Interruptor de flotador de nivel de agua para control de bomba. Selección de un sensor de nivel de agua en el tanque y contenedor Control automático del nivel de agua en el tanque
Hace poco encontré en Internet un vídeo en el que hicieron realidad mi sueño de infancia: en él se mostraba cómo se puede montar un dispositivo para llenar automáticamente un recipiente con agua. Todo el trabajo se demostró muy claramente, pero no se mostró el diagrama.
El caso es que en mi infancia, en verano, tenía que regar el jardín a menudo y siempre tuve ideas para automatizar este proceso, pero nunca logré convertir mis pensamientos en realidad. Hoy cumpliré parte de mi sueño, aunque por ahora sólo en teoría.
Imaginemos esta situación: tienes un recipiente con agua en tu casa de campo o en casa, para regar el jardín o para cualquier otro propósito. Bombeas agua a este recipiente usando una bomba. Para bombear agua, cada vez hay que encender la bomba y observar hasta que el recipiente se llena de agua. Llenar un recipiente con agua se puede automatizar de forma muy sencilla y económica.
A continuación se muestra una imagen estructural de nuestro dispositivo.
Para automatizar el llenado del recipiente con agua, tendremos que modificar ligeramente el recipiente. En la parte superior del barril se instala una varilla con una altura no menor que la profundidad del contenedor, en la que se fijan dos interruptores de lengüeta. A la varilla también se le adjunta una varilla móvil con un flotador, que se mueve según el nivel del agua en el recipiente. Se adjunta un imán permanente a la varilla para controlar los interruptores de láminas.
En la siguiente imagen podéis ver un ejemplo de varilla y varilla móvil.
Y ahora lo más interesante: un circuito para llenar automáticamente el recipiente con agua.
Para implementar este dispositivo, necesitamos un disyuntor para proteger la bomba, un contactor electromagnético para encender y apagar la bomba y dos interruptores de láminas (contacto magnético sellado) para controlar el contactor.
El interruptor de láminas inferior debe ser un interruptor de cierre, el superior debe ser un interruptor de apertura. Por ejemplo, el interruptor de láminas MKS-27103 es bastante adecuado para nosotros, porque Tiene un contacto inversor. Para señalización de bajo nivel, el circuito utiliza un contacto normalmente abierto y para señalización de alto nivel, se utiliza un contacto de interruptor de láminas normalmente cerrado. En el momento en que el nivel del agua en el tanque alcance un valor crítico, el imán se ubicará al mismo nivel que el interruptor de láminas inferior, que, bajo la influencia de un campo magnético, cambiará el contacto y así enviará una señal a encienda la bomba. Después de esto, el flotador comenzará a subir al nivel superior, donde el interruptor de láminas superior apagará la bomba.
Este esquema no implementa un modo manual, aunque debería estar previsto en caso de fallo de nuestros medidores de nivel. La forma más sencilla es utilizar un botón de bloqueo para controlar manualmente la bomba. Creo que no te resultará difícil incluir un botón en el diagrama resultante.
Por supuesto, puede comprar medidores de nivel ya hechos y no reinventar la rueda, especialmente porque son producidos por la industria. Sin embargo, un indicador de nivel de este tipo le costará al menos $30, y un interruptor de láminas MKS-27103 cuesta entre $2 y $3.
Así es como puedes llenar un recipiente con agua automáticamente. También se me ocurrió la idea de drenar el agua de este recipiente para riego (por ejemplo, tomates, pepinos) a través de tuberías de drenaje. Quizás hagan esto en invernaderos.
Espero algún día tener una casa de campo donde pueda realizar plenamente mi sueño, no porque me guste cavar en el jardín, simplemente me gusta que otros trabajen para mí, me refiero a los dispositivos.
¡Saludos!
Decidí publicar un pequeño artículo en caso de que pueda ser útil para alguien como yo))
Construí un dispositivo pequeño y sencillo para mantener un nivel de agua constante en un recipiente. El circuito fue tomado de Internet y repetido solo con la adición de un estabilizador de voltaje paramétrico elemental, porque Según las especificaciones técnicas, el dispositivo debe funcionar con 24 V y todo el circuito y el relé deben funcionar con 12 V.
