Когда возникает необходимость контроля уровня жидкости, многие выполняют эту работу вручную, а ведь это крайне неэффективно, отнимает уйму времени и сил, а последствия недосмотра могут обойтись очень дорого: например, затопленная квартира или сгоревший насос. Этого можно легко избежать, используя поплавковые датчики уровня воды. Это простые по конструкции и принципу действия устройства, доступные по цене.
В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:
- контроль уровня жидкости в расходном баке;
- откачка грунтовых вод из погреба;
- отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.
Принцип действия поплавкового датчика
В жидкость помещается предмет, который в ней не тонет. Это может быть кусок дерева или пенопласта, полая герметичная сфера из пластмассы или металла и многое другое. При изменении уровня жидкости этот предмет будет подниматься или опускаться вместе с ней. Если поплавок соединить с исполнительным механизмом, то он будет выполнять функции датчика уровня воды в ёмкости.
Классификация оборудования
Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.
Механические устройства
К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг
, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.
Механические датчики обладают рядом преимуществ:
- простота конструкции;
- компактность;
- безопасность;
- автономность - не требуют никаких источников электроэнергии;
- надёжность;
- дешевизна;
- лёгкость установки и настройки.
Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».
Электрические датчики
Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.
В качестве контактов чаще всего применяют герконы . Геркон - это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар . Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.
Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше , чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.
Поэтому датчики уровня воды
для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.
Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.
Если через такие датчики подключить лампочки , то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.
Самодельный поплавковый выключатель
Если у вас есть время и желание, то простейший поплавковый датчик уровня воды можно сделать своими руками, и расходы на него будут минимальны.
Механическая система
Для того чтобы максимально упростить
конструкцию, в качестве запирающего устройства будем использовать шаровый клапан (кран). Хорошо подойдут самые маленькие клапаны (полудюймовые и меньше). Такой кран имеет ручку, которой он закрывается. Для переделки его в датчик необходимо удлинить эту ручку полоской металла. Полоска крепится к ручке через просверлённые в ней отверстия соответствующими винтами. Сечение этого рычага должно быть минимальным, но при этом он не должен изгибаться под действием поплавка. Длина его около 50 см. Поплавок крепится на конце этого рычага.
В качестве поплавка можно использовать двухлитровую пластиковую бутылку от газировки. Бутылка наполовину заполняется водой.
Проверить работу системы можно, не устанавливая её в резервуар. Для этого установите кран вертикально, а рычаг с поплавком поставьте в горизонтальное положение. Если все сделано правильно, то под действием массы воды в бутылки, рычаг начнёт двигаться вниз и займёт вертикальное положение, вместе с ним провернётся и ручка клапана. Теперь погрузите устройство в воду. Бутылка должна всплыть и повернуть ручку клапана.
Так как клапаны различаются размерами и усилием, которое нужно приложить для их переключения, возможно, нужно будет провести настройку системы. В случае если поплавок не может провернуть клапан, можно увеличить длину рычага или взять бутылку большего объёма .
Монтируем датчик в ёмкости на необходимом уровне в горизонтальном положении, при этом в вертикальном положении поплавка клапан должен быть открыт, а в горизонтальном - закрыт.
Датчик электрического типа
Для самостоятельного изготовления датчика этого типа, кроме обычного инструмента, понадобится:
Последовательность изготовления следующая:
При изменении уровня жидкости вместе с ней перемещается и поплавок, который действует на электрический контакт для контроля уровня воды в баке. Схема управления с таким датчиком может иметь вид, представленный на рисунке. Точки 1, 2, 3 — это точки подключения провода, который идёт от нашего датчика. Точка 2 — это общая точка.
Рассмотрим принцип действия самодельного устройства. Допустим, в момент включения резервуар пуст, поплавок находится в положении нижнего уровня (НУ), этот контакт замыкается и подаёт питание на реле (Р).
Реле срабатывает и замыкает контакты Р1 и Р2. Р1 — это контакт самоблокировки. Он нужен для того, чтобы реле не отключилось (насос продолжал работать), когда вода начнёт прибывать, и контакт НУ разомкнётся. Контакт Р2 подключает насос (Н) к источнику питания.
Когда уровень поднимется до верхнего значения, сработает геркон и разомкнёт свой контакт ВУ. Реле будет обесточено, оно разомкнёт свои контакты Р1 и Р2, и насос отключится.
