Датчик наличия воды: разновидности, особенности

Топ-3 лучших датчика

Отталкиваясь от отзывов пользователей можно выделить три лучших прибора, на которые желательно обращать внимание при покупке:

1. Регулятор для насоса Grundfos UPA 120. Оборудование включается в автоматическом режиме, но можно запускать и по необходимости. Используется в частном доме или квартире, где установлена независимая система водоснабжения. Датчик начнет функционировать, когда поток поступаемой жидкости будет максимально устойчив (диапазон – 90-120 литров в час). Цель установки – избежать холостого хода установленного в доме теплового генератора.
2. Genyo – Lowara Genyo 8А. Управление системой подачи воды происходит на базе фактического расхода жидкости. Автоматически осуществляет контроль за давлением по ходу работы.
3. Датчик 1.028570. Может работать с двухконтурными котлами Immergas. Совместим с моделями: Mini 24 3 Е, Victrix 26, Major Eolo 24 4E | 28 4E. Датчик Холла обеспечит стабильную температуру воды на выходе.

Источник

Использование

На текущий момент пользуются популярностью погружные датчики VSP для измерений температур вентиляции, отопления и кондиционирования. Большую популярно VSP приносит длительный стаж пребывания на отечественном рынке, а также тот факт что это измеритель Российского производства.

Отсюда же вытекает, что все факторы способные повлиять на их работу, на просторах страны – учтены. Дефекты устранены. Приятным дополнением является и тот факт, что VSP намного дешевле большинства конкурентов в своем сегменте.

Для наглядного примера рассмотрим основные технические данные VSP-3:

• материал гильзы – нержавеющая сталь;
• диапазон подключения от минус 5 до плюс 180 градусов;
• исправная работа при влажности до 95%;
• сопротивление изоляции больше 100Мом при 20 градусах Цельсия;
• класс защиты IP54;
• длина кабеля 1.5 метра;
• резьба крепления – G1/2”;
• тип подключения двух проводной клеммный.

VSP-3

Структура прибора

Большинство датчиков протечки воды состоят из трёх конструктивных элементов:

• датчик;
• запорная арматура;
• блок управления.

Основным элементом этой конструкции является датчик утечки воды. Именно он фиксирует появление жидкости в помещении. Чем их больше, тем надежнее защита. Элемент передаёт сигнал блоку управления, который перекрывает подачу воды и оповещает окружающих о возникновении проблемы. Существует два типа датчиков — беспроводные и проводные. Устанавливаются они в местах наибольшей вероятности протечки воды.

Запорная арматура в устройстве представлена различными клапанами, которые перекрывают воду по требованию электрического импульса блока управления. Узел успешно удерживает воду. Открываются клапаны ручным способом после устранения причины аварийной ситуации. Запорную арматуру лучше устанавливать после вводных вентилей.

Мозг системы — блок управления. Получая сигнал от датчика утечки воды, запорная арматура перекрывается, а окружающие оповещаются о случившемся. В зависимости от модели устройства система может иметь GSM — блок, который передаёт сообщение об утечке на номер телефона пользователя. Если в комплект не входит радиоприёмное устройство, то его приобретают самостоятельно. Центральный блок может быть смонтирован в любом месте, где на него не будет попадать вода, а влажность в помещении — предельно допустимая.

В зависимости от особенностей места установки оборудования количество конструктивных элементов может варьироваться.

Критерии выбора

При подборе подходящего устройства обязательно учитывают:

• место установки, тип технологического процесса и оборудования;
• диапазон измерений;
• тип и температура транспортируемой среды;
• тип унифицированного выходного сигнала;
• необходимая точность проведения измерений (чем ответственнее технологический процесс, тем выше нужна точность).

предлагает наиболее востребованные датчики, задатчики, регистраторы, сенсоры и преобразователи давления с высокой точностью. Также здесь можно приобрести цифровые манометры.

Все это — продукция швейцарской компании KELLER. Такое оборудование высокой точностью, стабильностью, надежностью электрических разъемов и технологических присоединений. Для подбора подходящего измерительного устройства в соответствии с требованиями технологического процесса и оборудования достаточно оставить онлайн-заявку или заказать обратный звонок.

