For at regulere og kontrollere niveauet af flydende eller fast stof (sand eller grus) i produktionen eller hjemme, brug speciel enhed. Det kaldes en vandstandssensor (eller andet af interesse). Der er flere varianter af sådanne enheder, som adskiller sig væsentligt fra hinanden i deres driftsprincipper. Hvordan sensoren fungerer, fordele og ulemper ved dens sorter, hvilke finesser du skal være opmærksom på, når du vælger en enhed, og hvordan man laver en forenklet model med et relæ med egne hænder, læs i denne artikel.

Vandstandssensoren bruges til følgende formål:

Mulige metoder til bestemmelse af tankbelastning

Der er flere metoder til at måle væskeniveauet:

1. Kontaktløs- ofte bruges enheder af denne type til at kontrollere niveauet af viskøse, giftige, flydende eller faste, granulære stoffer. Disse er kapacitive (diskrete) enheder, ultralydsmodeller;
2. Kontakte- enheden er placeret direkte i tanken, på dens væg, på et bestemt niveau. Når vandet når denne indikator, udløses sensoren. Disse er flydende, hydrostatiske modeller.

Baseret på princippet om drift skelnes følgende typer sensorer:

• Float type;
• Hydrostatisk;
• Kapacitiv;
• Radar;
• Ultralyd.

Kort om hver type enhed

Float-modeller er diskrete og magnetostriktive. Den første mulighed er billig, pålidelig, og den anden er dyr, komplekst design, men garanterer en nøjagtig niveauaflæsning. Imidlertid generel ulempe flydeanordninger - dette kræver nedsænkning i væske.

Flydersensor til bestemmelse af væskeniveauet i tanken

1. Hydrostatiske enheder - i dem er al opmærksomhed hydrostatisk tryk kolonne af væske i tanken. Enhedens følsomme element registrerer trykket over sig selv og viser det i henhold til et diagram for at bestemme vandsøjlens højde.

De vigtigste fordele ved sådanne enheder er kompakthed, kontinuerlig drift og tilgængelighed priskategori. Men de kan ikke bruges under aggressive forhold, fordi de ikke kan undvære kontakt med væske.

Hydrostatisk væskeniveausensor

1. Kapacitive enheder - Der medfølger plader til at kontrollere vandstanden i tanken. Ved at ændre kapacitetsindikatorerne kan du bedømme mængden af ​​væske. Fraværet af bevægelige strukturer og elementer, det enkle design af enheden garanterer holdbarhed og pålidelig drift af enheden. Men man kan ikke undgå at bemærke ulemperne - dette er nødvendigheden af ​​nedsænkning i væske og krævende temperaturforhold.
2. Radar enheder - bestemme graden af ​​stigning i vand ved at sammenligne frekvensforskydningen, forsinkelsen mellem strålingen og opnåelsen af ​​det reflekterede signal. Således fungerer sensoren både som en emitter og en reflekskollektor.

Sådanne modeller betragtes som de bedste, nøjagtige, pålidelige enheder. De har en række fordele:

Den eneste ulempe ved modellen er dens høje omkostninger.

Radartank væskeniveausensor

1. Ultralydssensorer - funktionsprincippet og enhedens design ligner radarenheder, kun ultralyd bruges. Generatoren skaber ultralydsstråling, som, når den når væskeoverfladen, reflekteres og når sensormodtageren efter nogen tid. Efter nogle matematiske beregninger, ved at kende tidsforsinkelsen og hastigheden af ​​ultralyden, bestemmes afstanden til vandoverfladen.

Fordelene ved en radarsensor er også iboende i ultralydsversionen. Det eneste er, at indikatorerne er mindre nøjagtige, og operationsskemaet er enklere.

Finesser ved at vælge sådanne enheder

Når du køber en enhed, skal du være opmærksom på enhedens funktionalitet og nogle af dens indikatorer. Ekstremt vigtige spørgsmål ved køb af en enhed er:

Muligheder for sensorer til bestemmelse af niveauet af vand eller faste stoffer

DIY væskeniveausensor

Du kan lave en grundlæggende sensor til at bestemme og kontrollere vandstanden i en brønd eller tank med dine egne hænder. For at udføre den forenklede version skal du bruge:

En selvfremstillet enhed kan bruges til at regulere vand i en tank, brønd eller pumpe.

Behovet for at kontrollere niveauet af væske, og i vores tilfælde vand, er ret efterspurgt i landbrug eller i industrien. Husholdningsbrug af sådanne sensorer er også ret almindelig.

Det er grunden til, at valget af en vandstandssensor skal behandles ganske ansvarligt, da enhver fejl i dens valg eller installation kan føre til alvorlige penge- og tidstab.

