Elektrooniline veetaseme andur paagis. Lihtsad isetehtud vee (vedeliku) taseme indikaatorid paagis. Kuidas teada saada veetaset tünnis. Mis on veetaseme andurite eesmärk

Paljude automatiseerimiseks tootmisprotsessid on vaja jälgida veetaset paagis, mõõtmine toimub spetsiaalse anduri abil, mis annab signaali, kui protsessikeskkond jõuab teatud tasemeni. Ilma tasememõõtjateta on igapäevaelus võimatu elada sulgeventiilid tualettruumi paak või automaatne süsteem kaevupumba väljalülitamiseks. kaalume erinevat tüüpi tasemeandurid, nende konstruktsioon ja tööpõhimõte. See teave on kasulik konkreetse ülesande jaoks seadme valimisel või anduri ise valmistamisel.

Disain ja tööpõhimõte

Seda tüüpi mõõteseadmete konstruktsioon määratakse järgmiste parameetritega:

Funktsionaalsus jaguneb olenevalt sellest seadmest tavaliselt alarmideks ja tasememõõturiteks. Esimesed jälgivad konkreetset paagi täitmispunkti (minimaalne või maksimaalne), teised aga pidevalt taset.
Tööpõhimõtte aluseks võib olla: hüdrostaatika, elektrijuhtivus, magnetism, optika, akustika jne. Tegelikult on see peamine parameeter, mis määrab rakenduse ulatuse.
Mõõtmismeetod (kontaktne või mittekontaktne).

Lisaks sellele määrab disainiomadused tehnoloogilise keskkonna olemuse. Üks asi on kõrguse mõõtmine joogivesi paagis, teine on kontrollida tööstuslike reoveepaakide täitumist. Viimasel juhul on vajalik asjakohane kaitse.

Tasemeandurite tüübid

Sõltuvalt tööpõhimõttest jagunevad häired tavaliselt järgmisteks tüüpideks:

ujukitüüp;
ultrahelilainete kasutamine;
mahtuvusliku taseme tuvastamise põhimõttega seadmed;
elektrood;
radari tüüp;
töötab hüdrostaatilisel põhimõttel.

Kuna need tüübid on kõige levinumad, vaatame igaüks neist eraldi.

Float

See on kõige lihtsam, kuid siiski tõhus ja usaldusväärne viis vedeliku mõõtmine paagis või muus mahutis. Rakenduse näide on toodud joonisel 2.

Riis. 2. Ujukandur pumba juhtimiseks

Disain koosneb magnetiga ujukist ja kahest kontrollpunktidesse paigaldatud pilliroo lülitist. Kirjeldame lühidalt tööpõhimõtet:

Mahuti tühjendatakse kriitilise miinimumini (A joonisel 2), samal ajal kui ujuk langeb tasemele, kus asub pilliroo lüliti 2, lülitab see sisse relee, mis annab toite kaevust vett pumpavale pumbale.
Vesi saavutab maksimaalse taseme, ujuk tõuseb pilliroo lüliti 1 asukohta, see käivitub ja relee lülitatakse välja, vastavalt sellele lakkab pumba mootor töötamast.

Sellist pilliroo lülitit on üsna lihtne ise teha ja selle seadistamine taandub sisse-välja lülitamise tasemete seadistamisele.

Pange tähele, et kui valite ujuki jaoks õige materjali, töötab veetaseme andur ka siis, kui paagis on vahukiht.

Ultraheli

Seda tüüpi arvestit saab kasutada nii vedela kui ka kuiva kandja jaoks ning neil võib olla analoog- või diskreetväljund. See tähendab, et andur võib teatud punkti saavutamisel täitmist piirata või seda pidevalt jälgida. Seade sisaldab ultraheli emitterit, vastuvõtjat ja signaalitöötluse kontrollerit. Häire tööpõhimõte on näidatud joonisel 3.

Riis. 3. Tööpõhimõte ultraheli andur tasemel

Süsteem töötab järgmiselt:

kiirgatakse ultraheliimpulss;
peegeldunud signaal võetakse vastu;
Analüüsitakse signaali sumbumise kestust. Kui paak on täis, on see lühike (A joonis 3) ja tühjaks saades hakkab see suurenema (B joonis 3).

