Электроконтактный манометр — датчик уровня воды

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: водоснабжение

Опубликовано: 26.01.2019 17:35

Просмотров: 2658

А. Самсаров, ж. Чаково Брянской обл.
Большинство населённых пунктов нашей страны снабжаются водой из артезианских скважин. Такой вариант предусматривает наличие системы из погружного насоса и накопительной ёмкости (как правило, водонапорной башни). Подобные системы водоснабжения широко распространены в сельской местности и на предприятиях. Их преимущество — автономность и простота эксплуатации. Между тем, одна из важных проблем при создании таких объектов — оборудование их надёжной и, что немаловажно в наше время, дешёвой автоматикой, поддерживающей необходимый уровень воды в накопительной ёмкости.
Предлагаемое вниманию читателей устройство в полной мере отвечает этим требованиям. Оно содержит узлы и приборы лишь промышленного изготовления.

Принципиальная схема устройства изображена на рисунке. Его силовая часть питается от трёхфазной сети переменного тока.
Потребитель электроэнергии и объект управления — насос М1 ЭЦВ6-10-80 мощностью 4 кВт, подающий воду в накопительную ёмкость. Для включения и выключения насоса применён магнитный пускатель КМ1 ПМА-3100 40 А 380В с катушкой на 220 В.
Для защиты сети от перегрузки и короткого замыкания установлен автоматический выключатель QA1 ВА47293Р 16 А 400 В.
Разумеется, можно применить и другие защитные устройства, например реле контроля фаз.
Датчиком уровня воды служит широко распространённый электроконтактный манометр Р1 ДМ2010Ф с пределами измерения 0—0,4 МПа. Давление 1МПа соответствует высоте водяного столба приблизительно 10 м. Электрическая часть манометра состоит из двух пар контактов — нормально замкнутых контактов нижнего уровня (НУ) и нормально разомкнутых контактов верхнего уровня (ВУ). В действующем устройстве нижний уровень давления установлен равным 0,15 МПа, а верхний — 0,2 МПа.
Чтобы уменьшить электрическую нагрузку на контакты, предусмотрены дополнительные элементы — тринисторы VS1, VS2 КУ202Н и реле К1, К2 РП21 -003 с номинальным напряжением катушки 12 В. Реле этого типа можно заменить на РП21-004, а также на РЭК77 или РЭК78.
Узел управления питается постоянным напряжением 12В от блока питания U1 БП07 мощностью 7 Вт. Плюсовой вывод блока питания соединён с анодами обоих тринисторов через контакты реле К1.1, а также с общим проводом электроконтактного манометра. В цепи управляющих электродов тринисторов включены последовательно защитные диоды VD1 и VD2.
Если уровень воды в ёмкости опустился ниже нижнего уровня, контакты НУ замкнутся и напряжение поступит на управляющий электрод тринистора VS2. Последний откроется и подаст напряжение на катушку реле К2. Сработавшее реле своими контактами К2. замкнёт цепь катушки пускателя КМ1. Насос включится. Когда с повышением давления воды контакты НУ разомкнутся, насос продолжит работать, поскольку тринистор VS2 и после отключения напряжения от управляющего электрода останется открытым, пока через него течёт ток.
Когда давление воды достигнет порога замыкания контактов ВУ, напряжение поступит через них на управляющий электрод тринистора VS1. Последний откроется и замкнёт цепь катушки реле К1. Оно, в свою очередь контактами К1.1 разомкнёт цепь питания обоих тринисторов. В результате ток через них прекратится и тринисторы закроются. Реле К2 обесточит катушку контактора КМ1. Насос будет выключен. По снижении давления воды до нижнего уровня цикл повторится.
Описанное устройство уже пять лет эксплуатируется на объектах местного водоканала и зарекомендовало себя с наилучшей стороны. Наличие тринисторов значительно уменьшило нагрузку на контакты НУ и ВУ манометра. Это повысило надёжность автоматической системы в целом. Хочется добавить, что в качестве датчика можно применять ипогружаемые в воду электроды, электрическое сопротивление между которыми зависит от её уровня. Правда, их чувствительность будет хуже, чем у промышленных аналогов с усилителями.
Радио №12 2018
Автоматический выключатель погружного насоса
Бесконтактный выключатель погружного насоса
Бездонная бочка
Двухпозиционный регулятор уровня воды в резервуаре