Поплавковый выключатель уровня воды для…

Поплавковый выключатель для электронасосов: выгодно, удобно, надежно

Для предотвращения «сухоходности» насосов существует много различных методик управления. Применение поплавкового выключателя уровня воды является одним из наиболее доступных и действенных способов обезопасить аппаратуру от возможных поломок. Бесспорное преимущество его использования – возможность одномоментного применения в двух ипостасях – в качестве исполнительного элемента управления оборудованием и в роли контролера, определяющего уровень воды.

Поле деятельности выключателей уровня воды весьма широкое, например, в системах, отвечающих за снабжение водой и водоотведение. Поплавки-переключатели обслуживают колодцы, накопительные резервуары, используются во всевозможных емкостях. Применяются они и в системах канализации.

Поплавки на монтажной штанге

В одном резервуаре может располагаться до нескольких выключателей, у каждого из которых своя функция: один управляет вспомогательным насосом, другой – основным, третий выступает в роли аварийного датчика уровня воды, четвертый следит за переливом. В любом случае количество поплавков определяется числом подключаемых насосов, а также потребностью системы в защитных устройствах.
Крепеж нескольких поплавков производится на особой монтажной штанге. В её роли можно с успехом использовать трубу из пластика, надежно закрепленную в резервуаре. Поплавки-переключатели фиксируются на штанге поодаль друг от друга с таким расчетом, чтобы не мешать работе соседа. Крепление кабеля каждого выключателя выполняется креплением хомутами. Бывают ситуации, когда необходимостью диктуется применение сразу нескольких штанг для крепления поплавков.
С учетом условий работы и особенностей проекта определяется количество поплавков- переключателей, нужное для организации работ той или иной системы.

Существует два типа поплавковых выключателей:

• Легкий – для системы, управляющей водоснабжением либо отведением воды;
• Тяжелый — предназначенный для управления дренажными либо фекальными насосами.

Поплавковый выключатель в действии

Перед тем как подключить вновь приобретенный поплавковый выключатель к насосу, целесообразно убедиться в совместимости их технических характеристик.
Элементарный способ настройки работы выключателя для электронасосов – внутри резервуара с водой.

Последовательная схема подключения поплавкового выключателя:

1. Выполняется прикрепление специального грузила (из комплекта) к кабелю поплавка.
2. На краю резервуара осуществляется надежная фиксация кабеля.
3. Регулируется амплитуда свободного хода поплавка-переключателя для настройки наибольшего и наименьшего уровня, при достижении которого поплавок-переключатель сработает.
4. К насосу поплавок-переключатель подключается в последнюю очередь.

При опасности зависания поплавка или препятствии его свободному ходу в емкости подключение проводить нельзя.

Основные функции, выполняемые поплавковым выключателем:

• Поплавок, подключенный к насосу, выполняющему задачу заполнения емкости, выполнит отключение при всплытии и подключение при достижении нижней отметки.
• Для автоматической станции: включение при достижении верхней отметки уровня жидкости и отключение на нижней (достижении дна емкости).
• Клапаны либо задвижки, имеющие сервопривод: выключатель даст сигнал к закрытию при нахождении в верхней позиции (полная емкость) и распахнет путь воде при достижении нижней позиции.
• Диспетчерский пункт: мониторинг избытка и недостатка воды.

Возможно подведение двух насосных аппаратов к одному поплавку: функция первого насоса – наполнение резервуара в момент нижнего расположения поплавка, миссия второго – выкачивание воды в момент верхнего расположения. Схема эффективна лишь в случае бесперебойной подачи воды в резервуар.
Некоторые варианты подключения выключателей для предотвращения насосов от «сухого хода».

Роль сигнализаторов в дренажных насосах

Дренажный насос с поплавковым выключателем широко применяется и в промышленности, и в быту. Сфера его использования – очистка колодцев, удаление грязной жидкости и др. В дренажном насосе поплавок наделен функцией включать и выключать привод автоматически. В сточные воды переключатель опускают посредством удлиненного кабеля вместе с трубой для забора жидкости.
В комплект дренажного насоса вертикального типа входит вертикальный поплавок-переключатель с функцией откачки жидкости из замкнутого пространства. Такой дренажный насос может, например, осушать неработающие трубопроводы.