С уменьшением количества воды в резервуаре поплавок начнёт опускаться, но пока он не займёт нижнее положение и не замкнёт контакт НУ, насос не включится. Когда это произойдёт, цикл работы повторится заново.
Вот так работает поплавковый выключатель контроля уровня воды .
В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать трубу и поплавок от загрязнений. Герконы выдерживают огромное количество переключений, поэтому такой датчик прослужит долгие годы.
Многие из Нас и не только заядлые дачники, сталкивались с проблемой автоматизации и контроля заполнения емкостей водой. Скорее всего эта статья именно для тех, кто решил сделать простейшую схему контроля наполнения емкости в бытовых условиях. Самый бюджетный способ построения автоматики - это использование реле контроля воды. Реле контроля уровня (воды) так же используются в более сложных системах водоснабжения частных домов, но в данной статье мы рассмотрим только бюджетные модели реле контроля уровня токопроводящей жидкости. К подконтрольным жидкостям относятся: вода (водопроводная, родниковая, дождевая), жидкости с низким содержанием алкоголя (пиво, вино и др.), молоко, кофе, сточные воды, жидкие удобрения. Номинальный ток контактов реле 8-10А, что позволяет коммутировать небольшие насосы без использования промежуточного реле или контактора, но производители все равно рекомендуют ставить промежуточные реле или контакторы для включения/выключения насосов. Температурный диапазон работы устройств от -10 до +50C, а максимально возможная длина провода (от реле до датчика) – 100 метров, на передней панели светодиодные индикаторы работы, вес не более 200 грамм, крепление на din-рейку, поэтому необходимо будет заранее продумать размещение системы контроля.
Принцип работы реле основан на измерении сопротивления жидкости, находящейся между двумя погруженными датчиками. Если измеренное сопротивление оказывается менее величины порога срабатывания, тогда состояние контактов реле меняется. Во избежание электролитического эффекта переменный ток протекает поперек датчиков. Напряжение питания датчика не более 10В. Потребляемая мощность не более 3Вт. Фиксированная чувствительность 50 кОм.
На рынке представлено множество однотипных реле, рассмотрим самые бюджетные модели от производителей «Реле и Автоматика» г.Москва и новинки «TDM» (Торгового Дома им.Морозова).
Реле контроля уровня . (аналог РКУ-02 TDM )
Реле контроля уровня TDM представлено четырьмя моделями:
- (SQ1507-0002) под разъем Р8Ц(SQ1503-0019) на дин-рейку
- (SQ1507-0003) на дин-рейку (аналог РКУ-1М )
- (SQ1507-0004) на дин-рейку
- (SQ1507-0005) на дин-рейку
Корпуса реле выполнены из не поддерживающих горение материалов. Датчики контроля уровня изготовлены из нержавеющей стали. (ДКУ-01 SQ1507-0001).
Работа реле основана на кондуктометрическом методе определения наличия жидкости, который основан на электрической проводимости жидкостей и возникновении микротока между электродами. Реле имеют переключающие контакты, что позволяет использовать режим наполнения или слива. Напряжение питания РКУ-02, РКУ-03, РКУ-04 – 230В или 400В.
Схема управления насосом в резервуаре в режиме "наполнение или дренаж".
Схема перекачки жидкости из скважины/резервуара в резервуар, контроль уровня в обоих средах, т.е. реле производит защитное отключение насоса в режиме сухого хода (при снижении уровня жидкости в скважине/резервуаре)
Схема поочередного или суммарного включения 2-х насосов. Используется реле РКУ-04 в местах, где недопустимо переполнение колодцев, котлованов, водосборных и прочих емкостей. Реле работает с 2-мя насосам, и, для равномерного использования их ресурса, реле производит их поочередное включение. В случае чрезвычайной ситуации оба насоса выключаются одновременно.
Реле нельзя использовать для следующих жидкостей: дистиллированная вода, бензин, керосин, масло, этиленгликоли, краски, сжиженный газ.
