Датчики уровня воды своими руками

Данное устройство проектировалось для контроля уровня воды в баке и оценки ее температуры.Весной было много свободного времени и задача: сделать уровнемер для бака на даче. Простые способы с электродами, замыкаемыми водой, я счёл недостойными такого солидного джентльмена как я, нужно что-то более интересное.

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Простые надёжные решения-это не наш метод

Изучая данную тему в интернете, выбор остановился на ультразвуковом методе измерения при помощи распространенного и недорого датчика hc-sr04. Работа модуля основана на принципе эхолокации. Модуль посылает ультразвуковой сигнал и принимает его отражение от объекта. Он подключается четырьмя проводами.

Контакты VCC и GND служат для подключения питания, а Trig и Echo— для отправки и приема сигналов дальномера.

Для определения расстояния на вход Trig подается импульс длительностью 10 мкс после чего датчик генерирует пачку импульсов частотой порядка 40 килогерц и на выходе Echo появляется логическая единица, которая удерживается до прихода отражённого сигнала. Диапазон измерений от 2 сантиметров до 4 метров.

Большинство проектов использует микроконтроллеры или ардуино с индикацией в виде абсолютной величины расстояния. Но ничто не запрещает управлять датчиком и обычной логикой, чем мы и займёмся.

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Картинка-проект будущего измерителя

Получившийся монстр представлен на схеме.

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Принципиальная схема ультразвукового измерителя уровня

На микросхеме CD4060 собран задающий генератор с частотой 17,24 кГц. Сигнал генератора делится на 4096 встроенными делителями и на вводе 2 имеем импульсы примерно 4 Гц. При помощи RC-цепочки получаем требуемый для датчика импульс 10 мкс.

Через логический вентиль вывод Echo датчика соединен с выводами сброса и записи счётчика 74hc590 (не путать с широко распространенной микросхемой 74hc595). Пока на выходе Echo присутствует логическая 1, счётчик считает импульсы, но на его выводах сохраняется предыдущее значение.

При появлении логического 0, счетчик записывает посчитанные показания во внутреннюю память и обнуляется. При количестве импульсов больше 255 на выходе переполнения появляется сигнал, который запрещает дальнейший счёт. При указанной частоте генратора, 1 импульс примерно соответствует 1 см расстояния до препятствия.

К выходам счётчика подключен простейший цифро-аналоговый преобразователь на резисторах, который преобразует код в напряжение от 0 В при 0 поступивших импульсов до 5 В при 255 поступивших импульсах. Разумеется, количество импульсов получается пропорциональным расстоянию от датчика до препятствия.

Датчики уровня воды своими руками

Таблица соответствия количества импульсов напряжению на выходе ЦАП. Начало

Максимальным показаниям прибора должно соответствовать минимальное расстояние от датчика до уровня воды в баке, поэтому применяем дифференциальный усилитель на операционном усилителе, который вычитает сигнал ЦАПа из постоянного напряжения 5 В. Продифференцированный сигнал поступает на вход компаратора LM3914.

Границы диапазона измерения задаются многооборотными подстроечными резисторами и результат показывается на светодиодной шкале в виде стрелки из 5 последовательно включенных светодиодов.

В итоге имеем импульс какой-то протяжённостью, за который проходит какое-то количество других импульсов, которое преобразуется в какое-то напряжение и в результате имеем наглядный результат от пустого бака до полного. Магия.

Устройство собрано на печатной плате промышленного изготовления.

Датчики уровня воды своими руками

Эскиз печатной платы

Так как минимальная партия составляет 5 штук, было решено добавить термометр. Для этого исключаем микросхемы логики и ЦАП, усилитель на ОУ подключаем по схеме простого неинвертирующего усилителя, на вход которого ставим аналоговый датчик LM35. Напряжение на датчике пропорционально температуре с шагом 10 мВ/С (при 20 С соответствует 0,2 В, при 100 С соответствует 1 В).

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Схема термометра

Правильно собранные устройства без настройки работать вообще не будут.Сначала настраиваем термометр. Выбираем диапазон температур, например от 20 до 60 градусов. ОУ в моем случае имеет усиление в 3 раза.

Значит, резисторами устанавливаем на выводе 4 LM3914 напряжение 20*0,01*3=0,6 В, на выводе 6 LM3914 60*0,01*3=1,8 В. Ничто не мешает выбрать другое усиление.Для настройки уровнемера закрепляем датчик на расстоянии от места его крепления до максимального уровня воды и измеряем напряжение на выходе ОУ.