Sensor de nivel de agua de tres electrodos.
Se propone un diagrama del dispositivo de control de la bomba. Este diagrama pertenece a un conjunto ofrecido por Master KIT. El dispositivo de control de la bomba le permitirá automatizar el funcionamiento de la bomba de dacha, con la que el agua fluye hacia el tanque de la ducha. El principio de funcionamiento del "asistente inteligente" es el siguiente: cuando el nivel del agua en el tanque de la ducha cae por debajo de cierto nivel L, la bomba se enciende y comienza a bombear agua al recipiente. Cuando el nivel del agua alcanza el nivel establecido H, el dispositivo apaga la bomba.
Este dispositivo se puede utilizar en una casa de campo, una casa de campo o una casa de campo. El diagrama del circuito eléctrico del dispositivo se muestra en la figura.
El circuito es simple y no es necesario configurarlo.
El agua tiene resistencia eléctrica. Mientras no hay agua en el recipiente, los transistores T1 y T2 están cerrados y hay un alto voltaje en el colector del transistor T1. Este alto voltaje, ingresando a través del diodo D1 a la base del transistor T3, lo abre y el transistor T4, lo que activa el relé ejecutivo, a cuyos contactos de potencia está conectada la bomba. La bomba comienza a bombear agua al recipiente. El LED se enciende, indicando el funcionamiento de la bomba. Cuando el nivel del agua alcanza el sensor L, el transistor T1 se abre y el voltaje en su colector cae. Sin embargo, la bomba continúa funcionando porque se suministra voltaje a la base del transistor T3 a través de la resistencia R8 y mantiene el interruptor T3-T4 en estado abierto. Cuando el nivel del agua alcanza el sensor "H", el transistor T2 se abre y se envía un nivel bajo a la base del transistor T3. La llave TZ-T4 está cerrada: el relé está apagado. Solo cuando el nivel del agua vuelva a caer por debajo del nivel “L” el relé se encenderá nuevamente. Estructuralmente, el dispositivo está fabricado sobre una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio con unas dimensiones de 61x41 mm. Como sensores "L" y "H", puede utilizar materiales disponibles, como tuercas de cobre para plomería de media pulgada firmemente unidas a cables aislados. Enciende los dispositivos. Conecte los cables del sensor al tablero y colóquelos en un recipiente experimental de la misma altura que el tanque de ducha utilizado en la casa de campo de la siguiente manera: "COM" en la parte inferior (si el recipiente es de hierro, puede conectar este cable al cuerpo del contenedor); "L" - al nivel inferior de agua deseado (nivel de activación de la bomba); "H" - en el nivel de parada de la bomba. Conecte el dispositivo a la fuente de alimentación, observando la polaridad. No conecte todavía la tensión de red ni la bomba. Conectar la alimentación. El LED indicador debería encenderse y el relé debería hacer "clic", conectando la bomba. Vierta agua en el recipiente. Cuando el nivel del agua alcanza el sensor "H", el relé debe apagarse. Vacíe el agua del recipiente. Cuando el nivel del agua cae justo por debajo del sensor "L", el relé debería encenderse. Ahora finalmente puedes instalar los sensores en un objeto real y, con cuidado, conectar 220 V y una bomba a los contactos del circuito.
La ventaja de este esquema sobre los más simples es el uso de un relé con un solo contacto. Casi todos los circuitos más simples similares utilizan 2 grupos de contactos.
Son posibles sustituciones en el circuito: cualquier transistor bipolar con la conductividad especificada. Instalé V9014 y V9015, pero VT5 en el estabilizador - KT805BM en TO-220 con un radiador pequeño. La presencia de un radiador es obligatoria: la calefacción es muy intensa. También lo puse en pasta térmica. Diodos: cualquier silicio. Condensadores: cualquiera con un voltaje de al menos 16 V para C1, C2 y 40 V para C3. Puente (o diodos en el puente): para un voltaje no inferior al voltaje de alimentación y una corriente de al menos 200 mA. El consumo de corriente del circuito cuando se activó el relé fue de 150 mA a una tensión de alimentación de 24 V. Cuando funciona con CC, puedes tirar el puente. Cuando se alimenta desde una fuente de 12 V (constante), puede quitar todo el circuito estabilizador.