Сравнительная таблица аналогов по сериям:
| TDM | F&F | lovato | РиА |
|---|---|---|---|
| РКУ-01 | PZ-829 | LVM20 | РКУ-1М |
| РКУ-02 | PZ-829 | LVM20 | РКУ-1М |
| РКУ-03 | - | LVM20 | EBR-02 |
| РКУ-04 | - | LVM20 | - |
Внутреннее устройство бачков многих современных унитазов, на первый взгляд, совершенно не похоже на использовавшееся 30-40 лет назад. Поэтому при возникновении многих вопросов, связанных с обслуживанием санитарно-технической арматуры, например, как отрегулировать поплавок в унитазе или настроить выпускной клапан, у хозяев квартиры порой возникает неопределенность – заниматься решением проблемы самому или же приглашать стороннего специалиста? Тем не менее, в основе функциональности нынешних приборов используются все те же принципы, что и ранее. Их понимание, в также знание алгоритмов обслуживания сантехники вполне позволяют осуществлять её поддержание в работоспособном состоянии своими силами.
Рисунок 1
Типы запорно-переливных конструкций бачков унитазов
Речь не идет об автоматических или . Рассматриваемые устройства относятся к широко используемому санитарно-техническому оборудованию. Принцип его работы будет проще понять на примере конструкций устаревшего образца (рис. 2), тем более что они еще не полностью вышли из обихода, и их также порой приходится настраивать. В них, как и в современных изделиях, можно выделить два основных механизма наливной и сливной, а также узел перелива.
Устаревшие конструкции
Впуск
Конструкция наливной арматуры включает впускной клапана 5 штокового типа. Его работой управляет поплавок бачка унитаза 3, воздействуя на отсечной шток через латунное коромысло. Подобная система получила название поплавкового крана и используется до сих пор в несколько видоизмененном виде.
Рисунок 2
Наглядней понять функционирование наливного узла поможет рисунок 3. На нем показан уровень воды 1 после опорожнения накопительной емкости, после чего поплавковый механизм 2 (включая коромысло или рычаг-спицу 3) оказался в нижнем положении. Верхняя часть коромысла 3 размещенная в корпусе крана (клапана) 4 сдвинула шток-толкатель 5 с упругой прокладкой 6 влево, чем активировала подачу воды через подводку 8 и впускное отверстие 10. По мере наполнения емкости, нижний конец рычага перемещается вверх, а его верхнее плечо соответственно сдвигает толкатель вправо и постепенно перекрывает отверстие излива, поджимая к нему прокладку 6.
Кран закрепляется на стенке бачка при помощи крепежной гайки 9 снаружи. Резьбовое соединение крана герметизируется резиновой прокладкой 7 изнутри. Для гашения шума падающей струи 11, на изливной штуцер впускного клапана дополнительно одевают подходящую по диаметру трубку, опуская её нижний конец ниже минимального уровня воды.
Рисунок 3
Выпуск (слив)
Регулировка бачка унитаза не может быть полной без настройки узлов выпуска и перелива. Их схемы показаны на рисунке (схеме) 2 – сантехнические устройства со сливными механизмами рычажного типа. Но, несмотря на похожие типы приводов (коромысла 4), они имеют кардинальные различия в принципах действия.
Бачок с сифоном
На рисунке 2 а изображена сливная система с использованием сифонной камеры 1. Изогнутая полость решает сразу две задачи:
- Служит переливом фиксированной высоты. Уровень жидкости в правой приемной части полости сифона всегда соответствует отрегулированному уровню воды в бачке, он не может быть выше разделительной перегородки. Если поплавок унитаза 3 настроен неправильно – не успевает перекрывать впускной клапан 5, то жидкость перетекает в левую часть сифона (воздушную) и вытекает через смывную трубу.
- Поддерживает (автоматизирует) сброс жидкости, позволяя отпустить рукоять 6 сразу после активации. В начале смывного цикла вода устремляется вниз под приподнятый клапан 2. Когда он оказывается в нижнем положении, переток продолжается через изогнутую сифонную трубку за счет разряжения, создаваемого потоком, падающим с большой скоростью в вертикальной смывной трубе. Эффективный перепад давления, вызываемый движущейся жидкостью, возможен только при достаточно высоком размещении сантехнического бачка.
Санитарно-технические приборы, изготовленные по схеме 2 а, уже не отвечают современным требованиям эстетики. При этом они характеризуются слишком большим и нерегулируемым расходом воды.
