For å regulere og kontrollere nivået av flytende eller fast stoff (sand eller grus) i produksjon eller hjemme, bruk spesiell enhet. Det kalles en vannstandssensor (eller annet stoff av interesse). Det er flere varianter av slike enheter, som skiller seg betydelig fra hverandre i deres driftsprinsipper. Hvordan sensoren fungerer, fordelene og ulempene med variantene, hvilke finesser du bør være oppmerksom på når du velger en enhet, og hvordan du lager en forenklet modell med et relé med egne hender, les i denne artikkelen.

Vannnivåsensoren brukes til følgende formål:

Mulige metoder for å bestemme tanklast

Det er flere metoder for å måle væskenivået:

1. Kontaktløs- ofte brukes enheter av denne typen for å kontrollere nivået av viskøse, giftige, flytende eller faste, granulære stoffer. Dette er kapasitive (diskrete) enheter, ultralydmodeller;
2. Kontakt- enheten er plassert direkte i tanken, på veggen, på et visst nivå. Når vannet når denne indikatoren, utløses sensoren. Dette er flytende, hydrostatiske modeller.

Basert på operasjonsprinsippet skilles følgende typer sensorer ut:

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

Kort om hver type enhet

Float-modeller er diskrete og magnetostriktive. Det første alternativet er billig, pålitelig, og det andre er dyrt, kompleks design, men garanterer en nøyaktig nivåavlesning. Imidlertid generell ulempe flyteanordninger - dette krever nedsenking i væske.

Flottørsensor for å bestemme væskenivået i tanken

1. Hydrostatiske enheter - i dem er all oppmerksomhet viet hydrostatisk trykk kolonne med væske i tanken. Det følsomme elementet i enheten registrerer trykket over seg selv og viser det i henhold til et diagram for å bestemme høyden på vannsøylen.

De viktigste fordelene med slike enheter er kompakthet, kontinuerlig drift og tilgjengelighet priskategori. Men de kan ikke brukes under aggressive forhold, fordi de ikke kan klare seg uten kontakt med væske.

Hydrostatisk væskenivåsensor

1. Kapasitive enheter - Det følger med plater for å kontrollere vannnivået i tanken. Ved å endre kapasitetsindikatorene kan du bedømme væskemengden. Fraværet av bevegelige strukturer og elementer, den enkle utformingen av enheten garanterer holdbarhet og pålitelig drift av enheten. Men man kan ikke unngå å merke seg ulempene - dette er nødvendigheten av nedsenking i væske og krevende temperaturforhold.
2. Radarenheter - bestemme graden av økning i vann ved å sammenligne frekvensforskyvningen, forsinkelsen mellom strålingen og oppnåelsen av det reflekterte signalet. Dermed fungerer sensoren både som en emitter og en refleksjonssamler.

Slike modeller anses som de beste, nøyaktige og pålitelige enhetene. De har en rekke fordeler:

Den eneste ulempen med modellen er dens høye pris.

Radartank væskenivåsensor

1. Ultralydsensorer - Driftsprinsippet og utformingen av enheten ligner radarenheter, kun ultralyd brukes. Generatoren skaper ultralydstråling, som, når den når overflaten av væsken, reflekteres og når sensormottakeren etter en stund. Etter noen matematiske beregninger, å vite tidsforsinkelsen og hastigheten til ultralyden, bestemmes avstanden til vannoverflaten.

Fordelene med en radarsensor er også iboende i ultralydversjonen. Det eneste er at indikatorene er mindre nøyaktige og operasjonsskjemaet er enklere.

Finesser ved å velge slike enheter

Når du kjøper en enhet, vær oppmerksom på funksjonaliteten til enheten og noen av dens indikatorer. Ekstremt viktige spørsmål når du kjøper en enhet er:

Alternativer for sensorer for å bestemme nivået av vann eller faste stoffer

DIY væskenivåsensor

Du kan lage en grunnleggende sensor for å bestemme og kontrollere vannstanden i en brønn eller tank med egne hender. For å utføre den forenklede versjonen trenger du:

En selvlaget enhet kan brukes til å regulere vann i en tank, brønn eller pumpe.

Behovet for å kontrollere væskenivået, og i vårt tilfelle vann, er ganske etterspurt i jordbruk eller i industrien. Husholdningsbruk av slike sensorer er også ganske vanlig.

Det er grunnen til at valget av en vannstandssensor må tilnærmes ganske ansvarlig, siden enhver feil i valg eller installasjon kan føre til alvorlige penge- og tidstap.