Принцип работы (действия) гидростатического уровнемера

Погружной скважинный датчик уровня измеряет гидростатическое давление. Этот метод позволяет определить высоту столба жидкости в зависимости от того, какое давление действует на боковые стенки сосуда или его дно. В соответствии с законом Паскаля, гидростатическое давление зависит только от высоты столба и плотности жидкости, а форма и общий объем резервуара никак на эту величину не влияют.

Поэтому можно стационарно закрепить на боковой поверхности резервуара датчик (либо использовать погружную модель, в которой датчик давления располагается непосредственно в контролируемой среде на определенной глубине). Соответственно, устройство помогает измерить давление, а затем преобразовать это значение в объем.

Принцип измерения сохраняется общим для всех уровнемеров, вне зависимости от того, какая конструкция выбрана – фланцевая, погружная или врезная

Важно учитывать, что с их помощью можно измерять только жидкости с постоянной плотностью

Также имеет значение тип мембраны: открытую можно использовать только там, где в жидкости нет крупных включений, способных привести к повреждениям. Защищенную мембрану можно использовать для сильно загрязненных сред, но возможные включения должны быть больше размера технологического отверстия. Иначе мембрану придется часто чистить, а при механическом воздействии она может повредиться.

Общая классификация приборов

Датчик уровня воды используется для следующих целей:

• Для восприятия изменения количества жидкости и передачи дискретного сигнала в случае завышения максимально допустимой отметки в резервуаре на реле;
• Для включения реле сигнализации (световой или звуковой) в главном корпусе управления;

• Для передачи показателей уровня жидкости на табло пульта управления с отображением конкретных резервуаров;

• Для организации замкнутой схемы системы автоматического контроля воды в резервуаре. Для этого дополнительно потребуется контроллер, электродвигатель насоса.

Возможные методы определения загруженности резервуара

Существует несколько методов измерения уровня жидкости:

1. Бесконтактный — зачастую приборы такого типа используются для контроля уровня вязких, токсичных, жидких либо твердых, сыпучих веществ. Это емкостные (дискретные) приборы, ультразвуковые модели;
2. 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.

Разновидности модельного ряда

По типу исполнения узлы классифицируются на штуцерные и релейные, также их типизируют по показателю рабочего давления.

Релейные приборы устанавливаются на насосы, не обладающие высокой мощностью. Как правило, релейные датчики служат рациональным дополнением однокамерных приборов. Специалисты предупреждают, что этот класс устройств проявляет низкую проводимость. На профильном рынке встречаются модели, характеризующиеся вертикальным размещением пластин. Верхняя граница их рабочего давления – 5 Па. В защитные системы нередко внедряются представители серии Р48, они сводят к минимуму вероятность протечек, привлекают стабильностью и надежной работой.

Датчик протока воды для котла релейный

Широкое распространение обрели штуцерные приборы, функционально дополняющие насосы. Их можно отличить по характерному горизонтальному размещению пластин, в образцах с усовершенствованной технологией можно заметить два клапана. Здесь так же максимальное давление в системе не должно превышать 5 Па, но класс защиты отличается от предыдущего варианта – Р58. Уровень проходимости узла находится в прямой зависимости от габаритов штуцера.

Если рассматривать механизм срабатывания устройства, можно воспользоваться одним из двух сценариев:

• модель, функционирующую по принципу датчика Холла – она подает сигналы как о наличии протока воды, так и о параметрах ее подачи (то есть скорости),
• герконовые датчики срабатывают по принципу магнита – в их корпусе предусматривается магнитный поплавок, он соразмерно возрастанию давления жидкости перемещается по внутренней полости, тем самым оказывая влияние на местоположение геркона.

Приборы низкого давления рациональны для установки на насосы, мощность которых не превышает 4 кВт. Параметры камеры оказывают непосредственное влияние на степень проходимости устройства. Профильный рынок заполнен двух поплавковыми моделями датчиков на насосы. Богатый ассортиментный ряд и лояльная стоимость способствуют их повсеместному использованию.

В конструкции устройств высокого давления предусмотрен единственный штуцер удлиненной формы, в нем пластины размещаются в горизонтальном направлении. Рекомендуется использовать подобные образцы в тандеме с центробежными насосами. Здесь предусмотрен класс защиты Р70, максимальная отметка давления находится на уровне 6 Па.

Установка домашнего отопления

Граждане Российской федерации всё чаще стараются выбраться из душных мегаполисов в частные сектора, по праву считая жизнь в частном доме более комфортной. Обживание частного дома невозможно без качественного отопления. Поэтому в домах устанавливают отопительные котлы. А для котла нужны датчики. Их нужно много, в особенности, если дом двух или даже трех этажный. Каждое помещение, требующее своего индивидуального отопления, нуждается в установленном измерителе температур.

Котел по праву считается универсальным решением для частного дома. Помимо обеспечения дома теплом, он дает необходимую в доме горячую воду. А при определенных запросах обеспечит водой и теплом вашу сауну, баню или даже наполнит бассейн зимой. Датчики при этом используются повсеместно – измеряя, регистрируя, передавая информацию с определенными временными интервалами или в режиме реального времени.

В среднем для домашнего отопительного котла нужно два накладных датчика, не считая  уже установленного внутри него самого. Для котла больным местом является проблема низкого КПД. Расходы на отопления зачастую несопоставимы самому отоплению. Во многом это конечно проблема потери тепла самого дома, с которой необходимо бороться, но есть и другие факторы.

Если вы уверенны в качестве теплоизоляции вашего дома, и провели все необходимые замеры теплопотери, то можно приступать к анализу самого котла. 80% эффективности систем отопления зависит от правильного функционирования именно трубопроводов и радиаторов.

Для измерения всех погрешностей и потерь вы можете вызвать специалиста, но благодаря датчикам, установленным на всех этапах отопления и существующих онлайн калькуляторов, вы можете плюс минус рассчитать и сами. Благодаря собранным измерениям вы можете поднять эффективность вашего отопления путем модернизации элементов, или установки более правильных режимов подогрева в котле. Эти изменения снизят в первую очередь ваши расходы в дальнейшем, и при этом улучшат теплоотдачу обогревателя сейчас.

Если посмотреть на ваши радиаторы через тепловизор во время отопления, можно увидеть их проблемы и «болезни». К таковым относятся неотапливаемые углы и участки радиатора.

Почему это происходит? Это происходит по нескольким факторам, таким как качество самих радиаторов, качество воды и отопительного котла. В результате своей службы в радиаторах могут скапливаться тяжелые вещества, оседающие на стенках радиатора, или в результате износа самих труб. Особенно ярко это видно, если посмотреть через тепловизор на старые чугунные батареи, монтированные еще в советское время.

Тепловизор отчетливо покажет темные места. Иногда проблемы достигают таким размеров что, несмотря на исправно идущую горячую воду, сама батарея не отапливает от слова совсем. В не либо совсем нет места для прохождения кипятка, либо он идет очень тонкой полоской.

Как выставить давление при помощи реле протока

Кратковременно – на 5 сек. – нажимается кнопка «1»:

При всем этом должна моргнуть красноватым цветом лампа «авария». Это мы вошли в режим программирования. Сейчас включаем насос, и он, работая, нагоняет давление. Понятно, что все краны в доме должны быть закрыты. По манометру смотрим давление. К примеру, нам необходимо, чтоб в водопроводе было 2 атм., вот и ждём, пока насос нагонит это давление. Как на манометре стрелка показала необходимое давление, жмем ещё раз кнопку «1». Насос выключится.

Жмём кнопку «2», тем «загоняя» в память реле, что при таком давлении насос должен выключаться.

Сейчас программируем нижний предел. Для этого открываем кран хоть какой, чтоб давление начало падать. Когда манометр покажет необходимое нам нижнее давление, жмем ещё раз кнопку «1» и насос включится. Нажатием кнопки «2» «вбиваем в башку» реле, что при таком давлении насос нужно включить.

Общая характеристика

Поплавковый водяной уровнемер — наиболее популярный датчик, известность которого определена предельно простой системой и соответственно прочностью. Поплавковые датчики можно условно разделить на 2 вида:

• механические;
• герконовые.

Второй вид предполагает применение выключателей с магнитными контактами, поэтому его приспособление будет осмотрено в отдельном разделе.

Самый обычный механический поплавковый датчик функционирует на определение максимального уровня воды. Датчик вводится в нужной части ёмкости, и если вода доходит поплавка, он всплывает и через особый шток закрывает (размыкает контакты). Аналогичные устройства более знакомы под наименованием поплавковые выключатели.

Этот вид механических измерителей отличается необходимой прочностью и часто применяется в простых автоматизированных системах. Однако его работоспособность ограничена конструкцией — прибор срабатывает только лишь при предельном значении водного уровня.

Также выпускают кабельные поплавковые датчики. В такой конструкции применяется поплавок особенной формы, который меняет ракурс наклона в зависимости от водного уровня. Внутри такого поплавка устанавливают коммутатор, который действует при изменении угла. Зачастую применяются выключатели со стальным шариком, запирающим контакты.

Отдельная группа — кабельные измерители со встроенным ртутным выключателем, отлично обеспечивающим безопасность. Для точного контроля в некоторых случаях устанавливают несколько поплавковых измерителей с различной длиной кабеля.

Поплавковые датчики пользуются спросом в промышленности. Детекторы применяют для контроля уровня горюче-смазочных материалов, разных охлаждающих жидкостей. В быту эти устройства, как правило, используют для замера уровня в колодцах и скважинах (защита насосов от «сухого» хода), а также для системы канализации.

Одно из основных преимуществ такого вида уровнемера можно выделить простую установку и наладку. Определённые модификации разрабатываются специально для насосов и дают возможность исключить применение дополнительных пусковых реле.

Оптоэлектронные датчики

Они просто детектируют давление, обладают высокой разрешающей способностью. У них высокая чувствительность и термостабильность. Работают на основе интерференции света, используют для измерения небольших перемещений интерферометр Фабри-Перо. Такие электронные датчики давления встречаются крайне редко, но являются достаточно перспективными.

Основные компоненты прибора:

1. Кристалл оптического преобразователя.
2. Диафрагма.
3. Светодиод.
4. Детектор (состоит из трех фотодиодов).

К двум фотодиодам пристраиваются оптические фильтры Фаби-Перо, у которых небольшая разница в толщине. Фильтры – это кремниевые зеркала с отражающей лицевой поверхностью. Они покрыты слоем оксида кремния, на поверхность наносится тонкий слой алюминия. Оптический преобразователь очень схож с емкостным датчиком давления.

Производители

Таким образом, датчик протока воды призван обезопасить работу котлов и насосного оборудования.

«Сухим» ходом насоса называют его работу вхолостую, когда вода по той или иной причине перестала на него поступать. То, что в таком случае происходит напрасная трата энергии – не самая главная проблема: намного более опасен перегрев и быстрый износ оборудования, ведь вода играет роль смазки и охладителя.

• Принцип работы реле защиты от сухого хода
• Как правильно выбрать реле защиты от сухого хода
• Подключение реле защиты от сухого хода
• Настройка реле защиты от сухого хода

Причины резкого снижения давления воды в контуре могут быть разными:

Неправильно подобранное оборудование. Часто бывает так, что для оснащения скважины была выбрана слишком мощная модель насоса. Другой возможный вариант проблемы – аппарат был смонтирован выше, чем динамический уровень скважины.

Линия откачивания засорилась.

Трубопровод потерял герметичность.

Снижение напора воды. Если работающий насос не защищен от сухого хода, он может быстро выйти из строя из-за перегрева.

Вода перекачивается из бака. Когда вода в емкости иссякает, оборудование переходит на холостой ход.

Виды гидростатических уровнемеров

Датчики уровня гидравлического типа выполняются в двух конструкционных вариантах.

Первый вариант исполнения – погружные преобразователи давления, что представляют собой 2 блока, объединенных компенсационным кабелем. Измерительный блок – это погружной зонд. Они используются для скважин, колодцев, открытых резервуаров, водоемов. Также подходят для безнапорных баков.  Устройства изготавливаются из разных материалов. Корпус может быть нержавеющим стальным или полимерным, а чувствительная мембрана – стальной или керамической. В оболочке компенсационного кабеля проходит трубка опорного давления, и она может быть тефлоновой, полиуретановой или из ПВХ.

Второй вариант – врезной преобразователь, подходящий для горизонтальной установки в стенку резервуара. В них предусмотрена открытая торцевая мембрана. Также модели могут быть контактными и бесконтактными.

Также модели классифицируются по:

• Способу присоединения: погружные, врезные, фланцевые;
• Типу измеряемой среды: неагрессивная или агрессивная, густая, абразивная и так далее;
• Способу связи с атмосферой: для закрытых и открытых резервуаров.

Конструкция и принцип действия

Независимо от того, какой принцип действия положен в основу устройства, работает ли оно только в режиме сигнализатора или параллельно выполняет функции сторожа, автомата или управляющего механизма, конструкция прибора всегда состоит из трех основных узлов:

• Чувствительного элемента, способного реагировать на характеристики водяного потока. Например, фактическое наличие воды, высота столба или уровень в баке, факт движения водяного потока в трубе или магистрали;
• Балластного элемента, уравновешивающего сенсорную часть датчика. Без балласта чувствительный сенсор срабатывал бы при малейшем толчке или случайной капле воды;
• Передающая или исполнительная часть, преобразующая сигнал сенсора, вмонтированного в датчик воды, в конкретный сигнал или действие.

Примерно 90% всей водной техники, так или иначе, связано с электрическими исполнительными механизмами – насосами, клапанами, нагревателями и управляющими электронными автоматами. Понятно, что такое устройство, работающее с водяными потоками, должно быть в первую очередь безопасным.

Из всех сигнальных систем датчик, контролирующий состояние воды, считается наиболее простым и доступным в настройке и ремонте. В отличие от сенсоров и устройств, работающих с измерениями температуры, давления или расхода, датчик воды очень просто контролировать с помощью простейших устройств, или, на крайний случай, увидеть уровень или прокачанный поток своими глазами.

Резистивные элементы

Это такие устройства, у которых чувствительный элемент под воздействием нагрузки меняет свое сопротивление. На чувствительной мембране производится установка тензорезистора. Мембрана под действием давления изгибается, тензорезисторы также начинают двигаться. При этом у них меняется сопротивление. В результате происходит изменение силы тока в цепи преобразователя.

При растяжении элементов тензорезисторов увеличивается длина и уменьшается площадь сечения. Как результат увеличение сопротивления. Обратный процесс наблюдается при сжатии элементов. Конечно, изменяется сопротивление на тысячные доли Ома, поэтому, чтобы уловить это, нужно ставить специальные усилители на полупроводниках.

Обзор продукции лучших производителей

Компании, ассортимент которых включает двухконтурные котлы, предлагают вниманию пользователей узкоспециализированное дополнительное оборудование, среди которого особую нишу занимают датчики протока.

Electrolux Basic New AC13040003

Изделия концерна Электролюкс совмещаются с сериями GCB 24 X FI и GCB 24 XI, их вес составляет всего 150 г, максимальное рабочее давление – 1,5 Па. Габариты устройств компактны – 40х115х45 мм, диапазон давления не превышает 3 бар, верхняя отметка допустимой влажности среды – 70%.

Electrolux Basic New AC13040003

Viessmann Vitopend WH1D

Датчик протока Висман устанавливается в газовый котел с левой стороны у гидроблока. Этот элемент необходим для контроля параметров и производительности потока горячей воды. Модель разработана для серий Vitopend и Vitopend 100.

Ariston GENUS CLAS B 24

Датчик Генус Аристон необходим для координирования нагрева воды газовым котлом. При протоке на электронную плату последнего поступает сигнал, в результате оборудование переходит в режим работы. В композитный пластиковый корпус заключен магнитный поплавок, он воздействует на геркон, контакты которого замыкаются (котел приступает к продуцированию горячего водоснабжения) или размыкаются (обеспечивается отопление).

Grundfos UPA 120

Устройство защищает насос от холостого хода, внедряется в системы индивидуального водоснабжения. Функционал автоматики нуждается в обеспечении устойчивого потока жидкости не менее 90-120 л/час. Класс защиты прибора – IP65, потребляемая мощность этой бюджетной модели не превышает 2,2 кВт. Границы рабочих температур держатся в положительном диапазоне – от 5 до 60°С, 8 А – показатель максимального потребляемого тока.

Genyo Lowara Genyo 8A

Повсеместно применяется в бытовых системах водоснабжения, основой для его деятельности является фактический расход воды. Датчик способен отслеживать уровень давления в водопроводе. Насос запускается только тогда, когда ежеминутный расход воды достигнет отметки 1,5 л. Степень защиты агрегата — IP65, используется рабочее напряжение в пределах 220-240 В. Потребляемая мощность держится на отметке 2,4 кВт.

Genyo Lowara Genyo 8A

Immergas 1.028570

Изначально модель была разработана для применения с котлами одноименной марки, она совместима с двухконтурным газовым оборудованием серий Victrix 26, Mini 24 3 Е, Major Eolo 24 4E. Прибор допустимо использовать с котлами турбированных и дымоходных версий. Датчик заключен в пластиковый корпус, оснащен резьбовым элементом для внедрения в систему. Дополнительная опция – возможность получения на выходе горячей воды, имеющей стабильную температуру.

Что представляет собой ИК-датчик

Ик датчики — это устройства, способные реагировать на фоновое инфракрасное излучение. Прибор регистрирует любое тепловое излучение. Это значит, что сработать такое устройство может не только при нахождении в зоне действия датчика теплокровных животных или человека, но и даже на перемещающийся неодушевлённый предмет.

Инфракрасный тепловой датчик может использоваться в различных условиях. Если эксплуатация осуществляется в местах, где устройство может подвергнуться физическому воздействию, то его изготавливают в защищённом корпусе. В различных гаджетах, например в смартфонах, ИК-детектор размещается на передней панели, чтобы обеспечить возможность реагирования сенсора на движение рук владельца телефона.

Характеристики реле защиты насоса от сухого хода

Датчик сухого хода для насоса относится к устройствам электромеханического типа, контролирующим, есть ли в системе, по которой транспортируется вода, давление. Если уровень давления оказывается ниже нормативного порога, такое реле автоматически останавливает работу насосного оборудования, размыкая цепь его электрического питания.

Реле сухого хода для насоса состоит из:

• мембраны, являющейся одной из стенок внутренней камеры датчика;
• контактной группы, обеспечивающей смыкание и размыкание цепи, по которой электрический ток поступает к двигателю насоса;
• пружины (степенью ее сжатия регулируется давление, при котором реле будет срабатывать).

Основные элементы реле «сухого хода»

Принцип, по которому работает такое реле защиты от сухого хода, заключается в следующем.

• Под давлением потока воды в системе, если его уровень соответствует нормативному значению, мембрана устройства выгибается, воздействует на контакты и замыкает их. Электрический ток в таком случае поступает на двигатель насоса, и последний работает в штатном режиме.
• Если напора воды недостаточно или она вообще не поступает в систему, мембрана возвращается в свое исходное состояние, размыкая цепь электрического питания насосной установки и, соответственно, отключая ее.

Ситуации, когда давление жидкости в системах водоснабжения резко снижается (а значит, насосу требуется защита от сухого хода), вызываются разными причинами. Среди таких причин можно назвать истощение естественного источника воды, засорение фильтров, слишком высокое расположение самовсасывающей части системы и др.

Реле защиты от сухого хода насоса обычно устанавливают на поверхности земли, в сухом месте, хотя есть модели, выполненные во влагозащитном корпусе, которые можно монтировать вместе с насосным оборудованием в скважине.

Пример автоматического водоснабжения жилого дома

Более эффективно реле, предотвращающие сухой ход насоса, работают в тех случаях, когда их устанавливают в не оснащенных гидроаккумулятором системах, которые обслуживает поверхностный циркуляционный насос. Установить такое реле в системе с гидроаккумулятором, конечно, можно, но в этом случае оно не сможет обеспечить стопроцентную защиту насосной установки от сухого хода. Схема подключения реле при этом выглядит следующим образом: располагают его перед датчиком давления воды и гидроаккумулятором, а сразу после насосной станции устанавливают обратный клапан, не дающий воде двигаться в обратном направлении. При таком подключении мембрана реле сухого хода постоянно находится под давлением воды, создаваемым гидроаккумулятором. Это может привести к тому, что насос, в который не будет поступать вода из источника, просто не отключится.

Эффективная защита насоса от сухого хода в тех случаях, когда он обслуживает системы, в которых установлен гидроаккумулятор, также возможна, но для решения этой задачи применяются устройства других типов.