Бачки с грушей или мембраной
Рисунок 4
В конструкции смыва на рисунке 4 и схемы 2 б регулировка уровня перелива воды в бачке унитаза также не осуществляется. В этом случае переливные функции возложены на жесткую трубку 7. Сброс жидкости через поднятый клапана 2 активируется рукоятью 6, а сам привод может быть рычажного или прямого типа. Продолжение процесса излива происходит за счет того, что легкий пустотелый клапан (груша) всплывает в потоке воды, оставаясь в верхнем положении. После опустошения бачка унитаза груша опускается, перекрывает седло клапана, начинается наполнение емкости. Смывной процесс наглядно представлен на рисунке 5.
Рисунок 5
Схема конструкции с рисунка 2 б отличается своей простотой, а её использование позволило создать сборку по типу «компакт» (рис. 6), совместив накопительную емкость и сантехническую чашу в одно целое. Ведь в данном случае не требуется падающего с большой высоты потока жидкости для создания разряжения, обеспечивающего функционирование переливного сифона. Кроме того, нижний монтаж смывной емкости способствует тому, что поплавок в бачке унитаза, впускной и выпускной клапаны стало удобней настраивать или ремонтировать.
Рисунок 6 «Осовремененный» вариант рычажного механизма унитазного бачка
Обратите внимание! На рисунках 4 и 6 изображены похожие механизмы запорно-переливной арматуры. Однако первая модель поддерживает автоматический, но нерегулируемый слив (клапан-груша), а во второй, напротив, следует вручную контролировать весь процесс выпуска жидкости (клапан-мембрана).
Актуальные конструкции
Создавались с учетом недостатков своих предшественников. Поэтому на смену рычажным устройствам пришли кнопочные. С их компоновкой регулировка уровня воды в бачке унитаза и объемов сливаемой жидкости допускается как системой впуска, так и выпуска. На некоторых моделях появилась возможность выставлять два смывных режима: полный и частичный. Кроме того, высота перелива также стала изменяемой.
Впуск
Различают две основные разновидности современных сантехнических приборов: с нижней и боковой подводкой воды (рис. 7).
Рисунок 7
Если говорить о боковой подводке, то еще достаточно часто можно встретить смывные емкости с рычажными впускными кранами (рис. 7 а). Однако и их уже постепенно вытесняют конструкции, включающие мембранный поплавковый кран вертикального типа (рис. 8). Через него сантехническая накопительная емкость унитаза наполняется быстрее, чем через рычажно-штоковый впуск. Он поддерживает максимальный расход воды и отсекает её подачу сразу, в отличие от системы штокового клапана, управляемого коромыслом-спицей. К тому же, достоинствами кранов вертикальной компоновки являются: их более стабильная и тихая работа, компактные размеры механизмов.
Рисунок 8
Модели с нижним подключением также могут комплектоваться наливной арматурой с горизонтальным коромыслом, как на рисунке 6. Между тем, все большая часть производителей сантехнического оборудования поставляет свою продукции уже с поплавковыми кранами вертикального типа (рис. 7 б и 15).
Выпуск (слив)
Хотя современные выпускные клапаны (колонки) имеют отличный от предшественников форм-фактор (рис. 10), их функционирование основано на тех же законах, что и у моделей, изображенных на рисунке 2. При этом они обладают множеством достоинств, которые еще дополняются некоторыми полезными функциями в зависимости от конкретной модели (рис. 9).
Рисунок 9
В связи с ростом тарифов на водопотребление правильная регулировка бачка унитаза становится частью рационального подхода к планированию семейного бюджета. Поэтому все больше востребованы колонки с настраиваемым сбросом, в том числе, наделенные возможностью двойного слива (полного и частичного). Подсчитано, что по усредненному расходу воды двухрежимная сливная арматура унитаза в сутки пропускает около 25 л, однорежимная 35 л, а устаревшие модели порядка 70 л на человека.
Вместе с тем, из-за непростого на первый взгляд устройства сантехнических механизмов с экономичным расходом, может показаться, что их будет сложно обслуживать или настраивать. Например, не сразу понятно, как отрегулировать сливной бачок с двумя кнопками, задать им желаемые режимы работы. На самом деле вся настройка сводится к одной-двум простым операциям, которые уважающие себя производители выпускной арматуры всегда подробно описывают в паспорте изделия.