1 Installationstrin

Installationssekvensen for vandstandssensoren er som følger:

1. Det er nødvendigt, hvis det er muligt (afhængigt af enhedens anvendelse), at reducere trykket til 55 mm under alarmniveauet. Derefter skal du aflaste tanktrykket til atmosfærisk tryk.
2. Fastgør sensoren til den indvendige eller ydre overflade af tanken (afhængigt af typen af ​​væskestandsmåler).
3. Tænd for enheden og observer indikatorerne. Hvis kortslutning ikke er synlig, og enheden fungerer korrekt, skal du kontrollere systemets funktionalitet, når vandstanden falder. Dette skal gøres før tanken tages i drift.

1.1 Hvordan laver man en niveausensor med egne hænder? (video)

2 Hvad er formålet med vandstandssensorer?

Formålene med det overvejede vandstandsmålesystem er meget forskellige. Der er sensorer til at måle vandstanden i en brønd, og der er også sensorer til at måle vandstanden i en tank (eller i enhver anden beholder).

Derudover er vandstandssensorer i stand til at måle niveauet af andre væsker, selv aggressive (gifte, syrer osv.). De mest almindelige sensorer er følgende:

• signaleringsanordninger;
• Berøringsfri vandstandssensorer;
• Kontakt sensorer.

De adskiller sig ikke kun i deres betjeningsmekanisme, men også i deres formål.

2.1 Typer og forskelle

Svømmerafbrydere er "universelle" præcisionsenheder, som kan bruges i langt de fleste tilfælde. Derudover er de kendetegnet ved ultra-præcis og tilstrækkelig måling af mængden (niveauet) af vand i en tank, brønd eller ethvert andet reservoir.

Berøringsfrie sensorer er gode for deres holdbarhed og pålidelighed, selv når de arbejder under tæt på ekstreme forhold. For eksempel bruges de til at måle niveauet af faste stoffer, væsker med varierende niveauer af viskositet eller toksicitet.

Og selvom de oftest bruges på industrivirksomheder, deres anvendelse til at måle væskeniveauet i en tank eller brønd er også relevant (selvom det er ekstremt sjældent).

Kontakttyper anvendes i forhold til den målte væske eller det såkaldte teknologiske stof. Sådanne sensorer er enten blot nedsænket i væsken eller monteret på kroppen af ​​en beholder (for eksempel en brønd) i en given højde.

Der er også en grænseniveausensor, hvis brug kun er berettiget under forhold med øget eksplosionsfare og øget sandsynlighed for en nødsituation af tanken. Dens brug i levevilkår virker ikke passende eller rationel.

2.2 Driftsprincip og sensordesign

Lad os starte med niveauafbrydere. De består af en bevægelig magnet, som drives af en speciel flyder, og magnetfølsomme reed-kontakter. Når en magnet nærmer sig en sådan kontakt, aktiveres reed-kontakten.

Så snart væsken når sensorniveauet, stiger en speciel flyder sammen med niveauet af denne væske og derefter enten lukker eller åbner reed-kontaktkontakterne. Når væskeniveauet falder, vil flyderen gå ned og returnere kontakterne til deres oprindelige position.

Berøringsfrie typer er opdelt i henholdsvis ultralyds- og kapacitive sensorer. De første fungerer ved at analysere væskeniveauet med ultralyd.

På grund af analysens pålidelighed og nøjagtighed bruges de ofte ved boring af en brønd. Sensorernes responsområde varierer fra 100 mm til 6 meter.

Den kapacitive version reagerer på tilgangen og tilstedeværelsen af ​​analyserede objekter. Dens anvendelse er mest relevant til at analysere vandstanden i en tank eller artesisk brønd. Enheden kan aktiveres i en afstand på op til 25 millimeter.

Kontaktsensorer er opdelt i følgende typer:

• Optisk;
• Piezoelektriske gafler;
• Radar og radar;
• Hydrostatisk;
• Fiberoptik.

Den optiske visning bruger det infrarøde område til . Deres fordel er, at de slet ikke har bevægelige dele, hvilket betyder, at de holder længe og ikke kræver hyppig udskiftning.

Den optiske sensor består af et hus og en halvkugle, som indeholder en infrarød LED og en trigger fototransistor. Deres brug er berettiget på en tank, hvorimod de ikke er egnede til brønde og lignende tanke. Denne enhed er beskyttet i henhold til IP67-standarden.

Piezoelektriske gaffelsensorer har en specifik resonansfrekvens. Så snart vand kommer ind i hulrummet af stikket i denne enhed, ændres resonansfrekvensen, og dette registreres af de integrerede analysatorer af indgående signaler.