Ultrahelialarm on kontaktivaba ja juhtmevaba, seega saab seda kasutada ka agressiivses ja plahvatusohtlikus keskkonnas. Pärast esialgset seadistamist ei vaja selline andur spetsiaalset hooldust ja liikuvate osade puudumine pikendab oluliselt selle kasutusiga.

Elektrood

Elektroodide (konduktomeetrilised) häired võimaldavad teil jälgida elektrit juhtiva keskkonna üht või mitut taset (st ei sobi destilleeritud veega paagi täitumise mõõtmiseks). Seadme kasutamise näide on näidatud joonisel 4.

Joonis 4. Vedeliku taseme mõõtmine konduktomeetriliste anduritega

Toodud näites on kasutusel kolmeastmeline häire, milles kaks elektroodi juhivad mahuti täitmist ja kolmas on avariiline, et lülitada sisse intensiivne pumpamine.

Mahtuvuslik

Neid häireid kasutades on võimalik määrata mahuti maksimaalne täituvus ning protsessikeskkonnana võivad toimida nii vedelad kui ka segakoostisega tahked ained (vt joonis 5).

Riis. 5. Mahtuvuslik tasemeandur

Häire tööpõhimõte on sama, mis kondensaatoril: mahtuvust mõõdetakse tundliku elemendi plaatide vahelt. Kui see jõuab läviväärtuseni, saadetakse kontrollerile signaal. Mõnel juhul kasutatakse "kuiva kontakti" konstruktsiooni, see tähendab, et tasememõõtur töötab läbi paagi seina protsessikeskkonnast eraldatult.

Need seadmed võivad töötada laias temperatuurivahemikus, neid ei mõjuta elektromagnetväljad ja need võivad töötada pika vahemaa tagant. Sellised omadused laiendavad oluliselt rakendusala kuni raskete töötingimusteni.

Radar

Seda tüüpi häireseadet võib tõesti nimetada universaalseks, kuna see võib töötada mis tahes protsessikeskkonnaga, sealhulgas agressiivse ja plahvatusohtliku keskkonnaga, ning rõhk ja temperatuur ei mõjuta näitu. Näide seadme tööst on näidatud alloleval joonisel.

Seade kiirgab raadiolaineid kitsas vahemikus (mitu gigahertsi), vastuvõtja püüab kinni peegeldunud signaali ja määrab selle viiteaja põhjal ära, kui täis anum on. Mõõteandurit ei mõjuta rõhk, temperatuur ega protsessivedeliku iseloom. Ka tolmusus ei mõjuta näitu, mida laseralarmide kohta öelda ei saa. Samuti on vaja märkida seda tüüpi seadmete suur täpsus, mille viga ei ületa ühte millimeetrit.

Hüdrostaatiline

Need häired suudavad mõõta nii paakide maksimaalset kui ka praegust täitumist. Nende tööpõhimõte on näidatud joonisel 7.

Joonis 7. Täitmise mõõtmine gürostaatilise anduriga

Seade on üles ehitatud vedelikusamba tekitatud rõhu taseme mõõtmise põhimõttel. Vastuvõetav täpsus ja madal hind seda tüüpiüsna populaarne.

Artikli raames ei saa me granuleeritud ainete tuvastamiseks uurida kõiki häiretüüpe, näiteks pöördlipulisi (signaal saadetakse ventilaatori laba kinnikiilumisel granuleeritud keskkonda pärast süvendi esmast väljarebimist) . Samuti pole mõtet arvestada radioisotoopmõõturite tööpõhimõtet, veel vähem soovitada neid joogivee taseme kontrollimiseks.

Kuidas valida?

Veetaseme anduri valik paagis sõltub paljudest teguritest, millest peamised:

Vedeliku koostis. Sõltuvalt võõrlisandite sisaldusest vees võib muutuda lahuse tihedus ja elektrijuhtivus, mis tõenäoliselt mõjutab näitu.
Paagi maht ja materjal, millest see on valmistatud.
Mahuti funktsionaalne eesmärk on koguda vedelikku.
Vajadus kontrollida minimaalset ja maksimaalne tase, või on vaja hetkeseisu jälgida.
Automatiseeritud juhtimissüsteemi integreerimise lubatavus.
Seadme lülitusvõimalused.