Рисунок 10
Типовые поломки и способы их устранения
Даже несмотря на изобилие разнообразных моделей современной запорно-переливной оснастки, регулировка бачка унитаза часто сводится к типовым алгоритмам. Многие методы обнаружения, устранения неисправностей напоминают те, которые сопровождали эксплуатацию бывших ранее популярными изделий. При этом сантехнические проблемы разбирать гораздо проще, если их выделить в отдельные группы. В итоге получим следующий ряд вопросов, расположенный в порядке убывания частоты своего возникновения:
- Непрекращающийся сброс воды в унитаз.
- Не активируется заполнение накопительной емкости.
- Обнаружена вода за пределами сантехники.
Непрекращающийся сброс воды в унитаз
Вопрос не зря стоит первым, так как он возникает в преобладающем большинстве случаев поломок сантехники. Если не останавливается вода в бачке унитаза, то причина может быть:
- в пропусках выпускного клапана;
- настройке перелива;
- постоянной работе впускного крана.
Чтобы начать диагностику системы, первоначально необходимо снять крышку со смывного резервуара. У преобладающей части, используемых сегодня моделей сантехники, для этого достаточно открутить декоративную гайку штока либо гайку-кнопку, размещенную по центру крышки. Операция может потребовать определенных усилий и изобретательности, так как фланцы гаек, зачастую, абсолютно гладкие. Края крепежной детали легче захватывать, надев хозяйственные резиновые перчатки. У кнопочных моделей, для удобства, кнопку проще вращать в утопленном положении (рис. 11).
Рисунок 11
Сняв крышку, можно приступать к регулировке слива воды в унитазе; но сначала лучше отставить керамическую деталь подальше либо вообще вынести в соседнее помещение, чтобы не разбить случайно. В случае её повреждения приобрести замену отдельно вряд ли получится.
Выпускной клапан
Его плотное прилегание к седлу обеспечивает герметичность смывного узла. Клапан изготавливается из эластичной резины, которая со временем теряет свои первоначальные свойства: твердеет и деформируется. Кроме того могут скопиться отложения, налипнуть минеральные частицы на привалочные поверхности груши или мембраны и выпускного отверстия. Во всех подобных случаях клапан в бачке унитаза не перекрывает воду. Убедиться, что проблема именно в этом узле, достаточно просто – нужно пригрузить, прижать рукой клапанный элемент, уплотнив место его контакта с выпускным отверстием. Если течь в чаше прекратилась, то следует выяснять причину, взывающую нарушение герметичности запорного узла.
- Осмотрите привалочные поверхности, очистите их при необходимости.
- Деформированные или задубевшие резиновые детали придется заменить (рис. 12). Для замедления процессов старения материала можно использовать специальные профилактические смазочные составы.
- Убедитесь, что клапан бачка ложится ровно на свое место. Этому может помешать перекос на направляющих механизма выпуска, заедание кнопки или поплавка, если он присутствует в конструкции (рис. 10, крайняя справа). В этом случае регулировка слива воды в унитазе легко обеспечивается возвратом соответствующих деталей в рабочее положение. Однако, если перекос вызван поломкой их частей или износом, то придется заменять узел выпускной арматуры в сборе.
Рисунок 12
Перелив
Когда уровень жидкости достигает края переливной трубки, вода начинает перетекать в сантехническую чашу, чем обеспечивается её аварийный сброс, от переполнения накопительной емкости. В старых моделях граница перетока (рис. 2, поз. 1 и 7) была жестко зафиксирована, что сужало вариативность настроек сантехнической арматуры. Теперь же регулировка уровня воды в бачке унитаза (при исправном впускном клапане) начинается с установки высоты трубчатого перелива. Для этого на совмещенных сливных механизмах ослабляют обжимную гайку (см. рис. 13)
Рисунок 13
Освободившуюся трубку выдвигают или задвигают, тем самым, регулируя её длину. Руководствуются следующими параметрами:
- водяное зеркало должно быть ниже края перетока на 1,5-2 см;
- нажатая кнопка слива не должна упираться в край трубки.
После завершения настроек обжимную гайку затягивают, при этом уровень жидкости в бачке унитаза будет располагаться примерно на 40-45 мм ниже его верхней кромки (величина зависит от конкретной модели сантехники).
