующим образом:

Схема управления водяным насосом

Предположим, что бак полностью заполнен, поплавок находится в верхнем положении. Геркон SF2 замкнут, транзистор VT1 закрыт, реле К1 и К2 отключены. Водяной насос, подключенный к разъему ХS1, обесточен. По мере расхода воды поплавок, а вместе с ним и магнит будут опускаться, геркон SF1 разомкнется, но схема останется в прежнем состоянии.

Как только уровень воды упадет ниже критического, замкнется геркон SF1. Транзистор VT1 откроется, реле К1 сработает и встанет на самоблокировку контактами К1.1. Одновременно контакты К1.2 этого же реле подадут питание на пускатель К2, включающий насос. Началась подкачка воды.

По мере увеличения уровня поплавок начнет подниматься, контакт SF1 разомкнется, но заблокированный контактами К1.1 транзистор останется открытым. Как только емкость наполнится, замкнется контакт SF2 и принудительно закроет транзистор. Оба реле отпустят, насос отключится, а схема перейдет в ждущий режим.

При повторении схемы на месте К1 можно использовать любое маломощное электромагнитное реле на напряжение срабатывания 22-24 В, к примеру, РЭС-9 (РС4.524.200). В качестве К2 подойдет РМУ (РС4.523.330) или любое другое на напряжение срабатывания 24 В, контакты которого выдерживают пусковой ток водяного насоса. Герконы пойдут любые, работающие на замыкание или переключение.

Реле уровня с электродными датчиками

При всем своем достоинстве и простоте, предыдущая конструкция уровнемера для емкостей имеет и существенный недостаток – механические узлы, работающие в воде и требующие постоянного обслуживания. Этот недостаток отсутствует у электродной конструкции автомата. Она намного надежнее механической, не требует никакого обслуживания, а схема ненамного сложнее предыдущей.

Здесь в качестве датчиков используются три электрода, выполненные из любого токопроводящего нержавеющего материала. Все электроды электрически изолированы друг от друга и от корпуса емкости. Конструкция сенсора хорошо видна на рисунке, приведенном ниже:

Конструкция трехэлектродного сенсора, где:

S1 – общий электрод (всегда в воде)
S2 – сенсор минимума (бак пуст);
S3 – сенсор максимального уровня (бак полон);

Схема же управления насосом будет выглядеть следующим образом:

Схема автоматического управления насосом при помощи электродных сенсоров

Если бак полон, то все три электрода находятся в воде и электрическое сопротивление между ними невелико. При этом транзистор VT1 закрыт, VT2 открыт. Реле К1 включено и своими нормально замкнутыми контактами обесточивает насос, а нормально разомкнутыми подключает сенсор S2 параллельно S3. Когда уровень воды начинает падать, оголяется электрод S3, но S2 еще в воде и ничего не происходит.

Вода продолжает расходоваться и, наконец, оголяется электрод S2. Благодаря резистору R1 транзисторы переходят в противоположное состояние. Реле отпускает и запускает насос, одновременно отключая датчик S2. Уровень воды постепенно повышается и сначала замыкает электрод S2 (ничего не происходит – он отключен контактами К1.1), а затем и S3. Транзисторы снова переключаются, реле срабатывает и отключает насос, одновременно подключая сенсор S2 в работу для следующего цикла.

В устройстве можно использовать любое маломощное реле, срабатывающее от 12 В, контакты которого способны выдержать ток пускателя насоса.

При необходимости эту же схему можно применить и для автоматической откачки воды, скажем, из подвала. Для этого дренажный насос нужно подключить не к нормально замкнутым, а к нормально разомкнутым контактам реле К1. Никаких других изменений схема не потребует.

Поплавковые выключатели, датчики уровня жидкости и протечки воды

Рабочая среда: вода и другие неагрессивные жидкости
Реле:

Прибор для регулирования уровня жидкости в резервуаре, защиты насоса от сухого хода, автоматизации процесса наполнения/осушения резервуара

Рабочая среда: вода и другие неагрессивные жидкости
Реле:

Кондуктометрические одноэлектродные датчики уровня ДУ-1Н предназначены для контроля уровня жидкости в металлических резервуарах открытого и закрытого типа.

• Поддержание заданного уровня жидких или сыпучих веществ в различного рода резервуарах, емкостях, контейнерах и т.п.;
• Измерение уровня в % от степени заполнения резервуара;
• Управление насосами, пополняющими накопительные и ли напорные резервуары;
• Управление насосами, подающими воду из скважин, откачивающими ее из различных емкостей и т.п.;
• Управление группой подающих насосов в системах горячего и холодного водоснабжения;
• Один прибор заменяет 14 аналогов;
• Расширенный диапазон температуры окружающего воздуха от -40 до +55°С.

Длина погружной части: 43 мм или 85 мм
Диаметр поплавка: 24 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимальное коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 1 МПа
Рабочая температура: −10. 70°С
Присоединение: M10
Длина проводов: 350 мм
Рабочее положение: вертикальное
Материал корпуса: полипропилен

Длина погружной части: 40 мм
Диаметр поплавка: 28 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимальное коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 0,5 МПа
Рабочая температура: −10. 70°С
Присоединение: М12
Длина проводов: 325 мм
Рабочее положение: вертикальное
Крепление: горизонтальное
Материал корпуса: нейлон

Длина погружной части: 23 мм
Диаметр поплавка: 18 мм
Максимально коммутируемая мощность: 10 Вт
Максимально коммутируемый ток: ≅0,5 A
Максимально коммутируемое напряжение: ≅100 В
Рабочее давление: 0,2 МПа
Рабочая температура: −10. 60°С
Присоединение: ∅ 7,5 мм
Длина провода: 315 мм
Рабочее положение: вертикальное
Материал корпуса: пластик
Работа с агрессивными и вязкими жидкостями