Устанавливаем такое же напряжение на выводе 6 LM3914. Затем повторяем процедуру с расстоянием, имитирующем минимальный уровень, и выставляем такое же напряжение на выводе 4 LM3914. Точные значения напряжений ЦАПа можно вычислить заранее, у меня сведено в таблицу.

Две платы соединяем перемычками и заключаем в рамку 100х200 мм со стеклом. Стекло заклеиваем тонировочной пленкой. Для измерения температуры воды датчик нужно обязательно загерметизировать.

Это в теории, а что на практике?

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Вид со стороны деталей

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Вид на монтаж

На практике получилось, что партия термодатчиков, купленная на известном китайском сайте, ВНЕЗАПНО оказалась перемаркированными транзисторами, которые мало того, что не измеряли температуру, так и взрывались с хлопком после 1-2 минуты от включения. Пришлось купить в магазине за дорого, с ним сразу заработало.Из трех ультразвуковых датчиков корректно начал работать только третий. После мучений с бракованными датчиками идея использовать штырьки разной длины не казалась такой уж и плохой.

Датчики уровня воды своими руками

Полный размер

Внешний вид готового устройства

Пока устройство работает на столе и ждёт проверки в полевых условиях.

Звуковой сигнализатор уровня воды

Сегодня к рамках Конкурса статей публикую статью нашего постоянного автора Алексея Сидоркина из Екатеринбурга, также известного своей активностью в х под ником Alex S.

Как обычно, автор рассказывает о простом и полезном устройстве, собранном из доступных деталей.

На этот раз речь в статье идёт речь о простом сигнализаторе, который подает звуковой сигнал при достижении определенного уровня воды.

Сигнализатор, который автор называет “пищалка”, может сигнализировать (срабатывать) при уменьшении сопротивления между электродами по любым причинам – появление жидкости, повышение влажности, и т.д.

Впрочем, слово Автору. А я, пользуясь служебным положением, буду иногда вставлять свои комментарии:

Пищалка для сигнализации уровня фильтрованной воды

Написать эту статью меня побудило несколько факторов.

Хоть я человек уже и пожилой, но питьевой водой пользуюсь. В городе воду «из-под крана» пить не рекомендуется. Когда на кухне сын делал ремонт с заменой кухонной мебели, был установлен фильтр со сменными модулями (ресурс 8000 л), марку указывать не стану, чтоб не было рекламы, но внешний вид  дам.

Датчики уровня воды своими руками

Система фильтрации. Вид снизу.

Датчики уровня воды своими руками

Система фильтрации. Вид сверху.

Вода капает в 5-литровую бутыль. Хотя в паспорте на фильтр указана рекомендуемая скорость фильтрации 2,5 л/мин, я умышленно дозирую каплями из двух соображений.

  1. Полнота/степень Ф пропорциональна времени контакта протекаемой воды с поверхностью сорбента.
  2. При этом расход воды ниже порога чувствительности водосчетчика (см. «Вид снизу») и я получаю чистую воду даром (я всё делаю законно, а все претензии к заводу-изготовителю водосчетчика)!

Да, по капелькам процесс не быстрый. А кто торопит пенсионера? Сиди, смотри телевизор или решай кроссворды!

Как и все пожилые люди, я страдаю ежеминутной/мгновенной забывчивостью (этому есть даже своё научное название) – поставил  фильтр, ушел смотреть телевизор и забыл, уснул. Время идет, а бутыль наполнилась и переливает через край!

Было не раз! Вот, и решил установить на  фильтр сигнализатор верхнего уровня воды. Бывают готовые сигнализаторы, например, для мокрых пеленок младенца, походил по магазинам, не нашел.

Электрическая схема сигнализатора уровня

Куда деваться? Сам сделал самый простой (у нас же «СамЭлектрик»!). Два контакта в виде оголенных концов телефонного провода (видно на фото «Вид сверху» и красный провод на фото «Пищалка и адаптер»), идущего к электронной пищалке.

Со схемой сигнализатора тоже заморачиваться не стал – взял самое простое: звуковой генератор – два транзистора, три резистора, конденсатор и светодиод (индикатор включения/вольтажа) плюс звукоизлучатель – пьезоэлемент (зеленые проводки на фото «Монтаж»).

Читайте также:  Как поставить биту в шуруповерт

Датчики уровня воды своими руками

Схема сигнализатора уровня воды системы фильтрации

Резисторы R1, R2 образуют делитель напряжения, с помощью которого можно регулировать чувствительность схемы. Когда положительное напряжение на базе транзистора Т1 достигает нужного уровня, он открывается и открывает транзистор Т2.