Впускной клапан (кран)
Отсечка подачи воды происходит под действием усилия, создаваемого всплывающим поплавком. Поэтому именно с визуальной диагностики его положения начинается регулировка впускного клапана сливного бачка.
Поплавки унитазов старых конструкций
На устаревших моделях применяются поплавковые элементы, изготовленные из герметичных пустотелых емкостей кубической, шарообразной, цилиндрической или иных объёмных форм. Иногда их оболочки теряет герметичность, они набирают воду и притапливаются. Нормальный ремонт поплавка унитаза подобной конструкции практически невозможен, поэтому, потерявшая плавучесть деталь подлежит замене.
Внимание! Перед тем, как регулировать поплавок в сливном бачке, следует перекрыть кран подвода воды к сантехническому прибору. Это убережет вас от потопа, в случае непреднамеренной поломки корпуса впускного клапана.
Если же герметичность оболочки не нарушена, то, возможно, требуется корректировка формы коромысла (рис. 3, поз.3). Пруты латунных рычагов подгибают, а вот геометрию сопряжения изготовленных из соединенных на скрутке пластиковых сегментов изменяют перетяжкой излома угла колена (рис.14). Если клапан в бачке унитаза не успел перекрыть воду до того, как её уровень достиг края переливной трубки, то «дугу» коромысла сильнее выпячивают вверх. Соответственно для более позднего закрытия наливного клапана коромысло прогибают вниз.
Рисунок 14
Поплавки современных унитазов
Прежде чем разбираться, как отрегулировать поплавок в унитазе современной конструкции, неплохо внимательно изучить его строение. Запорный механизм наливной системы содержит некоторые хрупкие пластиковые детали, которые достаточно легко повредить. Если сохранилась заводская инструкция, содержащая схему изделия, то задача настройки еще более упростится.
Работой моделей мембранных клапанов, как правило, управляют поплавки изготовленные из плотного пластика по типу перевернутых стаканов (рис. 15, поз.1). Это справедливо для наливной арматуры как с боковым (рис.8), так и с нижним (рис.15) подключением подводки воды. Поэтому притопленное положение плавучего элемента может наблюдаться в двух случаях:
- когда внутрь стакана набилась и налипла грязь, что случается редко;
- поплавок в бачке унитаза заедает на направляющей 2.
Обе проблемы легко устраняются, нужно лишь протереть внутреннюю полость детали 1 и поправить её посадку.
Рисунок 15
Если после наполнения бачка до перелива отсечки подачи воды все равно не происходит, проверьте, остался ли свободный ход рычага 4 мембранного клапана 3. Возможно ему просто не хватает высоты подъема. Тогда поплавок унитаза опускают ниже для более раннего перекрытия потока (по аналогии с регулировкой изгиба коромысла). Для этого тягу 5 вращают или перезащелкивают (зависит от конкретной модели арматуры) для обеспечения требуемого положение частей запорного механизма.
Не активируется подача жидкости
Основные причины того, что сливная емкость не наполняется, при отсутствии проблем с поплавком, как на старых, так и на новых моделях сантехники, зачастую связаны с нарушением функциональности впускного клапана. В равной степени это относится и к тому, если отрегулированный поплавок в унитазе не перекрывает воду.
Следует обследовать впускное отверстие штокового (рис. 3, поз. 10) или мембранного крана (рис. 16, пластиковый конус) на предмет загрязнений. Посторонние твердые частички могут полностью блокировать поступление жидкости или, наоборот, мешать плотному прилеганию упругого элемента клапана, что вызывает подтекание жидкости. Проходное отверстие аккуратно очищают подходящей по диаметру проволочкой. Кроме того, протечки могут быть и из-за дефекта прокладки (рис. 3, поз. 6) или мембраны (рис. 16), которые подлежат замене по мере износа.
Рисунок 16
Приобретая новую сантехнику или запорную арматуру отдельно, необходимо учитывать, что поплавковый кран мембранного типа (современная модель) имеет эксплуатационные ограничения по минимальному порогу давления. Обычно он соответствует 0,5-1 атм. В случае нестабильного или заниженного давления в водопроводной сети клапан может перестать открываться. Начинка современных санитарно-технических приборов также чувствительна и повышенному давлению, поэтому стоит рассмотреть установку понижающего редуктора для домашнего водопровода.
