Voda v ľudskom živote je najdôležitejším prvkom, nie bezpodmienečne, pri vývoji lokality je jednou z najdôležitejších úloh vlastníkov zásobovanie vodou. Pitné aj technické. Vo všeobecnosti je v každej dcérskej farme úloha uchovávania vody v kontajneroch a manipulácia s ňou veľmi bežná. Táto úloha je pomerne jednoduchá a vzniká s vysokou frekvenciou. Vzhľadom na to, že skladovacie a vyprázdňovacie nádrže sa zvyčajne nenachádzajú na najprístupnejšom mieste, je veľmi užitočné tieto procesy automatizovať.
Na tento účel existuje nespočetné množstvo zariadení rôznej zložitosti a bohatstva. Mnohé z nich možno zhruba rozdeliť podľa typu senzorov - najjemnejšej a najzraniteľnejšej časti stroja.
Najjednoduchšie zariadenia sú s kontaktnými senzormi, ako sú tlačidlá. Zjavné nedostatky - je ťažké urobiť tento druh senzora spoľahlivým a odolným - predpokladá sa, že pracuje v podmienkach veľmi vysokej vlhkosti, dizajn obsahuje viac či menej presné pohyblivé prvky. Samotný stroj je spravidla jednoduchý.
Ďalším zrejmým riešením je použitie bezdotykových snímačov, ku ktorým je možné obvykle priradiť aj elektródy ponorené do vody. S očividnými výhodami - spoľahlivosť senzorov, máme oveľa zložitejšiu a náladlivejšiu, a to aj v konfigurácii. Aby bola prevádzka okruhu spoľahlivá, voda musí mať často konštantnú kvalitu (až do teploty).
Ako druh obvodu s kontaktnými snímačmi je použitie zapečatených kontaktov ako mechanických snímačov jazýčkových spínačov. Senzory hladiny vody sú zároveň celkom spoľahlivé - pohyblivé časti sú drsné a masívne, ľahká je tiež zabezpečená tesnosť elektrickej časti. Riadiace obvody sú veľmi jednoduché a nevyžadujú zložité nastavenie. Senzor je spravidla magnet na plávajúcej základni a niekoľko pevných jazýčkových spínačov v blízkosti.
Navrhovaná schéma je s jazýčkovými spínačmi ako snímačmi. Obvod je spoľahlivý, nie je zložitý na konfiguráciu a nie je náročný na presnosť prvkov. Umožní vám automatizovať zber vody v nádrži a automatické čerpanie z nej (odtok). Stroj má manuálny režim. Základňa prvku je jednoduchá a široko dostupná.
Prezrite si schému zariadenia. Prvky sú jednoduché, hodnotný je iba stykač K1, zvyšok je možné vybrať z elektrického zdroja - elektronický koša.
Zvážte fungovanie obvodu.
Oba jazýčkové senzory SF1 a SF2 sú zahrnuté v základnom obvode tranzistora VT1. Uzatvorenie jazýčkového spínača SF2 slúžiaceho ako snímač dolnej hladiny vody spôsobuje, že sa tranzistor uzavrie, keď sa jazýčkový spínač SF1 - snímač hornej úrovne zatvorí, tranzistor sa otvorí. Tyristorový obvod VS1 - relé K2 je napájaný pulzujúcim prúdom z usmerňovača na dióde VD1. Tyristor sa otvorí po otvorení tranzistora. V tomto prípade je aktivované relé K2, ktorého kontakty spájajú vinutie magnetického štartéra Kl so sieťou.
V polohe „Automaticky“ spínača SA3 uzol pracuje automaticky a v polohe „Ručne“ dá sa ovládať ručne spustením motora čerpadla stlačením tlačidla „Štart“ SB1 a zastavením pomocou tlačidla „Stop“ SB2. Zavedenie spínača SA2 umožnilo zabezpečiť prevádzku stroja v režimoch „stúpania vody“ a „odvodnenia“.
Počas automatickej prevádzky jednotky v režime „stúpania vody“ v neprítomnosti vody v nádrži je jazýčkový spínač SF2 otvorený, tranzistor VT1 je zatvorený. Uzatvorené kontakty K2.1 zahŕňajú magnetický štartér Kl, takže páry kontaktov K1.1 a K1.2 štartéra sú uzavreté - čerpadlo je zapnuté, voda vstupuje do nádrže. Hneď ako plavák vystúpi nad jazýčkový spínač SF2, otvorí sa, ale tranzistor zostane zatvorený a čerpadlo bude pokračovať v plnení nádrže vodou. Keď hladina vody dosiahne hornú značku, jazýčkový spínač SF1 sa uzavrie, tranzistor VT1 sa otvorí a potom tyristor VS1. Relé K2 bude v činnosti a kontakty K2.1 vypnú magnetický štartér K1 - čerpadlo sa zastaví.
Súčasne sa zostava uzamkne pomocou kontaktov K2.4. Preto, keď hladina vody v nádrži klesne a jazýčkový spínač SF1 sa otvorí, tranzistor VT1 zostáva otvorený. Uzatvára sa v okamihu zatvorenia jazýčkového spínača SF2, zatiaľ čo čerpadlo sa zapne a začne sa proces plnenia nádrže vodou.
V režime „Vypúšťanie“ sa čerpadlo zapne s plnou nádržou a vypne sa po zatvorení jazýčkového spínača SF2. Kondenzátor C1 vyhladzuje zvlnenie usmerneného napätia a zabraňuje vibráciám kotvy relé K2.
V jednotke sa odporúča používať jazýčkové spínače KEM-2. Relé K2 - REN18 (pas PX4,564,702). Magnetický štartér K1 - PML - 1000 pre prúd do 10A. Transformátor je vyrobený na magnetickom obvode Sh9h30. Sieťové vinutie obsahuje 5 000 závitov vodiča PEV-2 0,08 mm, sekundárne - 280 závitov vodiča PEV-2 0,5 (jeho striedavé napätie pri voľnobehu je 13,5 ... 14 V). Rezistor R4 na zvýšenie prehľadnosti činnosti stroja by sa mal znížiť na 100 ... 200 ohmov [1].
Samopal bol zostavený vo veľkom zhone (horúci) na kus preglejky a z najviac odpadových častí a prvkov. Naliehavou úlohou bolo automatizovať výber vody z improvizovaného tanku s miernym debetom.
Čo bolo potrebné pre prácu.
Náradie, vybavenie.
Preglejková základňa bola rezaná na okružnej pile a narezaná na mieru na koncovú kyvadlovú pílu. Na inštaláciu sa použil skrutkovač - vŕtanie a skrutkovanie samorezných skrutiek, stredne silná spájkovačka s príslušenstvom. Nožnice na kov. Sada malých nástrojov na elektrickú inštaláciu, sušič vlasov, konštrukciu alebo špeciálne na prácu s tepelnými rúrami. Ak je to potrebné, ochranný náter z dreva - kefa, riad. Na výrobu snímača hladiny vody boli užitočné súpravy kovoobrábacích a tesárskych nástrojov, malý kontajner na výrobu betónu, značkovací nástroj a extrudér na tesnenie.
Materiálov.
Okrem rádiových prvkov na výrobu stroja bol potrebný kus hrubej preglejky pre základňu, malý kus pozinkovanej ocele, kus DIN lišty, montážny drôt, nylonové pásky, upevňovacie prvky. Na výrobu hladinového snímača som potreboval kus plastovej kanalizačnej rúrky pre vonkajšiu inštaláciu (oranžový) s priemerom 110 mm, kus rúrky z polypropylénovej vodnej rúrky, materiály na prípravu betónu, silikónový tmel.
Malé inštalačné prvky - relé, gombíky, tyristor, boli upevnené na puzdre v tvare písmena U, ohnuté z pozinkovanej oceľovej strechy, vo vnútri, bolo umiestnených niekoľko malých rádiových prvkov s vodičmi. Relé je v zásade navrhnuté tak, aby bolo nainštalované do špeciálneho konektora, takže som musel veľmi opatrne spájkovať. Niektoré prvky sú namontované priamo na ňom, relé, kontakty.
Veľké inštalačné prvky, ktoré majú uši alebo iné vybavenie na mechanické upevnenie boli pripevnené samoreznými skrutkami, istič, stredný terminál a stýkač, mali prvky na inštaláciu na DIN lištu, jedna z nich bola zapojená. Samotná preglejková základňa, doska, sa v prípade potreby môže doplniť bočnými stenami a odnímateľným (sklopným) krytom, čím sa zmení na prachotesnú škatuľu.
Hladinový snímač bol vyrobený na základe veľkosti nádrže a je to plastové puzdro s veľkým priemerom - z kusu mrazuvzdornej kanalizačnej rúrky (oranžovej farby) s priemerom 110 mm. Na „ukotvenie“ v spodnej časti nádrže je betónové zaťaženie odlievané v spodnej časti rúrky, v ktorej je koaxiálne s plášťom na jednom konci tlmená časť plastovej rúrky z polypropylénu. V nej sú umiestnené jazýčkové spínače. Na vonkajšej strane rúrky na plavákovej penovej podložke pláva z dynamickej hlavy prstencový magnet. Voda prúdi voľne do puzdra cez veľa vyvŕtaných otvorov. Samotné puzdro chráni magnet na plaváku pred pripojením k inému zariadeniu nádrže - čerpadlu, jeho závesným lanám, napájaciemu káblu a hadici.
Aby sa vylúčila strata konkrétneho nákladu z plášťa, pred naliatím bolo do neho zaskrutkovaných niekoľko dlhých pozinkovaných samorezných skrutiek so širokými uzávermi (kryt). Po zabetónovaní boli ich konce vyčnievajúce dovnútra betónové.
Plavák je prilepený k magnetu silikónovým tmelom, jeho najlepšia pracovná poloha je naopak s plavákom, naopak - niekedy sa ťažký magnet krúti a klinuje na rúre, ale ak pláva pod plavákom, pohybuje sa hladko a bez zasekávania za hladinou vody.
Elektrická časť snímača hladiny - dva jazýčkové spínače s elektrickým zapojením sú umiestnené v bielej „suchej“ trubke. Na svorky dvoch jazýčkových spínačov s uzatváracími (spínacími) kontaktmi sa spájkujú montážne drôty zodpovedajúcej dĺžky (s určitým okrajom), spájkovacie miesta sa umyjú z tavidla a utesnia. Ak chcete začať, so zametať, v niekoľkých vrstvách, na hornej časti trubice. Na vyčnievajúcej časti bielej trubice sa pre každú dvojicu drôtov vyvŕtajú dva otvory nad sebou. Cez nimi vytiahnite vodiče z jazýčkových spínačov. Nastavenie spodnej a hornej hladiny vody „na mieste“ sa vykonáva úpravou dĺžky vodičov jazýčkových spínačov.
Zostavený stroj pracoval iba na stánku - problém nedostatku vody bol vyriešený najradikálnejším spôsobom - vyrobením plnohodnotnej záchytnej komory. Debet pružiny sa súčasne výrazne zvýšil, a to natoľko, že kapacita čerpadla nestačí na čerpanie skladovacej kapacity. Riziko „vypustenia“ vibračného čerpadla je minimalizované. Stroj je však uložený a bude použitý na automatizáciu zberu vody v nádrži.
1. Časopis "Radio", č. 1, 1992 P. 24.25.