Нагрузкой транзистора Т2 является пьезоэлемент, при подаче напряжения на который он издает звуковой сигнал. Вместо пьезоэлемента может быть другая нагрузка, например, реле. А контакты реле могут включать что угодно – например, любая нагрузка на 220В.

Так сделано, например, в реле освещенности.

Обновление! На самом деле, я заблуждаюсь!  Дочитайте статью до конца!

Пищалку я смонтировал в корпусе телефонной розетки (что под рукой оказалось). Питание от адаптера =2,5 вольта (добавлю, я «усовершенствовал» адаптер, вмонтировав  в корпус маленький выключатель, видный на фото «Пищалка и адаптер», чтоб каждый раз из сети 220в не выдергивать и вставлять, впрочем, до этого мог догадаться и создатель адаптера.).

Пищалка располагается в 2..3 метрах от меня и я ее хорошо слышу, да, ее слышно по всей квартире!

Датчики уровня воды своими руками

Пищалка и адаптер питания

Датчики уровня воды своими руками

Монтаж сигнализатора

У пищалки звук, конечно, визгливый и неприятный уху,  но для сигнализатора это и лучше!

Теперь, имея пищалку, я не знаю забот с фильтром уже с января 2017! Согласитесь, для пенсионера Время дорого. Да и для всех, бренных, тоже.

Список источников приводить не стану. У кого вопросы – через блогера/ведущего сайта Александра или в обсуждениях.

PS. По 5-литровым бутылям веду учет фильтрации на наработку ресурса 8000 л. В один сеанс обычно заправляю 2-3 емкости. Протокол/запись имеется. Мой, девиз Simplicity – по-русски вообще проще некуда.

Вариант схемы, собранной читателем

(обновление от 4 окт. 2017)

Другой читатель, тёзка Автора статьи, решил повторить приведенную схему на более новых деталях. Также схема была немного изменена, уточнены некоторые номиналы.

Датчики уровня воды своими руками

Схема сигнализатора. Рабочий вариант

Описание в нескольких х,  см. по ссылке.

Выбор датчиков уровня жидкости в емкостях и резервуарах: примеры использования, и делаем их своими руками • Мир электрики

Датчики уровня воды своими руками

Виды датчиков уровня

  • Датчики уровня воды своими рукамипоплавковые датчики самые простые по конструкции, имеющие самое широкое распространение, комбинируют с электрическим реле , представляют собой различного вида поплавок, прикрепленный через проволоку, нить, или жестко к лепестку контакта, который замыкается при изменении положения поплавка.
  • емкостные датчики уровня представляют собой пластины расположенные с двух сторон резервуара с материалом. Принцип работы лежит в изменении емкости в зависимости от распределения количества или состава материала в резервуаре. В основном такие датчики используют для определения уровня сыпучих материалов.
  • радарные датчики уровня работают по принципу «излучатель — приемник частотных волн», поверхность материала отражает излучение датчика, приемник улавливает данное излучение и сравнивает излучаемый сигнал с отраженным и по частотному сдвигу определяет уровень в резервуаре. Определение уровня происходит по сравнению частотного временного сдвига.
  • ультразвуковые датчики уровня работают по принципу радарных, только излучение происходит ультразвука. Аналогично с радарными, сравнивается разность сигнала, излучаемого с отраженным и вычисляется расстояние до поверхности материала (жидкости).
  • гидростатические датчики уровня работают посредством измерения косвенной величины — давления столба жидкости. Давление пропорционально уровню жидкости в резервуаре.

Большинство современных датчиков уровня имеют в своей конструкции электронное реле с преобразователем. Электронная схема предназначена для преобразования измеряемой величины в стандартный сигнал. Сигнал может быть аналоговым и дискретным. Аналоговый может быть токовым 0..20мА и сигнал, называемый токовая петля 4..20мА или напряжением 0…5В, 0..10В.

Датчики уровня используются для защиты двигателя насоса от сухого хода, регулируют двигатели насосов скважин, наполняющих любые ёмкости с водой и не только, в системе холодного и горячего водоснабжения.

Датчик уровня воды своими руками

Датчики уровня воды своими руками

Имеем приямок с очень не чистого вида жидкостью, состоящей из воды и примесей охлаждающей жидкости для резцов металлорежущего станка.