See on kaugel sellest täielik nimekiri valiku jaoks mõõteriistad seda tüüpi. Loomulikult on koduseks kasutamiseks võimalik valikukriteeriume oluliselt vähendada, piirates neid paagi mahu, töötüübi ja juhtimisahelaga. Nõuete märkimisväärne vähendamine võimaldab seda isetootmine sarnane seade.

Veetaseme anduri valmistamine paagis oma kätega

Oletame, et töö automatiseerimiseks on ülesanne sukelpump suvila veevarustuseks. Reeglina voolab vesi mahutisse, seetõttu peame veenduma, et pump lülitub täitmisel automaatselt välja. Selleks ei ole vaja laseri või radari taseme indikaatorit osta. Lihtne ülesanne nõuab lihtne lahendus, on see näidatud joonisel 8.

Probleemi lahendamiseks vajate 220-voldise mähise ja kahe pilliroo lülitiga magnetkäivitit: minimaalne tase- sulgemiseks, maksimaalselt - avamiseks. Pumba ühendusskeem on lihtne ja mis kõige tähtsam, ohutu. Tööpõhimõtet kirjeldati eespool, kuid kordame seda:

Kui vesi koguneb, tõuseb magnetiga ujuk järk-järgult, kuni jõuab maksimaalse tasemeni pilliroo lülitini.
Magnetväli avab pilliroo lüliti, lülitades välja käivitusmähise, mis viib mootori pinge väljalülitamiseni.
Vee voolamisel langeb ujuk, kuni see jõuab alumise pilliroo lüliti vastas oleva miinimummärgini, selle kontaktid sulguvad ja käivitusmähisele antakse pinge, mis varustab pumpa pingega. Selline veetaseme andur paagis võib erinevalt töötada aastakümneid elektrooniline süsteem juhtimine.

Paljud suveelanikud kasutavad erinevaid süsteeme veevarustus vahemahutite abil. Need aitavad vett puhastada, soojeneda, neisse settivad liiv ja raudoksiidid ning vesi on hapnikuga küllastunud. Sageli paigaldatakse sellised mahutid, tünnid ja paagid keldritesse ja rõhutõstepumpade abil. Või vastupidi, nad asetavad need pööningule ja teisele korrusele ning seejärel voolab vesi gravitatsioonijõul. Kuid mõlemal juhul on soovitatav teada, kui palju vett on paaki jäänud. Eriti kui see pole varustatud automaatne süsteem veetaseme säilitamine. Selleks peate perioodiliselt minema keldrisse või ronima pööningule, mis on ebamugav. Selle põhitarbimise kohas või kohas, kuhu on paigaldatud seda mahutit täitva pumba juhtseade, on mugav omada kaugveetaseme näidikut koos näiduga. Mõelgem mõnele seadmevalikule, mida saab riigis teha ja veetaset kaugjuhtida. Peab kohe ütlema, et inimene tõenäoliselt ei huvita täpne väärtus vee kogus paagis. Pole vahet, kas seal on 153 või 162 liitrit. Siin, nagu autos, on oluline teada 10-15% täpsusega - "peaaegu täis paak", "pool", "alla veerand" jne.

Mehaanilised näitajad. Kõige lihtsam teostada, kuid üsna tülikas. Reeglina on need üsna suured ja rasked ujukid, mille külge on kinnitatud nöör. Nöör visatakse üle ploki (rihmaratta) ja selle teise otsa kinnitatakse koorem, mille kaal on ligikaudu võrdne vees oleva ujukiga. Kui veetase muutub, liigub kaal üles ja alla ning võib ise olla anuma täitumise indikaatoriks, kui see on nähtav. Tõsi, "ümberpööratud" skaalaga - mida rohkem vett, seda väiksem on indikaatori koormus.

