Woda w życiu człowieka jest najważniejszym elementem, nie bez powodu, przy opracowywaniu terenu, jednym z najważniejszych zadań właścicieli jest dostarczanie wody. Zarówno do picia, jak i technicznego. Ogólnie rzecz biorąc, w każdym gospodarstwie zależnym zadanie przechowywania wody w pojemnikach i manipulowania nią jest bardzo powszechne. To zadanie jest dość proste, powstaje z wysoką częstotliwością. Biorąc pod uwagę, że zbiorniki do przechowywania i opróżniania zwykle nie są umieszczone w najbardziej dostępnym miejscu, bardzo przydatne jest zautomatyzowanie tych procesów.
Do tego celu istnieje niezliczona ilość urządzeń o różnym stopniu złożoności i fortuny. Wiele z nich można z grubsza podzielić według rodzaju czujników - najbardziej delikatnej i wrażliwej części maszyny.
Najprostsze urządzenia mają czujniki kontaktowe, takie jak przyciski. Oczywiste wady - trudno jest uczynić tego rodzaju czujnik niezawodnym i trwałym - ma on działać w warunkach bardzo wysokiej wilgotności, konstrukcja zawiera mniej lub bardziej dokładne ruchome elementy. Sama maszyna z reguły jest prosta.
Kolejnym oczywistym rozwiązaniem jest zastosowanie czujników zbliżeniowych, do których można zwykle przypisać elektrody zanurzone w wodzie. Z oczywistymi zaletami - niezawodnością czujników, mamy znacznie bardziej złożony i kapryśny, w tym w konfiguracji, schemat. Często, aby zapewnić niezawodne działanie obwodu, woda musi być stałej jakości (do temperatury).
Jako rodzaj obwodu z czujnikami stykowymi jest zastosowanie uszczelnionych styków jako mechanicznych czujników kontaktronów. Jednocześnie czujniki poziomu wody są dość niezawodne - części ruchome są szorstkie i masywne, a szczelność części elektrycznej jest również łatwa do zapewnienia. Obwody sterowania są bardzo proste i nie wymagają skomplikowanej konfiguracji. Czujnik z reguły jest magnesem na pływającej podstawie, aw pobliżu znajduje się kilka stałych kontaktronów.
Proponowany schemat dotyczy kontaktronów jako czujników. Układ jest niezawodny, nieskomplikowany w konfiguracji i nie wymaga dokładności elementów. Pozwala zautomatyzować zarówno gromadzenie wody w zbiorniku, jak i automatyczne jego wypompowywanie (drenaż). Maszyna ma tryb ręczny. Podstawa elementu urządzenia jest prosta i szeroko dostępna.
Spójrz na schemat urządzenia. Elementy są proste, tylko stycznik K1 jest cenny, resztę można wybrać z elektrycznego - elektroniczny śmieci.
Rozważ działanie obwodu.
Oba czujniki kontaktronowe SF1 i SF2 są zawarte w obwodzie bazowym tranzystora VT1. Zamknięcie kontaktronu SF2 służącego jako czujnik dolnego poziomu wody powoduje zamknięcie tranzystora, gdy kontaktron SF1 - czujnik górnego poziomu zamyka się, tranzystor otwiera się. Obwód tyrystorowy VS1 - przekaźnik K2 zasilany jest pulsującym prądem z prostownika na diodzie VD1. Tyrystor otwiera się po otwarciu tranzystora. W takim przypadku przekaźnik K2 jest aktywowany, którego styki łączą uzwojenie rozrusznika magnetycznego K1 z siecią.
W pozycji „Automatyczny” przełącznika SA3 węzeł działa automatycznie, a w pozycji „Ręczny” można nim sterować ręcznie, uruchamiając silnik pompy, naciskając przycisk SB1 „Start” i zatrzymując go przyciskiem SB2 „Stop”. Wprowadzenie przełącznika SA2 umożliwiło zapewnienie działania maszyny w trybach „podnoszenia wody” i „odwadniania”.