1 Installasjonstrinn

Installasjonssekvensen for vannstandssensoren er som følger:

1. Det er nødvendig, hvis mulig (avhengig av bruken av enheten), å redusere trykket til 55 mm under alarmnivået. Deretter må du avlaste tanktrykket til atmosfærisk trykk.
2. Fest sensoren til den indre eller ytre overflaten av tanken (avhengig av typen væskenivåmåler).
3. Slå på enheten og observer indikatorene. Hvis kortslutning ikke er synlig og enheten fungerer som den skal, kontroller funksjonaliteten til systemet når vannstanden synker. Dette må gjøres før tanken settes i drift.

1.1 Hvordan lage en nivåsensor med egne hender? (video)

2 Hva er formålet med vannstandssensorer?

Hensiktene med vannstandsmålesystemet under vurdering er svært forskjellige. Det finnes sensorer for å måle vannstanden i en brønn, og det finnes også sensorer for å måle vannstanden i en tank (eller i en hvilken som helst annen beholder).

I tillegg er vannnivåsensorer i stand til å måle nivået av andre væsker, til og med aggressive (gifter, syrer, etc.). De vanligste sensorene er følgende:

• signalutstyr;
• Berøringsfrie vannstandssensorer;
• Kontaktsensorer.

De er alle forskjellige ikke bare i deres driftsmekanisme, men også i deres formål.

2.1 Typer og forskjeller

Flottørbrytere er "universelle" presisjonsenheter som kan brukes i de aller fleste tilfeller. I tillegg utmerker de seg ved ultranøyaktig og tilstrekkelig måling av mengden (nivået) vann i en tank, brønn eller et annet reservoar.

Berøringsfrie sensorer er gode for deres holdbarhet og pålitelighet, selv når de opererer under nær ekstreme forhold. For eksempel brukes de til å måle nivået av bulkfaststoffer, væsker med varierende nivåer av viskositet eller toksisitet.

Og selv om de oftest brukes på industribedrifter, deres bruk til å måle væskenivået i en tank eller brønn er også relevant (selv om det er ekstremt sjeldent).

Kontakttyper brukes i forhold til den målte væsken eller det såkalte teknologiske stoffet. Slike sensorer er enten bare nedsenket i væsken eller montert på kroppen til en beholder (for eksempel en brønn) i en gitt høyde.

Det er også en grensenivåsensor, hvis bruk kun er berettiget under forhold med økt eksplosjonsfare og økt sannsynlighet for en nødsituasjon for tanken. Dens bruk i levekår virker ikke hensiktsmessig eller rasjonell.

2.2 Driftsprinsipp og sensordesign

La oss starte med nivåbrytere. De består av en bevegelig magnet, som drives av en spesiell flottør, og magnetfølsomme reed-kontakter. Når en magnet nærmer seg en slik kontakt, aktiveres reed-bryteren.

Så snart væsken når sensornivået, stiger en spesiell flottør sammen med nivået på denne væsken og deretter enten lukker eller åpner reed-bryterkontaktene. Når væskenivået synker, vil flottøren gå ned og returnere kontaktene til sin opprinnelige posisjon.

Berøringsfrie typer er delt inn i henholdsvis ultralyd og kapasitive sensorer. De første fungerer ved å analysere væskenivået med ultralyd.

På grunn av påliteligheten og nøyaktigheten til analysen, brukes de ofte ved boring av en brønn. Responsområdet til sensorene varierer fra 100 mm til 6 meter.

Den kapasitive versjonen reagerer på tilnærming og tilstedeværelse av analyserte objekter. Bruken er mest relevant for å analysere vannstanden i en tank eller artesisk brønn. Enheten kan aktiveres i en avstand på opptil 25 millimeter.

Kontaktsensorer er delt inn i følgende typer:

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

Den optiske visningen bruker det infrarøde området for . Fordelen deres er at de ikke har noen bevegelige deler i det hele tatt, noe som betyr at de varer lenge og ikke krever hyppig utskifting.

Den optiske sensoren består av et hus og en halvkule, som inneholder en infrarød LED og en trigger fototransistor. Deres bruk er berettiget på en tank, mens de ikke er egnet for brønner og lignende tanker. Denne enheten er beskyttet i henhold til IP67-standarden.

Piezoelektriske gaffelsensorer har en spesifikk resonansfrekvens. Så snart vann kommer inn i hulrommet til pluggen i denne enheten, endres resonansfrekvensen, og dette registreres av de integrerte analysatorene av innkommende signaler.

Som et resultat endrer enheten sin utgangstilstand. Flott alternativ for. Drift av denne enheten er mulig ved temperaturer opp til +250 grader.