Kuid kui paak pole visuaalselt nähtav, siis on vaja juhe venitada indikaatori asukohta. Selleks hõõrutakse tugev nöör seebiga (parema libisemise huvides), lastakse läbi peenikese toru ja teise otsa asetatakse kaal. Muidugi pole absoluutselt vaja võimaliku veetaseme kõrguse suurust skaalat (ja see võib olla terve meeter). Seetõttu paigaldatakse põhirihmarattaga samale teljele (ja kinnitatakse põhirihmarattale) oluliselt väiksema läbimõõduga rihmaratas. Selle ümber on keritud väike nöör ja see liigutab indikaatori nõela. Näidiku skaala pikkus on nüüd väiksem kui ujukikäik nii mitu korda, kui väikese rihmaratta läbimõõt on väiksem kui suure rihmaratta läbimõõt. Ja see on ka normaalne - maksimumtase on ülaosas.

Sama näidiku saab teha kangil oleva ujuki puhul. See süsteem sobib rohkem madala sügavusega, kuid suure veepinnaga konteineritele. Neid kasutatakse tavaliselt vees lahustunud raua eemaldamiseks. Selle valiku korral saab vajaliku korrutuskoefitsiendi lihtsalt valides koha, kus juhe kangi külge kinnitatakse.

Selliste indikaatorite ilmselgeks puuduseks on liikuvate osade rohkus ja seetõttu vajadus neid puhtana ja määrituna hoida. Raskused kommunikatsioonide (torude) paigaldamisel pikkade vahemaade taha ja läbi lagede.

Pneumaatilised indikaatorid. Sellised näitajad on paigutatud järgmiselt. Veeanumasse lastakse toru, mille ülaosas on pistik. Torusse tekib õhukell. Torukorgi sisse lõigatakse liitmik, millest väljub õhuke suletud toru. Selle teises otsas on U-kujuline toru – indikaator. Ühe otsaga on ühendatud anumast pärit toru, teine on vaba. Indikaatoris on veekork (värvilisest veest). Seega jääb osa õhust torusse kinni.

Kui veetase paagis muutub, liigub see õhuosa vastavalt üles ja alla. Ja koos sellega liigub “värviline” pistik, mis toimib indikaatorina. Erinevalt mehaanilistest süsteemidest pole hooldatavaid liikuvaid osi. Kuid süsteemil on muid puudusi. Eelkõige on kõrged nõuded toru tihedusele ja näitude sõltuvusele temperatuurist ja atmosfääri rõhk. Viga on tühine, kuid see on olemas.

Elektrilised indikaatorid. Need on tehnoloogiliselt kõige arenenumad ja neid saab valmistada väga erinevatel valikutel. Alustades kõige lihtsamatest näidikutest kuni LED-kaalude ja -näidikuteni. Aga igasugune elektriindikaator peab põhinema mingisugusel vedelikutaseme anduril. Lihtsaim viis selle valmistamiseks on muutuvtakistist, mille mootor võtab vastavalt paagi veetasemele sobiva asendi.

Ühendusskeem on üsna lihtne. Indikaatorina toimib iga mikroampermeetri osutipea. Maksimaalse veetaseme korral (muutuva takisti liugur on diagrammi ülaosas), valides takisti R1, seatakse mikroampermeetri nool äärmisse parempoolsesse asendisse - "paak täis". See lõpetab seadistamise. Minimaalse veetaseme korral (takisti liugur on diagrammil allpool) näitab mikroampermeeter “null” - “tühi paak”.

Sellise muutuva takisti saab paigaldada näiteks rihmaratta teljele (vt mehaanilised näidikud). Või saate seda ise teha. Selleks peate võtma kvaliteetse metalltraadi takistus(nikroom, konstantaan, fekraal jne) ja asetage sellele elastsete libisevate kontaktidega ujuk. Näiteks tinaplekist. Traat riputatakse paaki ja alla on kinnitatud raskus. Juhtmed on joodetud traadi ja liugkontaktide otstesse. Veetaseme muutudes liigub ujuk piki traati maksimumist minimaalsele tasemele.