Som et resultat ændrer enheden sin outputtilstand. God mulighed for. Betjening af denne enhed er mulig ved temperaturer op til +250 grader.

Radar- og radarvisninger fungerer takket være transmissionsanalyse elektromagnetisk bølge. Hele systemet opererer på streng kontrol af signalets transittid, og derefter analyserer systemet selv resultatet i det interne elektroniske kredsløb.

Denne type sensor bruges, når der arbejdes i en brønd, især i tilfælde, hvor ekstrem nøjagtighed er vigtig. Denne enhed kan modstå temperaturer op til 100 grader og tryk op til ti bar.

Den hydrostatiske version er fremragende til måling af vandstand på store dybder (op til 250 meter). Mekanismen fungerer takket være forskellen mellem atmosfærisk tryk og kompensationstryk.

Analyse af trykindikatorer opnås takket være kapillarrøret installeret i enheden. Denne type sensor bruges ved arbejde i dyb brønd. Imidlertid er ikke kun brønde i anvendelsesområdet for denne type sensorer, men også kloaksystemer og dybe brønde.

Flydevandstandssensorer (bruges ofte til dykpumper)

Fiberoptisk type er den dyreste og mest moderne. Hele mekanismen fungerer efter princippet om at måle forskellen i brydningsindeks mellem luftmasser og vand.

Nogle gange kan menneskelig dovenskab få dig til at tænke så at sige skabe. Og de kom op med hjulet, sikkert af dovenskab, når de blev trætte af at bære alt på sig selv.

Så jeg er træt af at stå foran vandtønder, der fyldes med vand. Sommeren er tør, der er 4 tønder, hver fylder omkring en halv time. Det er også for doven at vikle området ind med ledninger fra niveausensorerne og lave en kontrolenhed i sådan en varme. Jeg forsøgte at lade denne sag gå sin gang, men ved det femte trin fra tønden glemte jeg allerede, at tønden var ved at blive fyldt og pumpen var tændt. Jeg begyndte at tænke på, hvordan man laver en trådløs tøndefyldningsalarm. Jeg tænkte længe, ​​indtil radioopkaldet kom gennem porten. Se på billede 1 for alt, hvad der umiddelbart faldt dig ind.


Hele strukturen krævede to svejseelektrode og en tom alkoholflaske. Kort sagt alt, hvad der kom ved hånden. Jeg håber du finder det hele mere æstetisk tiltalende. Først laves en vippearm og en flyder fastgøres til den. Så laver de et blankt til beslaget. Skær et stykke af elektroden i den nødvendige længde, skær den på begge sider og bøj den i form af bogstavet "L", sæt en vippearm med en flyder i den ene ende og bøj derefter denne ende for at danne et beslag. Dernæst hamres dette beslag ind i brættet. Det tog mig omkring tyve minutter at gøre alt. Ringeknappen på tavlen ligger bare der. Jeg håber, at princippet om drift af hele enheden er klart. Vandet hældes, flyderen stiger, vippen trykker på knappen, klokken ringer, du løber ud af huset og overfører alt udstyret til den næste tønde. Ulempen her er, at opkaldet får strøm fra et 220V netværk. Det ville ikke være en dårlig idé at skifte den til autonom strømforsyning, så vil du være i stand til at fange crucian karper i dammen i en hel halv time. Held og lykke. K.V.Yu.

I industrien og hverdagen er der altid behov for at bestemme forskellige niveauer i containere. Til disse opgaver bruges niveausensorer forskellige designs. Afhængigt af tankens påfyldningsmiljø bruges en eller anden sensor nogle gange, for enkelhedens skyld og for at spare penge og tid, bruges kombinerede sensorer, det vil sige fremstillet i hånden. Det er simple designs, der bruger helt andre typer sensorer. Grundlæggende bruges sådanne sensorer, hvor der ikke er let adgang til målemiljøet, eller hvor målestedet er meget aggressivt for menneskers sundhed.

Typer af niveausensorer

De fleste moderne niveausensorer har et elektronisk relæ med en konverter i deres design. Det elektroniske kredsløb er designet til at konvertere den målte værdi til et standardsignal. Signalet kan være analogt eller diskret. Analog kan være en strøm 0..20mA og et signal kaldet en strømsløjfe 4..20mA eller en spænding 0...5V, 0..10V.

Der anvendes niveaufølere for at beskytte pumpemotoren fra tørløb, regulere motorerne til brøndpumper, der fylder eventuelle beholdere med vand og mere i koldt- og varmtvandsforsyningssystemet.

DIY vandstandssensor

Lad os se, ved hjælp af eksemplet med at pumpe vand fra en pit, hvordan vi kan kontrollere den automatiske cyklus for at opretholde vandstanden, der ikke er højere end den krævede.