Primera versión.
La placa utilizó una combinación de componentes DIP y SMD. La primera versión de la placa, uno de los dispositivos está soldado en ella. La placa del segundo se ha modificado ligeramente: se ha eliminado el puente de la placa, se prevé el uso de un transistor en el estabilizador en la carcasa TO-220, hay más elementos SMD, se ha aumentado el ancho de las pistas aumentó.
El puente de diodos está soldado en una pequeña tira separada.
Este esquema se propone para el control automático de la regulación del nivel de agua en el tanque. En él se encuentran dos electrodos bajo una presión conocida, uno largo de los cuales es el nivel inferior y el otro, corto, el nivel superior. El papel del electrodo común lo desempeña un tanque de metal. El tanque tiene una sola salida para suministro y descarga de agua, la bomba llena el tanque y simultáneamente suministra agua al sistema.
Como puede ver, el circuito es bastante simple, cuyo elemento importante es el tiristor. El esquema funciona de la siguiente manera.
Cuando el agua del tanque está por debajo del nivel inferior, no hay conexión eléctrica entre los electrodos y el cuerpo. Por lo tanto, el voltaje no llega al contacto de control del tiristor, el tiristor está bloqueado, el relé está desenergizado, los contactos normalmente cerrados K1.1 y K1.2 están en su posición original, el motor está en marcha, la bomba bombea agua al sistema y al tanque. El contacto K1.3 está en posición abierta.
A medida que el tanque se llena, el agua sube al electrodo inferior. A través del agua del electrodo inferior aparece una conexión eléctrica con el cuerpo del tanque, el cual está conectado a uno de los extremos del devanado secundario del transformador y al ánodo del tiristor. Pero entonces no pasa nada, porque la conexión con la salida de control del tiristor se interrumpe debido al contacto abierto K1.3.
Cuando el agua sube al nivel superior, la salida de control del tiristor se conecta a través de una resistencia limitadora de corriente al cuerpo del tanque a través del agua y se conecta al cable común. El tiristor se abre cerrando el circuito de la bobina K1. Este último se activa, los contactos normalmente cerrados K1.1 y K1.2 se abren, el motor se para y la bomba deja de bombear agua. Al mismo tiempo, se cierra un par de contactos K1.3 que conectan los niveles superior e inferior de los electrodos.
A medida que se consume agua, el nivel en el tanque irá siendo inferior al nivel superior, pero la bomba estará en silencio, ya que ahora la conexión cuerpo-electrodo de agua-R1 pasa por el contacto cerrado K1.3 y en este caso el inferior. electrodo está involucrado.
Tan pronto como el nivel del agua desciende por debajo del electrodo inferior, el circuito eléctrico “carcasa-agua-electrodo” se rompe, el tiristor se bloquea, el relé se desactiva, devolviendo sus contactos a su posición original y la bomba comenzará a funcionar. . Todo el ciclo se repite.
Cuando la bomba no está funcionando, el nivel del agua en el tanque fluctúa entre los niveles superior e inferior de los electrodos, y en este momento el relé K1 está en funcionamiento, manteniendo los contactos K1.1 y K1.2 desconectados.
El circuito proporciona fusible FU1 contra sobrecarga de corriente y cortocircuitos, conectado al devanado primario del transformador T1. El diodo VD1 rectifica la corriente que pasa a través del devanado del relé y también, lo que es más importante, a través del agua entre la carcasa y los electrodos. El tiristor enciende y apaga el relé K1. El relé se selecciona experimentalmente, en función del voltaje, o el voltaje se selecciona en el devanado secundario. También es necesario seleccionar la resistencia de la resistencia R1 para un funcionamiento claro del tiristor. Depende de la conductividad del agua.