Были рассмотрены все виды датчиков, однако, по цене и простоте исполнения подошла комбинированная конструкция, состоящая из проволоки длиной три метра (глубина приямка), прикреплена к поплавку (большая пластмассовая емкость с воздухом), на поверхности проволока крепится к пружинке с лепестком.

В качестве сигнала берется обычный дискретный сигнал 24В с обычного индуктивного датчика. Он отрабатывает на лепесток. Когда уровень воды в приямке растёт, поплавок поднимается ослабляя пружину. На конце пружины прикреплен лепесток, он поднимается за счёт разгибающей силы пружины.

На лепесток, в свою очередь, отрабатывает индуктивный сенсор, подавая на катушку реле двигателя насоса, заставляя его откачивать воду с приямка. Для того, чтобы избежать частых включений отключений двигателя, в цепи датчик-катушка, стоит реле задержки выключения с уставкой на 10 минут.

Таким образом, при следующем срабатывании датчика, реле снова сработает и цикл повторится.

Конечно, для предохранения двигателя от сухого хода целесообразно поставить датчик протекания в патрубок, через который происходит откачка эмульсии. Но в нашем случае важна была простота конструкции. Вместо индуктивного сенсора можно использовать две пластины, соприкасающиеся друг с другом, что будет еще экономичнее.

Если вода или другая жидкость имеет однородный состав, тогда можно применить концу кто метрический одноэлектродный датчик уровня.

Например ДУ-1Н производителя «Рэлсиб», предназначенного для измерения уровня в различных типах жидкости. Датчик может работать в широких температурных пределах. Корпус не подвергается коррозии, состоит из высококачественной нержавеющей стали.

В качестве изоляции используется керамика и фторопласт, это обеспечивает отличную изоляционную защиту. Устойчив ко многим механическим нагрузкам. Измерения не зависят от плотности жидкости. И не требует дополнительного ухода во время работы.

Выбор датчиков уровня

При выборе уровнемеров руководствуются следующими целями:

  • Датчики уровня воды своими рукамиВид измеряемой жидкости. Ее характеристики, находим паспортную плотность измеряемого материала. К каким веществам относится вещество, опасно для человека или нет.
  • Материал емкости, в которой будет производится измерение. От него зависит принцип действия уровнемера.
  • Нужен ли вам с датчика аналоговый стандартный сигнал или предпочтительнее работа в качестве реле. Некоторые модели имеют встроенные схемы для обработки аналогового сигнала и преобразуют его в сигнал битовой логики.
  • Необходимо знать пределы измеряемой величины, в очень длинных сосудах, с быстро меняющимся объемом, поплавковый конструктив работать будет не стабильно. В таком случае предпочтительнее радарный уровнемер.
  • Современные уровнеметры оборудуют жидкокристаллическим экраном с отображением параметров в реальном времени и возможностью сохранения максимальных и минимальных значений. В параметрах датчика задается несколько уровней срабатывания, на каждый уровень свой дискретный выход. Задается плотность среды в настройках.
  • Учитывают санитарные нормы для области применения. Например, в пищевой промышленности для измерения воды, напитков предъявляются высокие требования. Обязательно из нержавеющей стали.
  • Необходимость сертификатов. Например, некоторые измерители ростехнадзор должен проверить и утвердить для использования на опасных объектах. Некоторым требуется разрешение санитарно-эпидемиологической службы в основном для воды и пищевых продуктов.
  • Пригодность датчиков к применению во взрывоопасной среде. Применяются такие на нефтехимических производствах. Производитель гарантирует, что из-за таких систем во время всего срока службы не произойдет возгорание горючей среды, в которой она находится.
  • Нужно учитывать возможность механических воздействий на систему, вибрации, электромагнитных волн, агрессивных сред.
  • Наличие температурных перепадов системы, максимально возможные состояния.
  • Насколько важна точность измерений уровня, один из важнейших параметров.

