Для регулирования и контроля уровня жидкости либо твердого вещества (песка или гравия) на производстве, в быту используют специальный прибор. Он получил название датчик уровня воды (или другого интересующего вещества). Существует несколько разновидностей подобных устройств, значительно отличающихся друг от друга принципом действия. Как работает датчик, преимущества, недостатки его разновидностей, на какие тонкости при выборе устройства стоит обратить внимание и как сделать упрощенную модель с реле своими руками, читайте в этой статье.
Датчик уровня воды используется для следующих целей:
Возможные методы определения загруженности резервуара
Существует несколько методов измерения уровня жидкости:
- Бесконтактный – зачастую приборы такого типа используются для контроля уровня вязких, токсичных, жидких либо твердых, сыпучих веществ. Это емкостные (дискретные) приборы, ультразвуковые модели;
- Контактный – устройство располагается непосредственно в резервуаре, на его стенке, на определенном уровне. По достижению водой этого показателя датчик срабатывает. Это поплавковые, гидростатические модели.
По принципу действия различают следующие виды датчиков:
- Поплавкового типа;
- Гидростатические;
- Емкостные;
- Радарные;
- Ультразвуковые.
Кратко о каждом виде приборов
Поплавковые модели бывают дискретные и магнитострикционные. Первый вариант — дешевый, надежный, а второй – дорогой, сложной конструкции, но гарантирует точное показание уровня. Однако общий недостаток поплавковых приборов – это необходимость погружения в жидкость.
Поплавковый датчик определения уровня жидкости в баке
- Гидростатические устройства – в них все внимание обращено на гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре. Чувствительный элемент прибора воспринимает давление над собой, отображает его по схеме для определения высоты столба воды.
Главные преимущества таких агрегатов – компактность, непрерывность действия и доступность по ценовой категории. Но использовать их в агрессивных условиях нельзя, потому как без контакта с жидкостью не обойтись.
Гидростатический датчик уровня жидкости
- Емкостные приборы – для контроля уровня воды в баке предусмотрены пластины. По изменению показателей емкости можно судить о количестве жидкости. Отсутствие подвижных конструкций и элементов, простая схема устройства гарантируют долговечность, надежность работы прибора. Но нельзя не отметить недостатки — это обязательность погружения в жидкость, требовательность к температурному режиму.
- Радарные устройства – определяют степень повышения воды путем сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, датчик действует как излучатель и улавливатель отражения.
Подобные модели считаются лучшими, точными, надежными устройствами. Они обладают рядом достоинств:
К недостаткам модели можно отнести только их высокую стоимость.
Радарный датчик уровня жидкости в резервуаре
- Ультразвуковые датчики – принцип функционирования, схема устройства аналогичны радарным приборам, только используется ультразвук. Генератор создает ультразвуковое излучение, которое по достижению поверхности жидкости отражается и попадает через некоторое время на приемник датчика. После небольших математических вычислений, зная временную задержку и скорость движения ультразвука, определяют расстояние до поверхности воды.
Плюсы радарного датчика присущи и ультразвуковому варианту. Единственное, менее точные показатели, более простая схема работы.
Тонкости выбора подобных устройств
При покупке агрегата обратите внимание на функциональность прибора, некоторые его показатели. Крайне важные вопросы при покупке прибора – это:
Варианты датчиков определения уровня воды или твердых сыпучих веществ
Датчик уровня жидкости своими руками
Можно сделать элементарный датчик для определения и контроля уровня воды в скважине или баке своими руками. Для выполнения упрощенного варианта необходимо:
Выполненное своими руками устройство можно использовать для регулирования воды в бачке, скважине или насосе.
Дача. Колодец c насосом + накопительный бак. Если лень включать насос, то нужна автоматическая включалка.
Задача состоит в следующем: необходимо включать насос в колодце, когда в накопительной ёмкости (например, бочке) вода опускается ниже определённого уровня, и выключать насос, когда вода наберётся.
Накопительные ёмкости бывают разные по объёму. Колодцы тоже разные бывают. Можно ненароком осушить колодец, если вовремя не выключить насос. Да и самому насосу работать без воды тоже не привычно.
Поэтому нужно ещё уметь выключить временно насос в колодце, если уровень понизился и разрешать ему включаться, если уровень в норме.
