Датчик протечки воды своими руками

0
1678

Контроль уровня воды в самых устройствах, концентрации и транспортировки проверяют с помощью разных методик. Информацию о состоянии резервуаров, баков, емкостях, содержащих жидкости, получают, применяя приборы и аппараты, основанные на разных принципах действия. Датчик протечки воды, установленный в нужном месте, вовремя даст сигнал о возникшей неисправности.

На крупных предприятиях химической и пищевой промышленности используют довольно сложные механические и электрические датчики. В быту тоже приходится проверять надежность разных устройств. Например, стиральные машинки сегодня в автоматическом режиме по заданной программе ведут стирку белья. В то же время необходимо знать, состояние гидросистемы, нет ли в ней протечек.

Зная принципы работы датчиков, можно своими руками изготовить их аналоги, чтобы применять их в своей производственной и бытовой деятельности. Главное разобраться, как работает тот или иной прибор. Несложно и создать исполнительный механизм, который будет реагировать на информацию, полученную от контрольно-измерительного устройства.

Как работают датчики протечки воды

В основе работы всех датчиков лежат основные свойства подконтрольного материала – воды. Она не имеет постоянной формы, принимает тот вид, в который она налита. В то же время неизменными остаются объем и масса.

Кроме внешних признаков постоянства существуют еще и невидимые обычным взором свойства. К ним относят электропроводность, вязкость, плотность, звукопроницаемость и ряд других показателей, которые можно определить с помощью специальных методик и приборов. В основе любого прибора лежат свойства, которые могут быть проконтролированы тем или иным способом.

Проще всего определить массу, ее находя взвешиванием с помощью весов. На практике чаще говорят о весе, так как определяют его по той силе, с которой давит на измеряющую поверхность вес воды, набранной в определенном резервуаре. Здесь датчик утечки воды может регистрировать постоянство этого давления. Довольно простой метод, но для его реализации нужны дополнительные устройства, которые могут получать информацию о силе тяжести в течение длительного времени.

Сила веса не единственный способ контроля наличия жидкости в системе. Су4ществуют еще несколько довольно эффективных типов приборов контроля. Чаще на практике нужен беспроводной датчик протечки воды. Он передаст информацию об обнаружении нарушения целостности емкости звуковым и световым сигналом. Возможна и фиксация события на записывающем устройстве, в качестве которого выступят осциллограмма или запись на контрольном диске.

Что входит в защиту от протечек

Если произошло обнаружение протечки, то до устранения причины необходимо прекратить поступление жидкости за пределы устройств, где в данный момент она находится. Например, в санитарных узлах квартиры имеются несколько разных приборов с водой. При повреждении какого-либо из этих устройств возникает необходимость устранить течь. Но в первую очередь нужно предотвратить поступление новых порций влаги.

Здесь в работу вступают автоматические приборы, которые отключат водопровод. В результате сработает датчик контроля протечки воды. Он передаст сигнал на исполнительный механизм, который и перекроет подачу воды.

Читайте также:  Первая 4K камера видеонаблюдения, поддерживающая Google Assistant smart.

Такие приборы выпускаются отечественной промышленностью, а также на рынке имеются довольно эффективные аналоги, произведенные за рубежом. Они вовремя предотвратят беду и сведут к минимуму возможные материальные потери. Не секрет, что в современных многоэтажных домах довольно часто возникают протечки воды из разных сантехнических и бытовых приборов. Они отражаются на состоянии квартир, расположенных ниже. Если имеется устройство, которое вовремя прекратит поступление новых порций влаги и подаст звуковой или световой сигнал о наличии проблемы. При этом повреждения будут сведены к минимуму, а то и вовсе не окажут заметного воздействия на соседей снизу (рис.1).

Рис. 1 Пример установки приборов защиты от протечек

Область применения устройств контроля над протечками жидкостей

В быту датчики протечки устанавливают в комнатах, где присутствует вода. Это ванные комнаты, туалет и кухня. Протечки возможны и в системах отопления, поэтому их монтируют совместно с нагревательными приборами.

Что же характеризует работу контрольных приборов?

  1. Приборы контроля над состоянием гидросистем в квартире потребляют совсем немного энергии в «спящем» режиме. На практике это энергопотребление не превышает значение 1-3 Вт.
  2. В момент возникновения чрезвычайной ситуации исполнительные механизмы потребляют от 10-12 до 25-30 Вт. Это повышение потребления энергии длится в течение всего нескольких секунд, необходимых для того, чтобы перекрыть подачу воды или теплоносителя в системе отопления.
  3. На промышленных производствах используют аналогичные приборы, электронный датчик уровня воды даст сигнал о резком изменении показателей.
  4. Своевременно сработает защита, которая предотвратит аварию или иное вредное воздействие на станки и обслуживающий персонал.
  5. Не только в производственных цехах работают приборы контроля над уровнем воды. В водохранилищах используются устройства, которые предупредят о возникающих проблемах – снижении или повышении уровня.