Basado en materiales de la revista "Modelista-Constructor"
Se puede utilizar un recipiente de agua grande en una casa de campo o en un jardín para regar o suministrar agua en casa. Al llenarlo, no es necesario subir escaleras constantemente y controlar el nivel durante todo el día; los sensores electrónicos pueden hacerlo.
- Las casas de campo avanzadas y las granjas dedicadas al cultivo de frutas y verduras utilizan sistemas de riego por goteo en su trabajo. Para garantizar el funcionamiento automático del equipo de riego, el diseño requiere una gran capacidad de recogida y almacenamiento de agua. Por lo general, se llena con bombas de agua sumergibles en un pozo, y es necesario controlar el nivel de presión del agua de la bomba y su cantidad en el tanque de recolección. En este caso, es necesario controlar el funcionamiento de la bomba, es decir, encenderla cuando se alcance un determinado nivel de agua en el tanque de almacenamiento y apagarla cuando el tanque de agua esté completamente lleno. Estas funciones se pueden implementar mediante sensores flotantes.
- También puede ser necesario un gran tanque de almacenamiento de agua para el suministro de agua en el hogar si el caudal del tanque de entrada de agua es muy pequeño o el rendimiento de la bomba en sí no puede garantizar el consumo de agua correspondiente al nivel requerido. En este caso, también son necesarios dispositivos de control del nivel de líquido para el funcionamiento automático del sistema de suministro de agua.
- El sistema de control de nivel de líquido también se puede utilizar cuando se trabaja con dispositivos que no tienen protección contra el funcionamiento en seco de la bomba de pozo, un sensor de presión de agua o un interruptor de flotador al bombear agua subterránea desde sótanos y habitaciones con un nivel por debajo de la superficie del suelo.
Todos los sensores de nivel de agua para el control de bombas se pueden dividir en dos grandes grupos: de contacto y sin contacto. Los métodos sin contacto se utilizan principalmente en la producción industrial y se dividen en ópticos, magnéticos, capacitivos, ultrasónicos, etc. tipos. Los sensores se instalan en las paredes de los tanques de agua o se sumergen directamente en los líquidos que se controlan, los componentes electrónicos se colocan en un armario de control.
Arroz. 2 tipos de sensores de nivel En la vida cotidiana, los más utilizados son los dispositivos de contacto de tipo flotador económicos, cuyo elemento de seguimiento está hecho de interruptores de láminas. Dependiendo de su ubicación en un recipiente con agua, estos dispositivos se dividen en dos grupos.
Vertical. En un dispositivo de este tipo, los elementos del interruptor de lengüeta están ubicados en la varilla vertical, y el flotador con un imán anular se mueve a lo largo del tubo y enciende o apaga los interruptores de lengüeta.
Horizontal. Están fijados en el borde superior, en el lateral de la pared del depósito; cuando el depósito está lleno, el flotador con un imán se eleva sobre una palanca articulada y se acerca al interruptor de láminas. El dispositivo se activa y conmuta un circuito eléctrico ubicado en el gabinete de control, que corta la alimentación a la bomba eléctrica.
Arroz. 3 sensores de láminas verticales y horizontales Dispositivo de interruptor de láminas
El principal elemento actuador del interruptor de láminas es el interruptor de láminas. El dispositivo es un pequeño cilindro de vidrio lleno de un gas inerte o de aire evacuado. El gas o el vacío evitan la formación de chispas y la oxidación del grupo de contacto. En el interior del matraz hay contactos cerrados hechos de una aleación ferromagnética de sección rectangular (alambre de aleación permanente) recubierta de oro o plata. Cuando se exponen a un flujo magnético, los contactos del interruptor de láminas se magnetizan y se repelen entre sí: se abre el circuito a través del cual fluye la corriente eléctrica.
Arroz. 4 Aspecto de los interruptores de láminas Los tipos más comunes de interruptores de láminas funcionan en cierre, es decir, cuando se magnetizan, sus contactos se conectan entre sí y el circuito eléctrico se cierra. Los interruptores de láminas pueden tener dos terminales para abrir o cerrar un circuito, o tres si se usan para cambiar circuitos de corriente eléctrica. El circuito de bajo voltaje que conmuta el suministro de energía a la bomba generalmente se encuentra en el gabinete de control.