Ükskõik, mida kaugjuhtimispuldi indikaator tarbib elektrit asjata, parem on see nupu kaudu ühendada. Siis kestab üks patareikomplekt mitu aastat. Mikroapermeetrilise pea kasutamine ei ole ainus viis näidustus. Saate teha lihtsa pinge võrdlusseadme ja kasutada seda LED-kaaluga, varustada heliindikaatoritega jne. Selliste LED-kaalude skeemid leiate Internetist ja asjakohasest raadioamatöörkirjandusest.

Elektriliste indikaatorite peamine mugavus on nende täpsus, ülekande puudumine, juhtmestiku lihtsus, töökindlus ja tähelepanuväärne ekraan. Puuduseks on vajadus toiteallika järele.

Pärast paigaldamist sisse Suvine dušš uus suuremamahuline tünn, oli vaja paigaldada mingisugune veetaseme “andur”, et mitte pidevalt duši katusele ronida ja pealegi on uus tünn varustatud kaanega, mis on klambriga fikseeritud, ja seda saab pidevalt eemaldada ja vaadata, kui palju vett alles on, ma väga ei taha. Seega paigaldasin selle lihtsalt valmistatava seadme.

Vajalikud materjalid:

vahtpolüstürool (selline tükk nagu fotol, leidsin karbist alates gaasipliit, neid kasutatakse transportimise ajal kampri väljakaevamiseks.);
- väike pähkel;
- suur pähkel;
- pikk kruvi;
- kaks tükki plastriba;
- õngenöör.

Anduri valmistamine

Kõigepealt puurime läbi augu vahu keskel (seda tehakse nii, et kruvi pingutamisel vaht ei lagune), samuti mõlemal plaadil.

Seejärel kinnitame osad, nagu fotol näidatud:

Vaade ülalt:

Alumine vaade:

Kinnitame kruvi külge õngenööri ja meie “andur” on peaaegu valmis.

Nüüd viime kõik dušši katusele, puurime paagi kaane sisse augu (auk tuleb teha selline, et õngenöör saaks sellest vabalt läbi).

Ja see on lõpptulemus.

Toimimispõhimõte Meie "sensor" on väga lihtne. Kui paagis olev vesi otsa saab, langeb meie ujuk põhja ja väljastpoolt olev seib tõuseb üles, seetõttu peame lisama vett. Ja kui vesi kallab, on seda ka väga mugav jälgida. Paagile võib muidugi teha märgistused ja seibi asemel mingi noole riputada, aga see on igaühe enda asi. Kui teil on küsimusi, küsige!

Täname tähelepanu eest!

Paljude tootmisprotsesside automatiseerimiseks on vaja jälgida veetaset paagis, kasutades selleks spetsiaalset andurit, mis annab signaali, kui protsessikeskkond saavutab teatud taseme. Ilma tasememõõtjateta ei saa igapäevaelus hakkama, selle ilmekaks näiteks on tualettruumi paagi sulgeventiil või kaevupumba väljalülitamise automaatne süsteem. Vaatame erinevat tüüpi tasemeandureid, nende konstruktsiooni ja tööpõhimõtet. See teave on kasulik konkreetse ülesande jaoks seadme valimisel või anduri ise valmistamisel.

Disain ja tööpõhimõte

Seda tüüpi mõõteseadmete konstruktsioon määratakse järgmiste parameetritega:

Funktsionaalsus jaguneb olenevalt sellest seadmest tavaliselt alarmideks ja tasememõõturiteks. Esimesed jälgivad konkreetset paagi täitmispunkti (minimaalne või maksimaalne), teised aga pidevalt taset.
Tööpõhimõtte aluseks võib olla: hüdrostaatika, elektrijuhtivus, magnetism, optika, akustika jne. Tegelikult on see peamine parameeter, mis määrab rakenduse ulatuse.
Mõõtmismeetod (kontaktne või mittekontaktne).

Lisaks sellele määrab disainiomadused tehnoloogilise keskkonna olemuse. Üks asi on mõõta joogivee kõrgust paagis, teine asi on kontrollida tööstuslike reoveepaakide täituvust. Viimasel juhul on vajalik asjakohane kaitse.