Vi har en pit med meget lidt rent udseende en væske bestående af vand og kølevæske urenheder til skærene i en metalskæremaskine.

Alle typer sensorer blev dog overvejet med hensyn til pris og lette udførelse, et kombineret design bestående af lavet af tre meter lang tråd(dybde af pit), fastgjort til en flyder (stor plastikbeholder med luft), på overfladen er ledningen fastgjort til en fjeder med et kronblad.

Signalet tages som et konventionelt diskret 24V-signal fra en konventionel induktiv sensor. Han arbejder på kronbladet. Når vandstanden i gruben stiger, stiger flyderen, hvilket svækker kilden. Et kronblad er fastgjort til enden af ​​fjederen, det rejser sig på grund af fjederens forlængelseskraft. Kronbladet modtager til gengæld feedback fra den induktive sensor, der fører pumpemotorrelæet til spolen, hvilket tvinger det til at pumpe vand ud fra brønden. For at undgå hyppig tænding og slukning af motoren er der i sensor-spole-kredsløbet et frakoblingsforsinkelsesrelæ indstillet til 10 minutter.

Næste gang sensoren udløses, vil relæet således fungere igen, og cyklussen gentages.

For at beskytte motoren mod tørløb er det selvfølgelig tilrådeligt installer en lækagesensor i røret, hvorigennem emulsionen pumpes ud. Men i vores tilfælde var enkel design vigtig. I stedet for en induktiv sensor kan du bruge to plader i kontakt med hinanden, hvilket vil være endnu mere økonomisk.

Hvis vand eller anden væske har en homogen sammensætning, kan en metrisk enkeltelektrodeniveausensor bruges.

For eksempel DU-1N fremstillet af Relsib, designet til at måle niveauer i forskellige typer væsker. Sensoren kan fungere over et bredt område temperaturgrænser. Kroppen er ikke udsat for korrosion, består af høj kvalitet rustfrit stål. Keramik og fluoroplast anvendes som isolering, dette giver fremragende isolerende beskyttelse. Modstandsdygtig over for mange mekaniske belastninger. Målingerne er uafhængige af væskedensitet. Og kræver ikke yderligere pleje under drift.

Ved hjælp af din yndlingstimer 555 kan du lave en sensor til vand, vaskemaskine, frostvæske osv. Det er værd at bemærke, at en sådan sensor er nyttig både i din bil og i hverdagen. Ordningen er ret enkel og nem at gentage. Mikrokredsløbet modtaget udbredt netop på grund af dens enkelhed.

Følgende kredsløb vil blive brugt til vandsensoren.

Betjeningen af ​​enheden er ekstremt enkel. Når elektroderne er nedsænket i væske, omgås C1, kondensatoren. Når elektroderne er i luften, forsvinder shunten, og mikrokredsløbet begynder at virke.

Rektangulære impulser udgår fra mikrokredsløbet. Ved hjælp af sådanne impulser er det muligt at styre ved hjælp af en større belastning. For eksempel kan du sende et signal til en pære gennem en transistor. Denne teknologi giver dig mulighed for at inkludere en alarm eller indikator i kredsløbet. Ved at bruge sidstnævnte kan du bestemme tilstedeværelsen af ​​vand i tanken. En sådan sensor kan installeres både i tanken og i radiatoren. Sensorens strømforsyning er 12 volt. Det betyder, at der ikke vil være problemer med ernæringen.

Som regel er sensorer lavet af glasfiber. Men oftest bruger de almindeligt kobber (tråde). Til sensoren er to identiske stykker tråd med et tværsnit på 1 millimeter egnede. Det er vigtigt at bemærke, at du skal fjerne enhver lak, der måtte være på metaloverfladen, fra ledningerne. Dette gøres ved hjælp af ild eller sandpapir. Så længden af ​​ledningen skal være op til 3,5 centimeter.

For at holde ledningerne i stikket er de forstærket med silikone. Derefter fastgøres ledningerne til selve mikrokredsløbet. Ledningerne i dækslet kan tilsluttes mikrokredsløbet med tyndere ledere.

Mikrokredsløbet kan monteres - uden installationstavle. Når alt er klar, lukkes den resulterende enhed med et andet lignende låg. Forbindelsen mellem dækslerne skal tætnes med lim eller andre midler.

Uden at pådrage sig unødvendige omkostninger kan du således selvstændigt lave en sensor, der hjælper ikke kun i bilen, men også i hverdagen. Så du kan spare dig selv for ofte at gå i bad for at kontrollere vandstanden i tanken. En hjemmelavet vandstandssensor vil løse problemet. Det er kun vigtigt at udføre alt arbejde omhyggeligt og omhyggeligt, så enheden fungerer korrekt.