Diagrama de conexión del sensor de nivel de agua con interruptor de láminas
Los interruptores de láminas son dispositivos de baja potencia y no pueden conmutar corrientes altas, por lo que no se pueden usar directamente para apagar y encender una bomba. Por lo general, participan en el circuito de conmutación de bajo voltaje para el funcionamiento de un relé de bomba de alta potencia ubicado en el gabinete de control.
Arroz. 5 Circuito eléctrico para controlar una bomba eléctrica mediante un sensor de flotador de láminas.
La figura muestra el circuito más sencillo con un sensor que controla la bomba de drenaje en función del nivel del agua durante el bombeo, compuesto por dos interruptores de láminas SV1 y SV2.
Cuando el líquido alcanza el nivel superior, el imán con el flotador enciende el interruptor de láminas superior SV1 y se aplica voltaje a la bobina del relé P1. Sus contactos se cierran, se produce una conexión paralela al interruptor de láminas y el relé se autocapta.
La función de autocorte no permite desconectar la alimentación de la bobina del relé cuando se abren los contactos del botón de conmutación (en nuestro caso es el interruptor de láminas SV1). Esto sucede si la carga del relé y su bobina están conectadas al mismo circuito.
Se suministra voltaje a la bobina de un potente relé en el circuito de alimentación de la bomba, sus contactos se cierran y la bomba eléctrica comienza a funcionar. Cuando el nivel del agua baja y el flotador con el imán del interruptor de láminas inferior SV2 lo alcanza, se enciende y también se aplica un potencial positivo a la bobina del relé P1 en el otro lado, la corriente deja de fluir y el relé P1 se apaga. Esto provoca una falta de corriente en la bobina del relé de potencia P2 y, como resultado, se detiene el suministro de tensión a la bomba eléctrica.
Arroz. 6 sensores de nivel de agua verticales flotantes Se puede usar un circuito de control de bomba similar, ubicado en el gabinete de control, cuando se monitorea el nivel en un tanque con líquido, si se intercambian los interruptores de láminas, es decir, SV2 estará en la parte superior y apagará la bomba, y SV1 en las profundidades del tanque de agua lo encenderán.
Los sensores de nivel se pueden utilizar en la vida cotidiana para automatizar el proceso al llenar grandes recipientes con agua mediante bombas de agua eléctricas. Los tipos de interruptores de láminas más fáciles de instalar y operar son los producidos por la industria en forma de flotadores verticales sobre varillas y estructuras horizontales.
En uno de los artículos que vi una variante de un esquema para mantener automáticamente el nivel del agua en un tanque de almacenamiento propuesto por uno de los residentes de verano, lo cual, para ser honesto, me alarmó. Este diseño tiene una serie de desventajas: es difícil de fabricar, requiere un cierto nivel de habilidad cuando se trabaja con componentes electrónicos y es bastante caro: un transformador cuesta mucho.
Pero su principal inconveniente es el bajo nivel de seguridad eléctrica. En caso de rotura del aislamiento del transformador, la tensión de la red entrará al agua a través de los electrodos del sensor y se transmitirá al tanque, lo que puede provocar descargas eléctricas a las personas.
Propongo en todos los aspectos una versión simple y muy económica de un esquema para mantener automáticamente el nivel del agua (ver Fig. 1).
Consta de un solo relé y dos sensores. Como primer componente es necesario utilizar un relé de dos posiciones K1, y como segundo, los interruptores de láminas G1 (sensor de nivel inferior de agua) y G2 (sensor de nivel superior de agua), ubicados sobre una guía para un imán permanente verticalmente. instalado fuera del tanque.