Длина погружной части: 40 мм
Диаметр поплавка: 30 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимальное коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 0,5 МПа
Рабочая температура: −10. 70°С
Присоединение: G¼»
Длина проводов: 390 мм
Рабочее положение: вертикальное
Крепление: горизонтальное
Материал корпуса: нейлон

Длина погружной части: 107 мм
Диаметр поплавка: 17 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А
Максимально коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 1 МПа
Рабочая температура: −30. 110°С
Присоединение: G½»
Длина проводов: 390 мм
Рабочее положение: горизонтальное
Материал корпуса: нержавеющая сталь

Длина погружной части: 97 мм
Диаметр поплавка: 17 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А
Максимально коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 1 МПа
Рабочая температура: −30. 110°С
Присоединение: М10×1
Длина проводов: 390 мм
Рабочее положение: горизонтальное
Материал корпуса: нержавеющая сталь

Длина погружной части: 49 мм
Диаметр поплавка: 17 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А
Максимально коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 1 МПа
Рабочая температура: −30. 110°С
Присоединение: G½»
Длина проводов: 390 мм
Рабочее положение: горизонтальное
Материал корпуса: нержавеющая сталь

Длина погружной части: 70 мм
Диаметр поплавка: 18 мм
Максимально коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимально коммутируемое напряжение: ≅100 В
Рабочее давление: 0,5 МПа
Рабочая температура: −10. 70°С
Присоединение: Rc½»
Длина провода: 350 мм
Рабочее положение: горизонтальное
Материал корпуса: полипропилен

Длина погружной части: 61 мм
Диаметр поплавка: 18 мм
Максимально коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимально коммутируемое напряжение: ≅100 В
Рабочее давление: 0,5 МПа
Рабочая температура: −10. 70°С
Присоединение: PG7
Длина провода: 350 мм
Рабочее положение: горизонтальное
Материал корпуса: полипропилен

Длина погружной части: 53 мм
Диаметр поплавка: 18 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимальное коммутируемое напряжение: ≅100 В
Рабочее давление: 0,5 МПа
Рабочая температура: −10. 70°С
Присоединение: M16
Длина проводов: 350 мм
Рабочее положение: горизонтальное
Материал корпуса: полипропилен

Количество уровней: 2
Длина погружной части: 120 мм, 220 мм, 400 мм, 800 мм
Диаметр поплавка: 28 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимально коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 1 МПа
Рабочая температура: −30. 110°С
Присоединение: M10
Длина проводов: 350 мм
Рабочее положение: вертикальное
Крепление: вертикальное
Материал корпуса: нержавеющая сталь

Количество уровней: 2
Длина погружной части: 120 мм, 220 мм
Диаметр поплавка: 28 мм
Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А (при ≅24 В)
Максимально коммутируемое напряжение: ≅220 В
Рабочее давление: 1 МПа
Рабочая температура: −30. 110°С
Присоединение: M10
Длина проводов: 350 мм
Рабочее положение: вертикальное
Крепление: горизонтальное
Материал корпуса: нержавеющая сталь

• простая установка,
• возможность контроля уровня в резервуарах большой высоты,
• возможность контроля протечки в помещениях большой площади и переменной высоты,
• поддержание заданного уровня,
• сигнализация о превышении, понижении уровня электропроводящей жидкости.

Датчик протечки ДП-1 предназначен для контроля за наличием воды или другой электропроводной жидкости.

Датчики уровня жидкости, как и датчики протечки воды обеспечивают контроль за уровнем жидкости в закрытых и открытых металлических ёмкостях:

в резервуарах;
в цистернах;
в баках;
в контейнерах и т. д.

Поплавковый выключатель надёжно фиксируется на плоской поверхности терморегуляторов, уровнемеров и других приборов (даже других производителей), имеющих соответствующие входы. В настоящее время датчик уровня жидкости и датчик протечки воды используют в своей хозяйственной деятельности предприятия пищевой промышленности, а также организации, специализирующиеся на производстве и реализации продукции.

Благодаря задействованию кондуктометрических одноэлектродных датчиков уровня жидкости специалистам удаётся в процентном соотношении определить уровень воды в баке , чтобы при необходимости добавить в ёмкость необходимое количество. Такой датчик протечки воды обладает выдающимися техническими возможностями, которые в несколько раз превосходят характеристики аналогичных приспособлений:

способность выдерживать широкий температурный диапазон (от +200 до – 40 градусов);
устойчивость к коррозийным изменениям (прибор изготовлен из нержавеющей стали);
оснащение качественной изоляцией, для которой задействуются качественные материалы, такие как керамика или фторопласт;
способность выдерживать сильные физические нагрузки и механическое воздействие;
максимально длительный срок полезного использования;
способность бесперебойно выполнять возложенные на них функции в жидкостях с любой плотностью и т. д.

Поплавковый датчик уровня жидкости не требует проведения регулярного технического обслуживания на протяжении всего срока активной эксплуатации, при условии своевременной очистки после работы в любых жидкостях.

Вы можете купить датчики уровня жидкости и протечки воды от компании Тераинвест по доступной цене в городах России:

Екатеринбург: +7 (343) 302-12-11
Новосибирск: +7 (383) 312-02-30
Москва: +7 (499) 685-13-50
Владивосток: +7 (423) 206-00-25
Краснодар: +7(861) 204-05-60
Ростов-на-Дону: +7 (863) 309-04-80