В Сети есть много электронных схем, следящих за верхним и нижним уровнями воды. От простых (пару транзисторов) до микропроцессорных. Мы их рассматривать не будем. В качестве датчика уровня воды очень часто используют принцип электропроводности воды. Т.е. это, как правило, электроды, имеющие непосредственный контакт с водой. Минус их в том, что они имеют тенденцию окисляться, терять контакт с проводами и другие прелести нахождения «железки под потенциалом» в воде.
В данной статье рассмотрена реализация бесконтактного датчика из подручных материалов.
После того как мой насос в очередной раз не включился, я решил сделать в качестве датчика что-то более оригинальное, нежели три железяки в воде.
Для изготовления одного такого датчика понадобятся:
- Труба полипропиленовая для воды с внутренним диаметром 25мм. Труба из металлопласта не желательна, т.к. её можно ненароком довольно легко деформировать, но если аккуратно, то можно и её.
- Пара датчиков на открытие двери (из них извлекаем два геркона и магнит)
- Пробковая пробка от бутылки (винная или другая подходящая). Содержимое бутылки не так важно, главное чтобы оно не помешало дальнейшей работе.
- Провод нужной длинны, термоусадочная трубка, пара нейлоновых стяжек, верёвочка и изолента.
В общем, ничего дефицитного, всё нашлось в сарае.
Первое, что нужно сделать, это в торце пробки просверлить (проковырять) отверстие, чтобы вставить внутрь магнит.
После того как магнит вставлен, нужно проверить, что пробка свободно пролетает внутри трубы. Скорее всего, этого не так. Поэтому методом трения пробки об напильник или наждачку уменьшаем диаметр пробки.
Должно получиться что-то типа такого:
Для лучшего скольжения внутри трубы пробку можно покрыть лаком (например, яхтным) методом окунания.
Т.к. лак добавит некоторую толщину к пробке, нужно подгонять диаметр пробки с запасом. У меня диаметр пробки вместе с лаковым покрытием меньше внутреннего диаметра трубы примерно на 3 мм.
Далее добытые герконы припаиваем к проводам, помещаем в термоусадку и обсаживаем её. Расстояние между герконами соответствует разнице между нижним уровнем воды в колодце (когда нужно аварийно отключить насос) и верхним уровнем, когда его разрешается снова включить.
Чтобы вода не проникла внутрь, верхний край термоусадки должен зайти на провод и прочно обхватить его. Поэтому провод лучше использовать круглого сечения.
Термоусадка должна идти от подходящего к датчику провода поверх обоих герконов и заканчиваться примерно через 5 см после нижнего геркона.
Нижний край термоусадки делаем больше примерно на 5см, чем нужно и после усадки загибаем хвостик вверх, фиксируя в таком положении, например, ещё одним кусочком термоусадки.
Собираем. Герконы в термоусадке прикрепляются вдоль трубки любым удобным методом (нейлоновые стяжки или изолента). В случае применения стяжек нужно учесть, что в холодной воде они могут сжаться и либо сами лопнут, либо что-то повредят. Поэтому не стоит их сильно затягивать.
Сверху точно такой же ограничитель, чтобы пробка не всплыла из трубы. Ограничители нужно ставить с таким расчётом, чтобы упёршись в них, пробка оказалась напротив геркона.
Примерно так:
Собранную конструкцию нужно привязать к верёвочке и можно пользоваться.
Получается вот так:
Перед опусканием в колодец подключаем всё к устройству управления насосом и проверяем работоспособность методом перевёртывания трубы.
Пробка должна перемещаться свободно и при достижении герконов отключать/включать насос.
Опускаем трубу в колодец до конца (нижний геркон чуть ниже уровня насоса). Включаем насос и пытаемся высосать колодец. Как только насос начинает хватать воздух, поднимаем трубку до момента, когда пробка опустится до нижнего геркона и отключит насос.
Приподнимаем немного выше, чтобы насос отключался чуть ранее, чем закончится вода и так фиксируем. Соответственно, когда воды в колодце наберётся достаточно, пробка включит верхний геркон, который разрешает насосу вновь работать.
Аналогичное устройство установлено и на накопительной ёмкости. Оно включает насос, когда вода в ёмкости заканчивается и отключает, когда вода наберётся.
Правда это устройство имеет некоторые технологические особенности:
- Устройство находится не внутри ёмкости, а снаружи и работает по методу сообщающихся сосудов.
- Верхний ограничитель при этом можно не ставить, достаточно чтобы труба была чуть выше верхнего края ёмкости
- В качестве нижнего ограничителя не удастся использовать две дырочки и стяжку (водичка вытечет). Поэтому нижним ограничителем является изгиб трубы.