Примеры датчиков, их параметры и область применения

  • Датчики уровня воды своими рукамиДатчик емкостной ДЕ-1. Область применения: во взрывоопасных средах металлургической, химической промышленности, и др. Отслеживание величины уровня, а также значений температуры жидких сред и сыпучих материалов. Питание осуществляется 8 .. 30В постоянного тока. применяются в системах аварийной защиты.
  • ЭСУ-1К сигнализатор уровня. Корпус сделан из фторопласта и стали. Размещают во взрывоопасных средах. Источник питания располагается вне опасной среды. питание 127…220В. Измерение жидких материалов таких как вода, спирт, нефть. Чувствительный элемент помещается в измеряемый материал, принцип действия емкостной. Материал блока питания из алюминиевого сплава.
  • РУ-305 реле уровня. Отслеживание состояния уровня жидких веществ. Взрывобезопасное исполнение. Температура использования -50..+50С. Не используются в химически агрессивных средах. Строго работают в одном положении, наклон недопустим. Работает измерение путем перемещающегося поплавка с магнитом. Отрабатывает путем срабатывания герконов. Точность измерений до 5мм. питание 220В, ток 1А.
  • Сигнализатор уровня СУ-100. Измерение уровня жидких и твердых веществ. Напряжение питания 24В. В составе имеется электромагнитное реле, чувствительный элемент помещается непосредственно в исследуемую жидкость. Измеряют предельное положение твердых веществ: песок, гравий, зерна.
  • Rosemount 5600 радарный уровнемер. Бесконтактное измерение любого вида веществ. Важна правильность установки, от этого зависит точность измерений. Питание 24-240В. Прибор не терпит электромагнитных излучений. Взрывозащитный корпус. Имеет блок дисплея. Для уровнемера разработано собственное приложение, упрощающее настройку . Применяется для измерения температуры в емкости. Для правильного полноценного использования возможностей уровнемера требуется квалифицированная настройка прибора. Необходимо использовать параметры при настройке:
    • расстояние между опорной точкой и уровнем;
    • внутренний диаметр трубы;
    • длина подсоединения уровнемера.
Читайте также:  Как размягчить ластик в домашних условиях

Существует огромное количество разновидностей датчиков в продаже . Выбор необходимо остановить на наиболее экономически выгодном варианте для конкретного проекта.

Простой и дешевый датчик уровня воды своими руками

Сегодня на рынке представлено большое количество разнообразных датчиков уровня воды, и некоторые из них являются весьма бюджетными.

Но что, если вам срочно нужен подобный датчик для проектов, где не так важна точность, и вы не хотите ждать посылки или идти в магазин за покупным датчиком? В данном случае есть простое и самое дешевое решение – сделать датчик уровня воды из того, что есть под руками.

Датчики уровня воды своими руками

Для сборки самодельного датчика уровня воды понадобятся лишь провода и резисторы. Такой датчик уровня воды может обнаруживать низкий уровень содержания воды, высокий уровень содержания воды и нормальный уровень.

Соберите датчик в соответствии со следующим изображением и его эквивалентной мостовой схемой.

Датчики уровня воды своими руками

Давайте проверим наш датчик уровня воды. Возьмем Arduino Uno и RGB-светодиод. К линиям 6 и 7 подключим ответвления от мостовой схемы датчика уровня воды, а к линиям 8, 9 и 10 подключим выводы RGB-светодиода. Код для Arduino представлен далее.

int H_pin=7;
int L_pin=6;
int B=10;
int G=9;
int R=8;
int H_State=0;
int L_State=0;
long lasttimeLoop2=0;
long lasttimeLEDFalsh=0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(H_pin,INPUT);
pinMode(L_pin,INPUT);
pinMode(B,OUTPUT);
pinMode(G,OUTPUT);
pinMode(R,OUTPUT);
}

void loop() {
waterSensorLED();
waterDisplay();
}

void waterDisplay(){
if(millis()-lasttimeLoop2>1000){
Serial.print(«H_State=»);
Serial.print(H_State);
Serial.print(«,L_State=»);
Serial.print(L_State);
Serial.println();
lasttimeLoop2=millis();
}
}
void waterSensorLED(){
H_State=digitalRead(H_pin);
L_State=digitalRead(L_pin);

if(H_State==1 and L_State==1){
digitalWrite(G,1);
digitalWrite(B,0);
digitalWrite(R,0);
}
if(H_State==0 and L_State==1){
if(millis()-lasttimeLEDFalsh>0 and millis()-lasttimeLEDFalsh500 and millis()-lasttimeLEDFalsh1000){
lasttimeLEDFalsh=millis();
}
}
if(H_State==0 and L_State==0){
digitalWrite(G,0);
digitalWrite(B,0);
digitalWrite(R,1);
}
}

Когда уровень воды низкий, светодиод меняет цвет на желтый и мигает каждую секунду. Когда уровень воды высокий, светодиод меняет цвет на зеленый. Когда уровень воды очень низкий, светодиод меняется на красный.