Radar- og radarvisninger fungerer takket være overføringsanalyse elektromagnetisk bølge. Hele systemet opererer på streng kontroll av signalets transittid, og deretter analyserer systemet selv resultatet i den interne elektroniske kretsen.

Denne typen sensorer brukes ved arbeid i en brønn, spesielt i tilfeller hvor ekstrem nøyaktighet er viktig. Denne enheten tåler temperaturer opp til 100 grader og trykk opp til ti bar.

Den hydrostatiske versjonen er utmerket for måling av vannstand på store dyp (opptil 250 meter). Mekanismen fungerer takket være forskjellen mellom atmosfærisk trykk og kompensasjonstrykk.

Analyse av trykkindikatorer oppnås takket være kapillærrøret installert i enheten. Denne typen sensor brukes ved arbeid i dyp brønn. Imidlertid er ikke bare brønner i bruksområdet for denne typen sensorer, men også kloakksystemer, og dype brønner.

Flytevannstandssensorer (ofte brukt for nedsenkbare pumper)

Fiberoptisk type er den dyreste og mest moderne. Hele mekanismen fungerer etter prinsippet om å måle forskjellen i brytningsindeks mellom luftmasser og vann.

Noen ganger kan menneskelig latskap få deg til å tenke så å si skape. Og de kom opp med rattet, trolig av latskap, når de ble lei av å bære alt på seg.

Så jeg er lei av å stå foran vanntønner som fylles med vann. Sommeren er tørr, det er 4 fat, hver fylles på omtrent en halv time. Det er også for lat å vikle området inn med ledninger fra nivåsensorene og lage en kontrollenhet i slik varme. Jeg prøvde å la denne saken gå sin gang, men ved det femte trinnet fra tønnen glemte jeg allerede at tønnen ble fylt og pumpen var på. Jeg begynte å tenke på hvordan jeg skulle lage en trådløs tønnefyllingsalarm. Jeg tenkte lenge til radioanropet kom gjennom porten. Se på bilde 1 for alt som umiddelbart dukket opp.


Hele strukturen krevde to sveiseelektrode og en tom spritflaske. Kort sagt, alt som kom for hånden. Jeg håper du finner det hele mer estetisk tiltalende. Først lages en vippearm og en flottør festes til den. Så lager de et blankt for braketten. Klipp et stykke av elektroden med ønsket lengde, spiss den på begge sider og bøy den i form av bokstaven "L", legg en vippearm med en flottør i den ene enden og bøy deretter denne enden for å danne en brakett. Deretter hamres denne braketten inn i brettet. Det tok meg omtrent tjue minutter å gjøre alt. Ringeknappen på tavlen ligger bare der. Jeg håper driftsprinsippet for hele enheten er klart. Vannet helles, flottøren stiger, vippen trykker på knappen, klokken ringer, du løper ut av huset og overfører alt utstyret til neste tønne. Ulempen her er at samtalen drives fra et 220V-nettverk. Det ville ikke være en dårlig idé å bytte den til autonom strømforsyning, da vil du kunne fange karpe i dammen i en hel halv time. Lykke til. K.V.Yu.

I industrien og hverdagen er det alltid behov for å bestemme ulike nivåer i containere. Nivåsensorer brukes til disse oppgavene ulike design. Avhengig av fyllingsmiljøet til tanken, brukes en eller annen sensor noen ganger, for enkelhets skyld og for å spare penger og tid, brukes kombinerte sensorer, det vil si laget for hånd. Dette er enkle design som bruker helt andre typer sensorer. I utgangspunktet brukes slike sensorer der det ikke er enkel tilgang til målemiljøet eller hvor målestedet er svært aggressivt for menneskers helse.

Typer nivåsensorer

De fleste moderne nivåsensorer har et elektronisk relé med en omformer i designet. Den elektroniske kretsen er designet for å konvertere den målte verdien til et standardsignal. Signalet kan være analogt eller diskret. Analog kan være en strøm 0..20mA og et signal som kalles en strømsløyfe 4..20mA eller en spenning 0...5V, 0..10V.

Nivåsensorer brukes for å beskytte pumpemotoren fra tørrkjøring, regulere motorene til brønnpumper som fyller eventuelle beholdere med vann og mer i kaldt- og varmtvannsforsyningssystemet.

DIY vannstandssensor

La oss se, ved å bruke eksemplet med å pumpe vann fra en grop, hvordan vi kan kontrollere den automatiske syklusen for å opprettholde vannstanden ikke høyere enn den burde være.