Podczas automatycznego działania urządzenia w trybie „wzrostu wody” przy braku wody w zbiorniku kontaktron SF2 jest otwarty, tranzystor VT1 jest zamknięty. Styki zamknięte K2.1 obejmują rozrusznik magnetyczny K1, więc pary styków K1.1 i K1.2 rozrusznika są zamknięte - pompa jest włączona, woda dostaje się do zbiornika. Gdy tylko pływak podniesie się nad kontaktronem SF2, otworzy się, ale tranzystor pozostanie zamknięty, a pompa będzie nadal napełniać zbiornik wodą. Gdy poziom wody osiągnie górny znak, kontaktron SF1 zamyka się, tranzystor VT1 otwiera się, a następnie tyrystor VS1. Przekaźnik K2 zadziała, a styki K2.1 wyłączą magnetyczny rozrusznik K1 - pompa zatrzyma się.
W tym samym czasie zespół sam się blokuje za pomocą styków K2.4. Dlatego, gdy poziom wody w zbiorniku spada i otwiera się kontaktron SF1, tranzystor VT1 pozostaje otwarty. Zamknie się w momencie zamknięcia kontaktronu SF2, pompa włączy się i rozpocznie się proces napełniania zbiornika wodą.
W trybie „Drenaż” pompa włącza się przy pełnym zbiorniku i wyłącza się po zamknięciu kontaktronu SF2. Kondensator C1 wygładza tętnienie wyprostowanego napięcia, zapobiegając wibracjom zwory przekaźnika K2.
Zaleca się stosowanie kontaktronów KEM-2 w urządzeniu. Przekaźnik K2 - REN18 (paszport PX4.564.702). Starter magnetyczny K1 - PML - 1000 dla prądu do 10A. Transformator wykonany jest na obwodzie magnetycznym Sh9h30. Uzwojenie sieciowe zawiera 5000 zwojów drutu PEV-2 0,08 mm, wtórne - 280 zwojów drutu PEV-2 0,5 (jego napięcie przemienne na biegu jałowym wynosi 13,5 ... 14 V). Rezystor R4 w celu zwiększenia przejrzystości działania maszyny należy zmniejszyć do 100 ... 200 omów [1].
Pistolet maszynowy został zmontowany w wielkim pośpiechu (na gorąco) na kawałku sklejki oraz z większości odpadów i części. Pilnym zadaniem było zautomatyzowanie wyboru wody z improwizowanego zbiornika ze skromnym obciążeniem.
Co było potrzebne do pracy.
Narzędzia, sprzęt.
Podstawa ze sklejki została przetarta piłą tarczową, przyciętą na wymiar na końcowej piły wahadłowej. Do instalacji zastosowano śrubokręt - wiercenie i wkręcanie wkrętów samogwintujących, lutownicy średniej mocy z akcesoriami. Nożyczki do metalu. Zestaw małych narzędzi do instalacji elektrycznej, suszarki do włosów, konstrukcji lub specjalnych do pracy z rurkami cieplnymi. Jeśli to konieczne, powłoka ochronna kawałka drewna - pędzel, naczynia. Do produkcji czujnika poziomu wody przydał się zestaw narzędzi metalowych i stolarskich, mały pojemnik do przygotowania betonu, narzędzie do znakowania, wytłaczarka do szczeliwa.
Materiały
Oprócz elementów radiowych do produkcji maszyny potrzebny był kawałek grubej sklejki do podstawy, mały kawałek ocynkowanej stali, kawałek szyny DIN, drut montażowy, nylonowe opaski, łączniki. Do produkcji czujnika poziomu potrzebowałem kawałka plastikowej rury kanalizacyjnej do instalacji na zewnątrz (pomarańczowy) o średnicy 110 mm, kawałka rury z polipropylenowej rury wodnej, materiałów do przygotowania betonu, uszczelniacza silikonowego.