К сожалению, реальную конструкцию, установленную на накопителе, сфотографировать не удалось. Поэтому схематично покажу.
Давным-давно в далекой Галактике... Старая Республика пала. На ее руинах Орден ситов создал галактическую Империю, подчиняющую одну за другой планетные системы. Силы Альянса стремятся свергнуть Темного Императора и восстановить свободное правление в Галактике. Генерал Оби-Ван Кеноби возвращается после многолетнего уединения, чтобы снова сойтись в поединке с Повелителем Тьмы Дартом Вейдером. Вместе с ним на светлой стороне Силы – юный пилот Люк, сын Анакина Скайуокера, принцесса-сенатор Лейя Органа, легендарный коррелианский контрабандист Хан Соло и его друг вуки Чубакка.
Когда-то, в далеком детстве, эти строчки, бегущие по экрану старенького телевизора, открыли мне захватывающую Вселенную Звездных войн… Стоит ли говорить, что спецэффекты тех времен считались чем-то невероятным… Я с замиранием сердца следил за приключениями героев космической саги, а потом бежал во-двор, чтобы сделать себе деревянный световой меч и изображать из себя храброго джедая…
Спустя годы, у меня появились книжки по мотивам любимой саги, авторства Джорджа Лукаса , которые я зачитал буквально до дыр… Первая, это "Звездные войны " от казахского издательства "Балауса" (1992 г.). Примечательно, что в этой книге соавтором Луказа в романе "Империя наносит ответный удар" указан некто Дональд Гладт. У этой книги с очень красивой обложкой был единственный недостаток – она была объемом всего 400 страниц, а мне хотелось большего. Поэтому вскоре у меня появился более толстый двухтомник "Звездные войны" от издательства "Калита", вышедший в серии "Шедевры Голливуда" (1992-93 гг.). Во втором томе присутствовал еще один фантастический роман, авторства В. Маккинтира – "Звездный путь. Гнев Кана".
Я был вне себя от радости, когда в 1999 году на экраны вышло "продолжение" Звездных войн – "Эпизод I. Скрытая угроза", являющийся предисторией знаменитого киносериала. Затем был 2002 год и "Эпизод II. Атака клонов", 2005 год и "Эпизод III. Месть ситхов", казалось бы, залатавший дырку в, уже легендарной, кино-саге, растянувшейся на целых 30 лет.
03. Герои предыдущих эпизодов.
Прошло 10 лет – практически целая вечность, и вот премьера, за выходом которой наблюдал буквально весь мир – "Звездные войны: Пробуждение силы ", от легендарного режиссера Джей Джей Абрамса. Мы все, буквально по дням и часам, отсчитывали время до начала кинопремьеры. И 17 декабря 2015 года она состоялась.
Удивителен тот факт, что VII-й эпизод я посмотрел в камерном кинотеатре "Заря ", в том же самом месте, где до этого смотрел "Эпизод III" в 2005 году. Еще одно приятное событие случилось буквально за несколько дней до премьеры… На закрытый показ я попал благодаря подарку в виде приглашения на премьеру от любимого оператора мобильной связи – "Билайн ". Честно говоря, такие события в жизни просто переполняют позитивными эмоциями!
06. Кинотеатр "Заря".
За полчаса до премьеры, в фойе кинотеатра, где уже собрались многочисленные гости, "Билайн " провел увлекательную викторину на предмет знания Вселенной Звездных войн. Многие вопросы были не из легких, но правильные ответы звучали уже буквально через несколько секунд после вопроса. И порадовал тот факт, что большую часть призов выиграли дети – признак того, что "Звездные войны" стали поистине культовым кино-сериалом, объединившим людей всех возрастов.
10. Викторина от "Билайн".
Но, вернемся к самому фильму. К сожалению, дабы избежать спойлеров, я не могу полностью раскрыть свое впечатление от просмотренного фильма… Да, наверное, и не хватит эмоций, чтобы описать их словами… Не смотря на некоторые опасения, "Эпизод VII" получился просто фантастическим, в прямом и переносном смыслах. Абрамсу и кинокомпании "Уолт Дисней" удалось объединить в нем все самое лучшее и дорогое сердцу из классических "старых" "Звездных войн" 77-83 гг.
12. Новый любимец - дроид BB-8 и одна из ключевых персонажей фильма - Рэй.