© digitrode.ru

Датчик уровня воды в резервуаре своими руками: схема, которая подойдет и для септика Андрей Тихонов, блог Малоэтажная Страна

В прошлом году сделал в своем загородном доме своими руками септик. Система водоотведения работает практически идеально, но вот только немного неправильно рассчитал объем накопителя.

Слишком часто заполняется резервуар, и момент переполнения емкости часто является неожиданным и неприятным сюрпризом, приводящим к невозможности пользования канализационной системой.

Чтобы получить возможность своевременного вызова ассенизационной машины, я решил собрать и установить в септике небольшое устройство, которое подавало бы сигнал о заполнении резервуара. Схема датчика уровня воды в резервуаре своими руками достаточно простая и далее я расскажу, что и как было сделано.

Источник allaboutcircuits.com

Материалы и инструменты

Как и при изготовлении других своих «поделок», сборка индикатора была практически полностью осуществлена с использованием радиодеталей и других необходимых элементов уже бывших в употреблении. Для самостоятельного изготовления такой системы я использовал детали в следующем количестве:

  • Трехконтактный геркон: 2 шт.
  • Светодиоды малой мощности: 3 шт. (красный, желтый и зеленый).
  • Пластиковые хомуты: 2 шт.
  • Неодимовый магнит.
  • Термоусадочный кембрик 40 мм.
  • Низковольтный пятижильный провод.
  • Соединительную муфту 50 мм: 2 шт.
  • Заклепки: 10 шт.
  • Заглушки 50 мм: 2 шт.
  • Профили мебельные из пластика.
  • Резистор 680 Ом.
  • Четырехконтактный штекер.
  • Кнопка-выключатель.
  • В качестве источника питания я использовал аккумулятор на 3,7 вольта, но также можно применить две пальчиковые батарейки, соединенные последовательно.
  • Источник hobmodels.ru
  • Пайка элементов питания может привести к закипанию электролита и разрыву корпуса, поэтому при использовании изделий на 1,5 В, рекомендуется приобрести и установить специальный бокс, к которому уже можно без проблем припаять контактные провода.
  • Сборка своими руками указателя уровня воды в баке осуществлялась с применением следующих инструментов:
  • Паяльника.
  • Дрели.
  • Строительного фена.
  • Термопистолета.

Также не обойтись при монтаже сигнальной системы без отвертки и пассатижей.

↑ Описание работы и видео в действии

После успешной калибровки прибор отображает объем воды в литрах и уровень в десятках процентов на линейке светодиодов. Также становятся доступными функции наполнения и слива бака. В приборе предусмотрено автоматическое наполнение, которое неактивно после подачи питания.

Для активации автоматического наполнения необходимо нажать кнопку «Наполнить» после чего бак наполнится на 90%. При наполнении бака, уровень на светодиодной линейке будет отображаться как при зарядке аккумулятора в телефоне.

Повторное наполнение включиться автоматически при отпускании уровня ниже 10%. Наполнение бака можно запускать в любой момент. Для остановки наполнения нужно нажать кнопку «Слить» во время наполнения. Функция слива предусмотрена для вывода бака из эксплуатации на зимний период.

Может быть, и не очень нужная функция, прибор опытный трудно вот так все сразу продумать, пускай пока будет.

Для активации слива нажимаем кнопку «Слить», включается реле включения клапана слива. Реле выключается при достижении нулевого уровня после задержки необходимой для слива воды с трубопровода.

Теперь, во время слива, батарейка — бак будет уже не заряжаться, а разряжаться.

После активации слива, режим автоматического наполнения выключается, повторно включить его можно нажав на кнопку «Наполнить».

Вот собственно и все, смотрим демо-видео.

Видео прототипа:

Изготовление датчика уровня: пошаговая инструкция

Сборку своими руками индикатора уровня воды в баке на светодиодах я осуществлял в такой последовательности:

  • На пластиковый хомут с помощью термопистолета я закрепил трехконтактные герконы. У меня расстояние между элементами получилось около 4 см.

Источник freeseller.ru

  • Осуществил пайку проводов согласно схеме. После того как контакты остыли, для защиты от влаги места соединения проводов были обработаны силиконом.
  • Затем хомут одел на муфту пластиковой трубы таким образом, чтобы верхняя часть легко перемещалась относительно неподвижной трубы.
  • В качестве поплавка я решил использовать вторую муфту, в которую с обеих сторон были вставлены пластиковые заглушки.