Vi har en grop med veldig lite rent utseende en væske bestående av vann og kjølevæskeforurensninger for kuttere til en metallskjæremaskin.

Alle typer sensorer ble imidlertid vurdert når det gjelder pris og enkel utførelse, en kombinert design bestående av laget av tre meter lang tråd(dybden av gropen), festet til en flottør (stor plastbeholder med luft), på overflaten er ledningen festet til en fjær med et kronblad.

Signalet tas som et konvensjonelt diskret 24V-signal fra en konvensjonell induktiv sensor. Han jobber på kronbladet. Når vannstanden i gropen stiger, stiger flottøren, noe som svekker våren. Et kronblad er festet til enden av fjæren, det reiser seg på grunn av fjærens forlengelseskraft. Kronbladet mottar på sin side tilbakemelding fra den induktive sensoren, og mater pumpemotorreléet til spolen, og tvinger det til å pumpe ut vann fra gropen. For å unngå hyppig av- og påkobling av motoren, er det i sensor-spolekretsen et utkoblingsforsinkelsesrelé satt til 10 minutter.

Dermed, neste gang sensoren utløses, vil reléet fungere igjen og syklusen vil gjentas.

For å beskytte motoren mot tørrkjøring er det selvfølgelig tilrådelig installer en lekkasjesensor i røret, gjennom hvilken emulsjonen pumpes ut. Men i vårt tilfelle var enkel design viktig. I stedet for en induktiv sensor kan du bruke to plater i kontakt med hverandre, noe som vil være enda mer økonomisk.

Hvis vann eller annen væske har en homogen sammensetning, kan en metrisk enkeltelektrodenivåsensor brukes.

For eksempel DU-1N produsert av Relsib, designet for å måle nivåer i ulike typer væsker. Sensoren kan operere over et bredt område temperaturgrenser. Kroppen er ikke utsatt for korrosjon, består av høy kvalitet rustfritt stål. Keramikk og fluorplast brukes som isolasjon, dette gir utmerket isolasjonsbeskyttelse. Motstandsdyktig mot mange mekaniske belastninger. Målingene er uavhengige av væsketettheten. Og krever ikke ekstra omsorg under drift.

Ved å bruke din favoritttimer 555 kan du lage en sensor for vann, vaskemaskin, frostvæske osv. Det er verdt å merke seg at en slik sensor er nyttig både i bilen din og i hverdagen. Ordningen er ganske enkel og lett å gjenta. Mikrokretsen mottatt utbredt nettopp på grunn av sin enkelhet.

Følgende krets vil bli brukt for vannsensoren.

Betjeningen av enheten er ekstremt enkel. Når elektrodene er nedsenket i væske, omgås C1, kondensatoren. Når elektrodene er i luften, forsvinner shunten og mikrokretsen begynner å fungere.

Rektangulære pulser kommer fra mikrokretsen. Ved hjelp av slike impulser er det mulig å kontrollere ved hjelp av en større last. Du kan for eksempel sende et signal til en lyspære gjennom en transistor. Denne teknologien lar deg inkludere en alarm eller indikator i kretsen. Ved å bruke sistnevnte kan du bestemme tilstedeværelsen av vann i tanken. En slik sensor kan installeres både i tanken og i radiatoren. Sensorens strømforsyning er 12 volt. Dette betyr at det ikke vil være noen problemer med ernæringen.

Som regel er sensorer laget av glassfiber. Men oftest bruker de vanlig kobber (ledninger). For sensoren er to identiske stykker ledning med et tverrsnitt på 1 millimeter egnet. Det er viktig å merke seg at du må fjerne eventuell lakk som kan være på metalloverflaten fra ledningene. Dette gjøres ved hjelp av ild eller sandpapir. Så lengden på ledningen skal være opptil 3,5 centimeter.

For å holde ledningene i pluggen er de forsterket med silikon. Deretter festes ledningene til selve mikrokretsen. Ledningene i dekselet kan kobles til mikrokretsen med tynnere ledere.

Mikrokretsen kan monteres - uten installasjonskort. Når alt er klart, lukkes den resulterende enheten med et annet lignende lokk. Forbindelsen mellom dekslene må forsegles med lim eller andre midler.

Dermed, uten å pådra deg unødvendige kostnader, kan du uavhengig lage en sensor som vil hjelpe ikke bare i bilen, men også i hverdagen. Så du kan spare deg selv fra å gå inn i dusjen ofte for å sjekke vannivået i tanken. En hjemmelaget vannstandssensor vil løse problemet. Det er bare viktig å utføre alt arbeid nøye og forsiktig slik at enheten fungerer som den skal.