Своевременное оповещение и прекращение подачи воды или наоборот сброс через сливные устройства поможет предотвратить трагедию.

Виды датчиков их устройство и принцип работы

Работа датчиков основана на анализе физических свойств воды. Именно знание этих свойств, а также проявление особенностей при взаимодействии воды с сухими веществами позволяет вести непрерывный контроль над состоянием водопроводных систем, резервуаров и иных устройств, где концентрируется жидкость.

На практике используют следующие принципы создания датчиков:

  • поплавковый, основанный на способности тел плавать на поверхности жидкости;
  • ультразвуковой, использующий свойство распространять звук в толще воды;
  • электродный, учитывающий электропроводность жидкости;
  • емкостной – датчик, действие которого основано на измерении емкости между параллельно установленными чувствительными пластинами ;
  • радарный, основанный на изменении свойств потока при перемещении внутри трубопроводов и открытых руслах;
  • гидростатический, определяющий величину давления столба жидкости.

На принципах сконструированы датчики протечки воды.

Поплавковые устройства контроля уровня жидкости в резервуарах

На сегодняшний день разработаны десятки устройств, использующих способность тел плавать в жидкостях. Среди множества вариантов можно выделить весьма интересное устройство (рис. 2).

Рис. 2 Датчик контроля уровня жидкости поплавкового типа

В запаянной трубке, установленной неподвижно, имеется герметичный контакт. В пассивном состоянии контакты разомкнуты. В случае повышения уровня поплавок, с магнитом внутри него всплывут. Магнитное поле воздействует на контакт, замкнет его.

По цепи потечет ток, который передаст сигнал оповещения, а также через систему управления устройствами защиты прекратит подачу воды в емкость.

Читайте также:  Умная кухня, её функции и элементы

Подобны образом можно настроить систему на оповещение в случае понижения уровня жидкости. Геркон располагается ниже поплавка. Если свободная поверхность начнет снижаться, то поплавок опустится вниз. Магниты подействуют на контакт, замыкая его. Дальше сработает аппаратура защиты.

Не всегда можно установить датчики на свободной поверхности воды. При необходимости их монтируют на боковых стенках (рис. 3).

Рис. 3 Поплавковый датчик уровня воды, устанавливаемый на стенку

Здесь поплавок располагается на рычаге, плавающем в жидкости. Магнит установлен в теле рычага, а геркон располагается на горизонтальном элементе.

При повышении уровня поплавок изменит свое положение. Магнит приблизится к геркону. Контакт будет замкнут, а дальше исполнительный приборы выполнят свою задачу по предотвращению утечек воды из резервуара.

Ультразвуковой датчик утечки воды

Работа ультразвукового датчика основана на принципе посыла сигнала и получении отражения его от поверхностей или сплошной среды (жидкости) (рис. 4).

Рис. 4 Принцип работы ультразвукового датчика утечки воды

Работа устройства происходит в следующей последовательности.

  1. Сигнал от источника направляется на объект контроля.
  2. Полученный отраженный сигнал сравнивается с контрольным значением.
  3. Если имеются отличия в полученном отраженном сигнале, информация о нарушении передается приборам оповещения и защиты.

Следует учесть, что контрольные сигналы от источника подаются с определенной периодичностью. На особо важных объектах в течение секунды могут подаваться многократно, что увеличивает эффективность защиты.

Важно! Ультразвуковые устройства не изменяют свойств веществ, которые они контролируют. Поэтому их используют даже во взрывоопасной среде.

Электродный датчик утечки воды

Наибольшее распространение получили электродные приборы контроля уровня жидкости. Датчики измеряют проводимость среды между отдельными контактами (рис. 5).

Рис. 5 Принцип измерения электропроводящих свойств среды

Между электродами имеется определенное расстояние. Когда пространство между ними заполнено воздухом, то сопротивление среды довольно высокое. Если уровень жидкости увеличился, электрод, находившийся ранее в воздухе, теперь попадает в жидкость, то активное сопротивление R резко уменьшается. По цепи начинает течь ток. На исполнительную аппаратуру поступает сигнал.

Подобный принцип заложен в датчик протечки воды wsp. Его работа в системах контроля основана на измерении активного сопротивления. В случае намокания начинает работать система Гидролок.

В одной емкости могут одновременно находиться несколько разных электродов. Они отвечают за исполнение нескольких функций (рис. 6).

Рис. 6 Установка нескольких контрольных электродов для поддержания определенных параметров наполнения емкости и контроля разных режимов эксплуатации

Емкостной датчик контроля параметров жидкости

Принцип действия датчиком такого вида основан на анализе емкости движущихся жидкости или газа (рис. 7).