Источник otlad.ru

  • На следующем этапе я с помощью строительного фена прогрел пластиковый профиль и обернул его вокруг поплавка. Свободный конец этого элемента был закреплен с рычагом посредством пластиковых заклепок.
  • Аналогичным образом рычаг из пластикового профиля прикрепил к муфте.

Источник otlad.ru

  • Затем на рычаге был закреплен неодимовый магнит. Для надежного монтажа этого элемента следует использовать детали, которые имеют в своей конструкции отверстие. Я применял изделие от старого компьютерного жесткого диска, но можно использовать покупные изделия, которые уже выпускаются с монтажными отверстиями. Широкие магниты должны быть в приоритете, ведь таким образом можно будет обеспечить плавный включение режимов работы датчика.
  • Далее я решил проверить работоспособность индикаторной системы. Подключив разъем к проводам, которые были соединены с источником тока и светодиодами и перемещая рычаг вверх и вниз я убедился в последовательном включении светодиодов.
Читайте также:  Схема подключения двухклавишного выключателя на четыре лампочки

Датчик уровня воды для бочки своими руками был установлен на сливную трубу септика, после чего, также было осуществлено подключение контактных проводов и элемента питания.

↑ Монтаж датчика

  1. Датчик, я установил в корпус от елочной гирлянды.
  2. Корпус закрепил на крышке бака.
  3. Просверлил отверстия для установки датчика.
  4. Припаял кабель, электролитический конденсатор и залил все термоклеем.

Принцип работы

Схема реле уровня воды своими руками изготовленного является очень простой. Когда септик еще не заполнен поплавок находится в нижнем положении, а неодимовый магнит – напротив первого геркона. В таком положении контакты геркона будут принудительно замкнуты на 3 вывод, по которому электрический ток направляется на зеленую лампочку.

Как только резервуар заполнится, но уровень жидкости еще не достигнет критических значений, поплавок немного поднимется вверх и воздействие магнитного поля на контакты первого геркона прекратится. В таком положении будет задействован «дежурный» режим, при котором оба геркона будут работать в состоянии, когда по ним ток переходит на 2 контакт.

После повышения уровня жидкости в резервуаре произойдет перемещение поплавка вверх, а неодимовый магнит совместится со вторым герконом, в котором произойдет переключение контактов на 3 контакт, по которому электрический ток будет поступать на светодиод красного света.

Комплектующие

По традиции переходим к комплектующим, набор деталей довольно большой:

1 Микроконтроллер ATMega328P или плата Arduino
1 HC-SR04 ультразвуковой модуль (также известный как датчик PING)
1 10K резистор
1 Кристалл 16 МГц
2 22pf дисковые конденсаторы
Провода-перемычки
1 Регулятор LM7805 5V
1 9В батарея и разъем
1 Электролитический конденсатор 10uF
1 Макетная плата (или печатная плата)
1 Инструмент для зачистки проводов

Преимущества самодельного светодиодного датчика

Преимущества датчика уровня жидкости своими руками сделанного из «бесплатных» деталей, следующие:

  • Высокая надежность. Благодаря применению герконов, которые представляют собой герметично запаянные в колбе электрические контакты, эксплуатация в условиях повышенной влажности не отражается негативно на эффективности работы устройства.
  • Легкая конструкция. Благодаря тому, что практически все элементы, применяемые при изготовлении самодельного датчика, являются пластмассовыми, они оказывают минимальное воздействие своей массой на полимерную трубу, на которой закрепляется устройство. Пластик практически не подвержен коррозии, что также является одним из важнейших преимуществ изделия.

Источник freeseller.ru

  • Практически все детали могут быть получены бесплатно. В моем случае, элементы трубы остались после прокладки канализации, светодиоды я выпаял из старой магнитолы, а герконы были приобретены ранее на Алиэкспресс с целью изготовления бесконтактного реле для переключения режима работы электродвигателя.

Схемы контроля уровня воды в баке своими руками, могут быть содержать и большее количество герконов. Например, если необходимо определить более точно уровень жидкости в резервуаре, то могут использоваться постепенный световой переход от синего к красному цвету из 5 – 7 деталей.

В этом видео смотрите, как лучше выбирать поплавок для датчика заполненности септика:

↑ Калибровка

Калибровка состоит из трех этапов: 1. Калибровка нуля. Показываем прибору нижний уровень бака – пустой бак. 2. Калибровка верхнего уровня. Показываем прибору максимальный уровень. 3. Ввод объема бака.