Когда на экране впервые появились Хан Соло (Харрисон Форд) и его верный друг Чуббака , зал просто взорвался от аплодисментов, настолько эти персонажи дороги зрителю.
13. Эти герои в представлении не нуждаются...
В фильме есть всё… масштабные космические корабли, межзвездные сражения, жаркая пустыня и снежные пейзажи, океаны и тропические леса, планетарные города со своей жизнью, любимые всеми дроиды и, конечно, любовь. А еще в кинокартине имеется, просто потрясающий, юмор, не отпускающий на всем протяжении фильма, что так присуще Диснею.
14. Мне очень полюбилась Дэйзи Ридли (Daisy Ridley) в роли Рэй.
Два часа пролетают практически мгновенно на сверхзвуковой скорости… Хочется пересмотреть "Эпизод VII" еще раз, уже в IMAX 3D и, конечно, быстрее перенестись в 2017 год, когда на экраны выйдет продолжение приключений любимых героев.
15. Темная сторона Силы.
Давным-давно, в далёкой-далёкой галактике...
Так начинается каждый из шести фильмов фантастической саги «Звёздные войны». Так начинается каждое погружении в невероятный мир далёких вселенных, звёздных кораблей, нечеловеческих рас. Погружение в их миры, в их войны, в их чувства.
Попав на тематическую площадку датского Леголэнда, посвященную киноэпопее, я понял, что практически ничего не помню из сюжетной линии. Здесь воссозданы все ключевые сцены «Звездных Войн». Смоделированы планеты, фигурирующие в фильме, в том числе Набу, Кашиик, Мустафар, Татуин, Хот и Эндор. Построены тысячи фигурок дроидов, клонов, гунганов, эвоков и прочих обитателей. Десятки и сотни наземных и межзвездных боевых и транспортных космолетов.
Ну да, какие-то конструкции показались мне знакомыми, какие-то инсталляции планет и битв я смутно припоминал, где-то угадывал главных героев сериала. Назвав в твиттере транспортник Хана Соло звёздным кораблем, получил кучу сообщений, что это самый тривиальный грузовик, а никакой не корабль, и что это даже школьники знают.
По возвращении домой заставил себя пересмотреть все шесть серий. Честно скажу: смотрел с удовольствием и с удивлением обнаружил, что не всё, увиденное в Леголэнде есть в кино. Пришлось лезть в интернет. Оказывается, есть бесконечное множество сайтов-фанатов эпопеи. Выпущено огромное количество мультипликационных фильмов по сюжету «Звёздных Войн», компьютерные игры, комиксы, радиопостановки и спектакли. Это свой мир. Это целая вселенная.
Компания Лего в 1999 году выпустила первый набор по мотивам саги. Сегодня в этой серии сотни конструкторов и пять видеоигр. Самые гигантские сооружения представлены в Леголэнде.
Звёздный истребитель N-1 в ангаре Тида – столицы планеты Набу, во время вторжения армии дроидов.
Бронированные штурмовые танки ААТ, тяжёлые репульсорные транспортные машины и армия дроидов против гунганов.
Повстанческая база на ледяной планете Хот.
Атака сноуспидеров на шагоходы АТ-АТ.
Истребитель сил Повстанческого Альянса Т-65.
Тысячелетний сокол - легкий кореллианский грузовой корабль YT-1300, принадлежащий Хану Соло.
Банта – волосатое животное с планеты Татуин.
Дроид-танк IG-227 типа «Огненный град в составе армии Конфедерации Независимых Систем во время битвы на Джеонозисе.
Джаггернаут A6 – турботанк однин из самых крупных боевых транспортных средств вооруженных сил Республики в битве за Кашиик. Собран из более, чем десяти тысяч кубиков Лего!
Скоростной низколетящий десантный корабль. Штурмовой транспорт армии Республики.
Дарт Вейдер и имперский шаттл T-4a типа «Лямбда» на планете Эндор.
Излучатель генератора щита орбитальной боевой станции «Звезда Смерти II», расположенный на четвертой луне Эндора
А вот эти действия происходили уже в мультипликационном сериале «Звездные Войны. Войны Клонов». Показан эпизод битвы при Кристофсисе между сепаратистскими боевыми дроидами и республиканскими клонами.