Además, el sensor G1 debe estar situado encima de G2. La distancia entre ellos corresponderá a la diferencia permitida entre los niveles de agua superior e inferior en el tanque. Los sensores se activan por la acción de un imán permanente Q conectado a un flotador de espuma ubicado en el interior del tanque sobre su guía. Esta conexión se puede realizar, por ejemplo, utilizando un hilo de pescar a través de una polea instalada en la parte superior del tanque.
En la Fig. 2 se muestra un boceto del dispositivo para mantener automáticamente el nivel del agua en el tanque de almacenamiento. Para obtener información sobre la posición de encendido del motor de la bomba, el circuito contiene un indicador LED HL
El esquema funciona de la siguiente manera. En el estado inicial (no hay agua en el tanque y el contacto del interruptor de láminas G1 está cerrado bajo la influencia del imán), el relé K1 debe ser forzado a un estado en el que su contacto K1.2L y el conectado en paralelo Se cerrarán los contactos K1.3, K1.4 K1.5, K1 .6, K1.7, K1.8 y K1.9. El motor de la bomba M comenzará a funcionar y el LED HL se iluminará para confirmarlo.
Cuando el tanque se llena de agua, el flotador sube y el contacto del sensor G1 se abre.
Cuando el depósito se llena hasta el nivel superior, un imán que desciende por la guía actúa sobre el sensor G2 y luego su contacto se cierra. El relé K1 conmutará, sus contactos K1-2, K1.3, K1LK1.5, K1.6, K1.7, K1Li K1.9 se abrirán y el contacto K1.1, por el contrario, se cerrará. Y luego el motor de la bomba se detendrá y el LED HL dejará de iluminarse.
Cuando el nivel del agua en el tanque desciende al nivel inferior, el flotador desciende y un imán que se mueve hacia arriba a lo largo de la guía actúa sobre el sensor G1 y cierra su contacto. El relé K1 volverá a su posición original, sus contactos K1.2, K1.3, K1.4, K1.5, K1.6, K1.7, K1.8 y K1.9 se cerrarán.
El motor de la bomba comenzará a funcionar nuevamente (y el LED HL se encenderá). Estos ciclos se repetirán mientras se aplique voltaje al circuito.
De hecho, se dedicó mucho tiempo a explicar cómo funciona todo. De hecho, todo el dispositivo es más simple que un nabo al vapor y, como no contiene componentes complejos, funcionará perfectamente y durante mucho tiempo. Y ahora sobre los materiales y características técnicas de los componentes de extracción.
- Como relé K1 utilicé un relé del tipo RP-9, diseñado para tensión alterna de 220 V. También puedes instalar RP-12 (también para 220 V), pero si el motor de la bomba tiene mucha potencia, tendrás que añadir un contactor intermedio al circuito.
- Como sensores G1 y G2, puede utilizar cualquier interruptor de láminas diseñado para una corriente de conmutación de al menos 100 mA.
- Cualquier indicador es adecuado como indicador HL, por ejemplo, LED tipo SKL12 o AD22-22DS para 220 V.
- Como guía para el imán se puede utilizar un trozo de canal para cables de plástico de perfil rectangular de 10x15 mm.
- El flotador es una pieza de espuma plástica con un orificio rectangular de 12x17 mm en el centro.
- También se puede utilizar un trozo de canal de plástico para cables de perfil rectangular de 10x15 mm como guía para el flotador.
- Como elemento magnético, puede utilizar un imán de un pestillo magnético para muebles, al que se magnetiza y pega una tira de hojalata con un orificio para un hilo de pescar.
- Los sensores (interruptores de láminas) se pueden unir a la guía con cinta adhesiva común.
- Como elementos de protección se utilizan fusibles FU1 y FU1 de cualquier tipo con una corriente de 5 A.
- Para desenergizar el circuito del dispositivo, se utiliza un interruptor emparejado con contactos SA1 y SA2.
Esquema para mantener automáticamente el agua en un tanque de almacenamiento.
- Figura 1 (arriba). Diagrama esquemático de un dispositivo para mantener automáticamente el nivel del agua en un tanque de almacenamiento.
- Fig. 2. Croquis de un dispositivo para mantener automáticamente el nivel del agua en un tanque de almacenamiento.