Вход в режим калибровки происходит после теста индикатора при удерживании обеих кнопок. После отпускания кнопок на индикаторе отображается дистанция до дна в миллиметрах, а на линейке светодиодов горит нижний светодиод, символизируя режим калибровки нуля.

Для калибровки параметра на пустом баке нажимаем кнопку «Слить», переходим к следующему этапу – калибровке максимального уровня. На индикаторе так же отображается дистанция в миллиметрах.

На линейке горят все светодиоды, символизируя режим калибровки максимального уровня. Дальше возможны варианты – либо мы наполняем бак на сто процентов и после этого жмем кнопку «Наполнить» для установки верхнего уровня.

Или можно просто поднести отражатель к датчику на предполагаемый максимальный уровень.

После калибровки уровней переходим к вводу объема бака. Кнопкой «Наполнить» меняем значение разряда, а кнопкой «Слить» меняем разряд и так все четыре разряда по очереди. В калибровке предусмотрены две блокировки.

Не критическая – если объем не введен, то устанавливается объем 100, соответственно отображение будет в процентах или в литрах, если бак при этом на сто литров.

Вторая — критическая блокировка, поскольку расположение датчика у нас верхнее, то значение верхнего уровня не может быть больше нижнего. В этом случае прибор калибровку не проходит, а просто отображает дистанцию.

Скетч для Ардуино

Скопируйте прилагаемый ниже скетч в Arduino IDE и найдите строку «int d = 18;» и измените «18» на глубину вашего резервуара в сантиметрах.

// Обратите внимание, что нумерация контактов arduino // отличается от выводов микроконтроллера int d = 18; // Введите глубину вашего резервуара в сантиметрах int trig = 11; // Прикрепите триггер ультразвукового датчика к пину 11 int echo = 10; // Прикрепите эхо ультразвукового датчика к контакту 10 int pin1 = 2; // Высший уровень int pin2 = 3; int pin3 = 4; int pin4 = 5; int pin5 = 6; int pin6 = 7; // Самый низкий уровень void setup() { pinMode (pin1, OUTPUT); // Установка контактов для управления вводом / выводом pinMode (pin2, OUTPUT); pinMode (pin3, OUTPUT); pinMode (pin4, OUTPUT); pinMode (pin5, OUTPUT); pinMode (pin6, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin1, LOW); // Сброс светодиодов digitalWrite(pin2, LOW); digitalWrite(pin3, LOW); digitalWrite(pin4, LOW); digitalWrite(pin5, LOW); digitalWrite(pin5, LOW); // Установите переменные для продолжительности пинга, // и расстояние в дюймах и сантиметрах: long duration, in, cm; // ‘in’ — дюймы и ‘cm’ — сантиметры // PING запускается HIGH-импульсом в 2 или более микросекундах. // Дайте короткий LOW импульс заранее, чтобы обеспечить чистый HIGH-импульс: pinMode(trig, OUTPUT); digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(5); digitalWrite(trig, LOW); // Этот же вывод используется для считывания сигнала от PING: // HIGH-импульс, продолжительность которого — это время (в микросекундах) // от отправки пинга до приема его эха от объекта pinMode(echo, INPUT); duration = pulseIn(echo, HIGH); // Преобразовать время в расстояние in = microsecondsToInches(duration); cm = microsecondsToCentimeters(duration); delay(100); if (in < 6 * d / 7) digitalWrite(pin1, HIGH); else if (in < 5 * d / 6) digitalWrite(pin2, HIGH); else if (in < 4 * d / 6) digitalWrite(pin3, HIGH); else if (in < 3 * d / 6) digitalWrite(pin4, HIGH); else if (in < 2 * d / 6) digitalWrite(pin5, HIGH); else if (in < 1 * d / 6) digitalWrite(pin5, HIGH); } long microsecondsToInches(long microseconds) { // Согласно таблице Parallax для PING, есть 73.746 микросекунд на дюйм // (т.е. звук перемещается со скоростью 1130 футов в секунду). // Это дает расстояние, пройденное пингом, исходящим и возвратным, // поэтому мы делимся на 2, чтобы получить расстояние от препятствия. return microseconds / 74 / 2; } long microsecondsToCentimeters(long microseconds) { // Скорость звука составляет 340 м/с или 29 микросекунд на сантиметр. // Пинг выходит и обратно, поэтому, чтобы найти расстояние от объекта, // мы берем половину пройденного расстояния. return microseconds / 29 / 2; }

Загрузите код для индикатора уровня воды Arduino непосредственно на плату Arduino или в микроконтроллер ATMega328P.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector