Автомат для заполнения резервуара водой из колодца

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: водоснабжение

Опубликовано: 08.04.2017 12:03

Просмотров: 4734

В сельской местности редко можно встретить дома с центральным водопроводом. и каркасным бассейном Обычно источником воды служит колодец. Чтобы подавать воду из колодца в дом обычно используют погружной насос «Малыш» или аналогичный и резервуар расположенный в доме на втором этаже или на утепленном чердаке. Насос вроде «Малыша» не имеет никаких датчиков и его можно только включить и выключить по питанию. Чтобы поддерживать наличие достаточного количества воды в баке требуется автоматика, следящая за уровнем воды и, при надобности пополнения бака, включающая погружной насос.

На рисунке 1 показана схема такого устройства. В его основе лежит схема фотореле, разработанного автором, и опубликованная в журнале «Радиоконструктор» №1 за 2009 год. Различие в датчике, - вместо двойного фототранзистора здесь используется система из трех щупов из нержавеющей стали, с помощью которых определяется уровень воды в резервуаре.
Резервуар представляет собой пластмассовую квадратную бочку, так называемый, «еврокуб», в котором есть внизу кран для выпуска воды и подачи её на водопровод дома, и отверстие сверху для заполнения водой. Верхнее (заливное) отверстие достаточно широкое, и закрывается завинчивающейся крышкой. В крышке установлены щупы датчика уровня воды. А для залива сделано отдельное отверстие, в которое опущен шланг, идущий от погружного насоса. Расположение щупов относительно глубины резервуара показано схематически на рисунке 1. Щуп Y1 должен быть длиной примерно до середины глубины «еврокуба», такой же длины и щуп X1 При этом щуп Х2 должен быть до уровня полного «еврокуба».
Логика сделана по схеме RS-триггера. За включение насоса отвечает щуп Х1. Пока воды в резервуаре больше половины щупы Х1 и Y1 погружены в воду и между ними есть сопротивление воды, которое значительно ниже сопротивления резистора R1. Поэтому и напряжение на R1 воспринимается микросхемой D1 как логическая единица. На выходе D1.1 устанавливается логический ноль. RS-триггер D1.2-D1.3 остается в установившемся состоянии.
Когда уровень воды снижается до уровня меньше половины резервуара щупы Х1 и Y1 оказываются над водой и между ними нет сопротивления воды. Напряжение на R1 становится на уровне логического нуля. На выходе D1.1 возникает единица. RS-триггер D1.2-D1.3 переключается и на выходе D1.4 появляется логическая единица, которая открывает ключ VT2 и включает погружной насос посредством реле К1.
Вода поступает в резервуар, и её уровень повышается. Щупы Х1 и Y1 погружаются в воду, и между ними
появляется сопротивление воды, которое значительно ниже сопротивления резистора R1. Поэтому и напряжение на R1 воспринимается микросхемой D1 как логическая единица. На выходе D1.1 устанавливается логический ноль. RS-триггер D1.2-D1.3 остается в установившемся состоянии. Подача воды в резервуар продолжается.
В какой-то момент происходит заполнение резервуара и в воду погружается конец щупа Х2. Возникает сопротивление воды между Х2 и Y1, которое значительно меньше сопротивления R2. Напряжение на R2 достигнет уровня логический единицы. RS-триггер переключится в состояние, при котором на выходе D1.4 ноль. Насос выключается.
Монтаж выполнен на небольшой печатной плате с односторонним расположением печатных дорожек. Рисунок дорожек и монтажная схема на рисунке 2.

Для питания автомата нужен источник постоянного тока напряжением 5-6V, обязательно гальванически изолированный от электросети. То есть, в нем должен быть силовой или импульсный трансформатор, разделяющий первичные и вторичные цепи. В противном случае не исключено поражение электрическим током через систему водопровода. В качестве источника питания можно использовать любой сетевой адаптер для питания портативной аппаратуры или зарядное устройство для сотового телефона Напряжение питания может быть и более 6V, например, 9V или 12V (но не более 15V). Если напряжение питания больше 6V нужно последовательно обмотке реле К1 подключить резистор такого сопротивления, чтобы при включении реле на нем падал избыток напряжения (реле BS-115C 5VDC с обмоткой на 5V). Либо нужно использовать аналогичное реле с обмоткой на другое напряжение, соответствующее напряжению питания.
Сопротивления резисторов R1 и R2 желательно подобрать минимальными, при которых автомат надежно срабатывает.
Муровин С. И.
Литература:
1. Муровин С.И. «Фотореле из фотодатчика от «шариковой» компьютерной мыши». ж.Радиоконстуктор №1, 2009 г.