Конструкция и принцип работы выключателя

Конструкция поплавка: электро-переключатель и шар из стали, размещенные во внутренней полости пластмассового корпуса.
Длина кабеля варьируется от 3 до 10 м.
В момент достижения поплавком-переключателем верхней отметки контакты переключателя замкнутся, обеспечивая включение насоса. Стоит поплавку спуститься до нижней отметки, стальной шарик воздействует на рычажок переключателя, меняя его расположение. Цепь размыкается, и система выключается.

Схема подключения поплавкового выключателя: к переключателю подключен кабель с тремя проводами. Различаются они цветом, зачастую бывают черными, голубыми и коричневыми. Черным цветом отмечен общий провод.
В верхнем расположении поплавка-переключателя замыкаются контакты общего провода и нормально закрытого, обозначенного коричневым цветом. На минимальной отметке цепь замыкается с участием общего провода и нормально открытого, обозначенного голубым цветом.
Изоляция провода, не использующегося в схеме в данный момент, должна быть очень надежной.
Подразумевается, что в условиях водной среды кабель должен обладать достаточной влагостойкостью, а пластиковый корпус – герметичностью. Вывод кабеля имеет оснащение для снятия механического напряжения и надежно загерметизирован. Полимерная смола, заполняющая полость кабельных вводов, исключает попадание влаги внутрь.
И последнее слово в пользу поплавкового переключателя – цена, которая обычно варьируется от 300 до 500 рублей. Сочетание приятной цены с надежностью делает покупку поплавкового выключателя оптимальным вариантом обеспечения защиты от нежелательных поломок дорогостоящего оборудования, каким являются бытовые и промышленные насосы.

Поплавковые выключатели с контролем уровня воды

Для полива приусадебных участков или организации водопровода на даче в основном используются аккумулирующие резервуары, наполнение которых нуждается в посильной автоматизации. Это упрощает использование систем полива и водоснабжения и избавляет от необходимости визуального контроля заполнения и опорожнения гидроаккумулятора. Если учитывать, что ёмкость, как правило, находится достаточно высоко, приглядывать за состоянием жидкости в баке очень неудобно. С этой задачей отлично справятся специальные датчики контроля заполнения ёмкости.

Типы изделий контроля уровня заполнения

Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные датчики: описание

Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.

Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.

Характеристика контактных приборов

Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:

1. Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
2. Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.

Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.

Рекомендации по правильному выбору

Подбор датчика контроля заполнения ёмкости зависит от большого количества факторов:

• Состав жидкости. Важно знать количество посторонних примесей в воде. Примеси могут менять плотность и электропроводность жидкости, что приведёт к неточности показаний обычного датчика.
• Ёмкость и материал изготовления резервуара.
• Функциональное предназначение сосуда для генерации жидкости.
• Вид контроля. Важно отслеживать максимальный и минимальный уровень заполнения ёмкости.
• Возможность подключения прибора в автоматизированную систему общего управления типа «Умный дом».
• Коммутационные характеристики прибора.

Существует ещё множество критериев для подбора этого датчика. Но для бытового использования они, скорее всего, не пригодятся. Параметры отбора можно существенно сократить, остановившись на следующих параметрах:

1. Ёмкость резервуара.
2. Способ срабатывания.
3. Схема управления.

Существенное уменьшение критериев отбора позволяет подобрать датчик в магазине по достаточно невысокой цене. А также делает возможным изготовить прибор своими руками без потерь в качестве срабатывания и безопасности использования.

Самостоятельное изготовление датчика

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

• Геркон с нормально замкнутыми контактами.
• Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

• В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
• По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
• Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

• При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
• Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
• При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
• Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

Недорогие приборы промышленного производства

Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей

Различные модификации АРС

Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.

Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»

Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.

Приборы Burkle

Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.

Датчики Fine Tek и Wilo

Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.

Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.

Лучшие поплавковые выключатели на 2021 год

Чтобы работа электрических насосов не сопровождалась большим количеством ошибок, необходимо устанавливать датчик уровня воды. Прибор способен контролировать работу, а также предотвращать функционирование в «сухом ходе». Выбору этого изделия, важно уделять немало времени, потому что от качества исполнения зависит долговечность и надежность продукта. Поэтому редакция сайта «ЯНашла» подготовила для Вас рейтинг лучших поплавковых выключателей на 2021 год.

Назначение

Практически каждый насос оборудуется специальными устройствами, которые отслеживают правильность работы и предотвращают возникновение неисправностей. Одним из популярных и эффективных средств контроля служит поплавковый выключатель. Главная особенность изделия заключается в его функциональности и практичности. Оно может работать не как исполнительный элемент, но и как датчик уровня воды, при этом размещается в любой емкости.

В одной таре может находиться до 3-4 поплавковых выключателей, при этом они будут решать определенные задачи:

• Следить за корректной работой главного насоса;
• Отключать оборудование в аварийной ситуации;
• Способствовать работе вспомогательного насоса;
• Полностью заменить некоторые датчики, для экономии пространства.

При помощи такого продукта, насос всегда будет защищен от «сухого хода», что предотвратит быстрый износ и поломку. Кроме того, если человек наполняет большой резервуар, выключатель способен следить за уровнем воды и предотвратить перелив. Оборудование продается в двух вариантах: тяжелые и легкие. Первый рекомендуется устанавливать в дренажных или дождевых стоках, а второй подойдет для стандартной работы с чистой водой. Длина кабель у всех разная, минимальное значение – 2 метра.

Конструктивные особенности прибора

Изделие размещается в пластиковом корпусе, который защищен от проникновения воды. Внутри имеется рычаг и электрический переключатель. Некоторые конструкции комплектуются стальным шариком. Главная задача этого элемента – следить и менять позицию при изменении положения самого устройства. Последний элемент – кабель, который состоит из трех проводов, где один является общим (черный цвет), а остальные подключаются к контактам.

Когда устройство размещается в нижней части емкости или резервуара, замыкание осуществляется посредством черного и синего провода. Если прибор располагается в верхней точке, то контакты замкнутся коричневым и черным. Важно помнить, что все проводы должны обладать качественной изоляцией, никаких трещин не допускается.

Необходимо следить, чтобы у подводящего кабеля были высокие влагозащитные свойства, часто это указывается в техническом паспорте устройства. Плотная герметизация достигается при помощи механического уплотнителя. Также продукт оснащается специальным элементом, который предотвращает возникновение механического напряжения. Чтобы избавиться от протечек, производители добавляют полимерную смолу, датчик от этого не становится дороже, но его безопасность в разы увеличивается.

Кабели, изготовленные из термопластичной резины, способны переносить химическое и температурное воздействие. Например, устройства будет исправно функционировать, даже в случаях, когда взаимодействует с:

• Спиртом;
• Бензином;
• Органической кислотой;
• Фекалиями.

Благодаря тому, что изделие не обладает порами, никакие элементы не мешают работоспособности. Песок или бумага не остаются на поверхности, что положительно влияет на плавучесть устройства.

К главным характеристикам поплавкового выключателя относят следующие параметры:

• Предельное значение тока;
• Номинальное напряжение сети;
• Активная нагрузка, к ним относят пускатели, тэны, лампочки и т.п. устройства;
• Реактивная нагрузка. Здесь учитывается работа насоса и компрессора;
• Минимальное и максимальное значение температур;
• Класс защиты.

Достоинства оборудования

Одним из основных достоинств этого прибора является возможность функционирования, как стандартный датчик определения уровня воды. Эту функцию продукт исполняет вне зависимости от главного назначения. Благодаря такому решению, человеку легче использовать электрический насос, кроме того, изделие упрощает контроль некоторых систем водоснабжения.

Вторая особенность устройства – возможность функционирования в составе главного оборудования при конструировании канализационных систем. Благодаря простой конструкции и высокой эффективности, изделие получило высокий спрос в областях, где необходимо постоянно следить за уровнем жидкости. Это не только предотвращает работу электронасоса всухую, но также препятствует повышению уровня воды.

Что важно знать об установке?

В зависимости от назначений способ монтажа может быть разным. Однако перед установкой прибора, следует знать, что не допускается эксплуатация только в том случае, когда номинальное значение тока в разы выше максимального. Параметр указывается на коробке и в тех. паспорте устройства. Самый простой способ размещения выключателя – поместить его в резервуар. Для этого необходимо оснастить его специальным грузиком и убедиться, что конструкция рассчитана на такое использование.

Грузило необходимо зафиксировать на кабеле, часто этот элемент присутствует в комплекте, поэтому искать подручные материалы необязательно. После фиксации, следует произвести расчет свободного хода, рекомендуется выполнять это практическим способом, так показания будут точнее. Как только, пользователь закончил расчеты, необходимо установить кабель с внешней стороны емкости. Последний пункт – подключение к насосному оборудованию.

Существует еще один способ, который часто используется в домашнем хозяйстве – использование подводящего кабеля. Этот вариант легкий и не требует проводить никаких расчетов, единственное, что следует помнить – внутри резервуара не должно находиться других датчиков или элементов, за которые оборудование может зацепиться.

В некоторых случаях необходимо устанавливать несколько поплавковых выключателей. Каждый прибор фиксируется на специальной штанге, выполненной из пластика и установленной внутри емкости. Поплавки должны не только устанавливаться, но и быть правильно настроены, а также хорошо размещены на конструкции. От этого зависит точность работы. Провода, которые идут от корпуса выключателя, фиксируются при помощи обычных хомутов. Количество датчиков напрямую зависит от числа установленных насосов.

Как работает выключатель?

Несмотря на понятную конструкцию, приборы могут отличаться по способу функционирования:

• Устройство для систем водоснабжения. Это наиболее простой и частый способ эксплуатации продукта. Принцип работы простой, когда изделие находится на поверхности, насос начинает качать воду из емкости. Датчик автоматически отправляют электрический сигнал в водооткачивающее оборудование. Станция отключается в том случае, когда выключатель достигает дна.
• Принцип работы в канализационной системе. Включение фекального электрического насоса происходит, когда главный регулирующий прибор поднимается на поверхность. Вспомогательное оборудование начинает функционировать, когда датчик погружается на дно. Важно знать, что один такой поплавок способен работать с двумя насосными приборами сразу. При этом на качество это никак не влияет, работоспособность сохраняется на уровне. Кроме того, схема с двумя насосами обладает высокой эффективностью, потому что отсутствует проблема с доставкой жидкости.

Правильная эксплуатация и обслуживание

Соблюдение основных рекомендаций по применению обеспечивают длительный срок службы каждого прибора. Выключатель не нуждается в техническом обслуживании только в случае, когда размещен в водопроводных системах. А вот, когда изделие функционирует в канализации, то его необходимо осматривать и чистить, хотя бы раз в месяц. Для этого используется сильная струя воды, которая мгновенно удалит образовавшиеся загрязнения. Это важное мероприятие, так как предотвращает залипание поплавка. Если устройство сломалось, целесообразней купить новое или заменить в сервисном центре. Проводить ремонт самостоятельно без специального оборудования запрещается. Потому что нарушается герметичность корпуса.

Устройство исправно работает при температурах 0…60 градусов. Существуют некоторые производители, которые выпускают конструкцию, способную выдерживать до 70 о , что позволяет расширить область применения выключателей.

Длина кабеля играет важную роль, так как от него зависит, где будет применяться продукт. Если человек покупает 2-метровое исполнение, то его рекомендуется эксплуатировать только в небольших резервуарах. Для колодцев и некоторых накопительных емкостей, следует приобретать изделия с длиной провода от 5-6 метров.

Рейтинг лучших бюджетных поплавков

Качественный вариант, который предназначен для автоматического контроля уровня воды в различных емкостях. Также модель поможет следить за корректной работой насосного прибора и отключать его в случае отсутствия жидкости. Конструкция практически ничем не отличается от стандартных вариантов. Максимальный ток – 16 А. Класс защиты – IP68. Примерный срок службы при правильной эксплуатации составляет 10 лет.