Małe elementy instalacyjne - przekaźniki, przyciski, tyrystor, zamocowano na obudowie w kształcie litery U, wygiętej z dachu ze stali ocynkowanej, wewnątrz umieszczono kilka małych elementów radiowych z drutami. Przekaźnik w zasadzie jest przeznaczony do zainstalowania w specjalnym złączu, więc musiałem bardzo ostrożnie lutować. Niektóre elementy są montowane bezpośrednio na nim, przekaźnikach, stykach.
Duże elementy instalacyjne posiadające uszy lub inne osprzęt do mechanicznego mocowania zostały przymocowane za pomocą śrub samogwintujących, wyłącznika, zacisku pośredniego i stycznika, miały elementy do montażu na szynie DIN, w którą zaangażowany był kawałek. Podstawa ze sklejki, deska, w razie potrzeby, można uzupełnić ścianami bocznymi i zdejmowaną (zawiasową) pokrywą, a tym samym przekształcić w pyłoszczelne pudełko.
Czujnik poziomu został wykonany w oparciu o rozmiar zbiornika i jest obudową z tworzywa sztucznego o dużej średnicy - z kawałka odpornej na mróz rury kanalizacyjnej (kolor pomarańczowy) o średnicy 110 mm. W celu „zakotwiczenia” na dnie zbiornika odlewany jest betonowy ładunek na dnie rury; w nim, współosiowo z obudową, kawałek plastikowej rury polipropylenowej tłumi się na jednym końcu. Styczniki są w nim umieszczone. Na zewnątrz rury, na piankowym pływaku, z głowicy dynamicznej unosi się pierścieniowy magnes. Woda przepływa swobodnie do obudowy przez wiele wywierconych otworów. Sama obudowa chroni magnes na pływaku przed sprzężeniem z innym wyposażeniem zbiornika - pompą, linami zawieszenia, przewodem zasilającym i wężem.
Aby wykluczyć utratę betonu z obudowy, przed wylaniem wkręcono w nią kilka długich ocynkowanych samogwintujących śrub z szerokimi nakrętkami (obudową). Po betonowaniu końce wystające do wewnątrz zostały zamurowane w betonie.
Pływak jest przyklejony do magnesu za pomocą uszczelniacza silikonowego, jego najlepsza pozycja robocza jest z pływakiem do góry, wręcz przeciwnie - czasami ciężki magnes wypacza się i klina na rurze, ale jeśli pływa pod pływakiem, porusza się płynnie i bez zacinania się za poziomem wody.
Część elektryczna czujnika poziomu - dwa kontaktrony z okablowaniem, są umieszczone w białej „suchej” rurze. Do zacisków dwóch kontaktronów ze stykami zamykającymi (przełączającymi) lutowane są druty montażowe o odpowiedniej długości (z pewnym marginesem), miejsca lutownicze są wypłukiwane z topnika i uszczelniane. Na początek, przeciągnij, w kilku warstwach, na górze termotube. Na wystającej części białej rurki dla każdej pary drutów wiercone są dwa otwory jeden nad drugim. Przeciągnij przez nie przewody z kontaktronów. Regulacja dolnego i górnego poziomu wody „na miejscu” odbywa się poprzez dostosowanie długości przewodów kontaktronu.
Zmontowana maszyna pracowała tylko na stojaku - problem braku wody został rozwiązany w najbardziej radykalny sposób - poprzez wyprodukowanie pełnoprawnej komory przechwytującej. Obciążenie sprężyny jednocześnie znacznie wzrosło, tak bardzo, że wydajność pompy nie jest wystarczająca do wyciągnięcia pojemności magazynowej. Ryzyko „opróżnienia” pompy wibracyjnej jest zminimalizowane. Maszyna jest jednak przechowywana i będzie używana do automatyzacji zbierania wody w zbiorniku.
1. Czasopismo „Radio”, nr 1, 1992 Strona 24,25.