Четырнадцатилетняя королева Набу не знала ответа на этот вопрос и могла лишь догадываться, что чувствует Шми. Падме положила руку на плечо Шми Скайуокер, и в этот момент в каюту вошёл Панака. Статный негр с бластером на поясе оглядел представившуюся ему картину и сказал:
Дроиды проверили весь корабль, но его нигде нет, простите. Скорее всего, Энакин остался на Корусанте. В этом случае ему ничего не грозит.
Шми на это заявление немного приободрилась и взглянула покрасневшими глазами на капитана королевской охраны. Панака пояснил:
Энакин же прилетел вместе с джедаями, а в случае чего добраться до храма ему труда не составит, а там джедаи позаботятся о мальчике.
Вот, Шми, не волнуйся! - улыбнулась натянуто Падме, - уверена, он уже вместе с другими юнлингами в храме джедаев.
Эх, твоими бы устами, Падме, - огорчённо вздохнула Скайуокер, - я своего сына знаю, с ним всегда что-то да приключится.
Ни Панака, ни тем более Падме не знали, что ответить на это и применили старейшее успокоительное - стаканчик Набуанаского вина и свою компанию. Негр ещё раз обещал, что свяжется с джедаями, как только так сразу…
Хорошо. А теперь, тебе следует выслушать кое-что. - Сказал Дарт Плэгас и кивнул стоявшему тут же астродроиду. Дроид коротко что-то пискнул на своём бинарном языке и через секунду по комнате разнёсся голос канцлера Валорума:
Крас, мне нужны эти записи! Срочно, пока Палпатин не очухался!
Не обращай внимания, в случае чего я прикрою, или заплачу штраф. Вот тебе карты памяти, - в записи послышался перезвон металлических деталей, - замени ими те, что в дроидах, а оригинальные принеси мне. Я хорошо заплачу.
Да, канцлер. - Ответил собеседник и через секунду началась вторая запись:
Верховный канцлер? Чем обязан? - сказал глухой голос явно носящего шлем или дыхательную маску.
Мне понадобились твои услуги. Узнай все, что можешь про деятельность сенатора от Набу Палпатина. Но будь осторожен, наши друзья-джедаи полагают, что он ситх и может быть очень опасен. Не ищи его, просто узнай все, что сможешь о его контактах в последнее время. Советую поискать на Набу или Неймодии… хотя лучше на Набу - у неймодианцев настали жаркие денёчки. - Хихикнул Валорум.
Оплата? - спросил всё так же безжизненный голос.
Конечно, вот задаток… ещё столько же получишь когда принесёшь информацию. - Сказал канцлер.
Роща невелика размером была преодолена и я, заметив жест учителя, спрятался за деревьями. Впереди слышался металлический лязг и шум репульсорных двигателей. Подождав несколько секунд, учитель оглядел все, что представлял собой «форт». Я, стоя за толстым деревом, тоже высунулся из-за него и посмотрел.
Невысокий забор из металлической сетки, после него - двухэтажное минималистичное здание без окон, но с несколькими антеннами-тарелками на крыше. Там же торчали простые мачтовые антенны, так что перепутать это место с чем либо другим сложно.
Рядом со зданием ходил неймодианец в защитных очках, в высокой тиаре-шляпе и с бластером в руках, рядом с ним стояло не меньше десятка дроидов.
Расстояние от края поляны до форта было небольшим, так что можно рассчитывать на внезапность как минимум, если атаковать первыми дроидов…
Не успел я додумать, как учитель сорвался с места и побежал вперёд - на неймодианца. Тот, заметив бегущих на него джедаев вскинул бластер, но учитель вырвал у него из рук оружие, а я откинул толчком на него дроида - удачно - охранника сбило с ног и пока он вставал, мы выхватили мечи и проделали себе проход в заборе, тут же ворвавшись на станцию. Оставшиеся дроиды встретили нас дружным огнём из бластеров, но безуспешно - я отражал выстрелы, после чего Квай-Гон, добив охранника, присоединился ко мне. На шум подоспела ещё целая куча дроидов и пришлось нам быстро пробиваться внутрь здания.
Я кивнул и подошёл к злополучному кабелю. Как бы ни были сильны планетарные щиты, они основаны на работе сотен сегментов, и стоит выключить один из них, как вся система расползается. Конечно, это требует организовать защиту всех таких баз… но видать у неймодианцев не было времени притащить серьёзные силы на свою родную планету. Я включил световой меч и перерубил одним махом кабель, задев так же и стену.
Запахло озоном - провода внутри заискрили, но кабель перестал работать.