Рис. 7 Датчик движения жидкости емкостного типа

Движущийся поток по-разному меняет электростатическое поле, вдоль которого происходит движение. Перед началом эксплуатации проводят тарировку прибора. Для этого пропускают контролируемую жидкость с заданной скоростью и фиксируют показания чувствительного прибора. В дальнейшем датчик емкостного типа настраивается на заданный диапазон, в котором должны функционировать подконтрольная система. В случае сбоя от заданных параметров контрольно-исполнительная аппаратура меняет режим работы или выдает сигнал о наличии сбоя в работе.

Размеры подобных датчиков могут быть микроскопическими, их используют в космосе на орбитальных станциях. Могут применятся крупногабаритные датчики емкостного типа, например, для контроля движения нефтепродуктов или природного газа в трубопроводных системах.

Радарные датчики контроля утечки воды

Радарные датчики наиболее универсальны. Они испускают высокочастотные радиоволны на уровне нескольких МГц. Отраженный сигнал определяют через определенный промежуток времени. Анализирую его, а контрольная аппаратура фиксирует расстояние от источника до измеряемой поверхности (рис. 8).

Читайте также:  Голосовое управление умным домом

Рис. 8 Принцип действия датчика уровня воды радарного типа

Радиоволна не производит никакого видимого действия на измеряемую среду, поэтому подобные приборы стали применять в самых разных отраслях хозяйственной деятельности. Даже там, где используются агрессивные и опасные материалы приборы радарного типа находят широкое применение.

Датчик гидростатического действия

В датчиках, контролирующих уровень жидкости гидростатического действия, имеется чувствительный элемент, который реагирует на изменение столба жидкости над ним. Чаще это запаянные трубки с тонкими стенками. Под действие столба жидкости деформация стенок происходит по-разному. Соответственно, сигнал воспринимается контрольной аппаратурой в различных диапазонах (рис. 9).

Рис. 9 Датчик утечки воды гидростатического действия

Подобные датчики широко используются в пищевой и химической промышленностях. Они контролируют изменение жидкого материала в резервуарах, что позволяет автоматизировать сложные технологические процессы.

Какой датчик лучше выбрать для контроля утечки воды

Выбор датчика для каждого конкретного случая определяется возможностями и потребностями. Нет необходимости использовать сложный и дорогой прибор, если контролируемый объект имеет определенную инерцию, а эффект нарушения целостности не даст значительных материальных затрат. Например, емкость надворного душа на даче не требует установки дорого датчика утечки воды. Достаточно установить простейшую поплавковую систему, которая при наполнении перекроет подачу из водопроводной сети.

Другое дело там, где любые утечки могут оказать значительный вред и привести к материальным потерям. Здесь экономить нужно достаточно разумно. Поэтому выбор контрольных датчиков определяется реальными потребностями. В торговой сети имеются консультанты, которые помогут подобрать оптимальный вариант.

Установка датчика протечки воды своими руками

Готовые датчики для контроля утечки воды в квартире сможет самостоятельно установить практически любой пользователь, который умеет обращаться с бытовым инструментом. Главное соблюдать инструкцию, которая обычно прилагается к приобретенному прибору.

Устройства типа Гидролок монтировать несложно, нужно только приобрести необходимый комплект оборудования, а дальше, не торопясь, изучить алгоритм действий и выполнить монтаж.

В торговой сети обязательно подскажут контакт специалиста, который может оказать реальную помощь в монтаже, или полностью самостоятельно произведет установку датчика утечки воды в квартире.

Как сделать датчик протечки воды своими руками

При необходимости, например, для дачи домашний мастер может самостоятельно изготовить датчик протечки самостоятельно. Несложно установить этот прибор для наполнения летнего душа на даче. Устройство показано на рис. 10.

Рис. 10 Датчик утечки воды поплавкового типа, механический

Для изготовления нужно иметь:

  • емкость для изготовления поплавка, например, пластиковая бутылка из-под воды;
  • трубку для подачи воды;
  • клапан с резиновой прокладкой.
  1. Перед началом работы торец подающей трубки обрабатывается так, чтобы при закрывании клапана вода не могла бы поступать внутрь.
  2. Устанавливается рычаг управления в положение полного закрытия потока.
  3. Поплавок при этом приподнимается в предельно допустимое верхнее положение. К рычагу управления поплавок можно закрепить, используя скотч или иной подручный материал.
  4. Далее проверяется работоспособность устройства.
  5. В дальнейшем датчик утечки воды монтируется на емкость летнего душа.

Применение подобного простейшего устройства поможет без особых затрат наполнять летний душ водой.

Датчики утечки воды широко используются в промышленности и в быту. Их применение помогает организовать безопасное существование в современном мире. Простейшие устройства могут быть изготовлены своими руками обычными пользователями.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here