Обнаружена вода за пределами сантехники
Нередко бывает и так, что в туалете на полу постоянно собираются лужицы воды. Причин подобных неприятностей может быть множество, и далеко не все они связаны с работой поплавка в унитазе или прочей . Следует протереть насухо поверхности пола, сантехники и всех соединений. Хорошим индикатором для определения района протечек служит расстеленная на полу газета – на ней отчетливо проявляются падающие капли. Частыми причинами таких неисправностей становятся:
- упругая вставка между чашей и бачком унитаза потерявшая эластичность или недостаточно обжатая при сборке комплекта;
- прокладка резьбового штуцера наливной арматуры, посредством которого он закрепляется к стенке бачка;
- протекающие сливной или поплавковый клапан унитаза, а также низко поставленная переливная трубка. Постоянный сброс холодной воды приводит к образованию обильного конденсата на внешних поверхностях керамической сантехники. Скапливаясь, он стекает на пол, образуя лужи;
- нарушенная герметичность соединения выпуска унитаза и канализационного отвода.
Заключение
Будет обеспечивать вашей семье комфортное пользование и безаварийную работу долгие годы, если периодически уделять ей немного внимания. Неплохо хотя бы раз в год осматривать состояние соединений, шланга подводки воды, заглядывать под крышку бачка. Установите вспомогательное оборудование. О редукторе давления уже было сказано ранее, обязателен грязевой фильтр, да и колба с картриджем тонкой очистки будет не лишней, чтобы уберечь санитарно-техническую арматуру унитаза и ваши нервы.
Гипермаркет сантехники ТипТоп-Шоп готов предложить Вам огромный ассортимент сантехнических изделий, мебели для ванной, комплектующих, аксессуаров, а также, отопительного оборудования для бытового и промышленного использования. На сайте компании есть рубрика Обзоры и советы , которая поможет Вам лучше ориентироваться в многообразии товаров. Желаем полезных приобретений!
Водоснабжение и водоотвод является неотъемлемой частью быта и производства. Практически каждый, кто занимался фермерским хозяйством или благоустройством быта, хоть раз сталкивался с проблемой поддержания уровня воды в той или иной емкости. Некоторые делают это вручную, открывая и закрывая задвижки, но намного проще и эффективнее использовать для этих целей автоматический датчик уровня воды.
Типы датчиков уровня
В зависимости от поставленных задач для контроля за уровнем жидкости используются контактные и бесконтактные датчики. Первые, как можно догадаться из их названия, имеют контакт с жидкостью, вторые получают информацию дистанционно, используя косвенные методы измерения – прозрачность среды, ее емкость, электропроводность, плотность и пр. По принципу действия же все датчики можно разделить на основных 5 типов:
- Поплавковый.
- Электродный.
- Гидростатический.
- Емкостный.
- Радарный.
Первые три можно отнести к приборам контактного типа, поскольку они непосредственно взаимодействуют с рабочей средой (жидкостью), четвертый и пятый – бесконтактные.
Поплавковые сенсоры
Пожалуй, самые простые по конструкции. Представляют собой поплавковую систему, которая находится на поверхности жидкости. По мере изменения уровня поплавок движется, тем или иным образом замыкая контакты механизма контроля. Чем больше контактов находится по пути движения поплавка, тем точнее показания сигнализатора:
Принцип работы поплавкового датчика уровня воды в баке
Из рисунка видно, что показания индикатора такого устройства дискретны, а количество значений уровня зависит от числа выключателей. На приведенной схеме их два – верхний и нижний. Этого, как правило, вполне достаточно для автоматического поддержания уровня в заданном диапазоне.
Существуют поплавковые приборы и для непрерывного дистанционного контроля. В них поплавок управляет движком реостата, а уровень вычисляется исходя из текущего сопротивления. Такие устройства до недавнего времени широко использовались, к примеру, для измерения количества бензина в топливных баках автомобилей:
Устройство реостатного уровнемера, где:
- 1 – проволочный реостат;
- 2 – ползунок реостата, механически связанный с поплавком.
Электродные датчики уровня
Устройства этого типа используют электрическую проводимость жидкости и являются дискретными. Датчик представляет собой несколько электродов различной длины, погруженных в воду. В зависимости от уровня в жидкости оказывается то или иное количество электродов.
Трехэлектродная система датчиков уровня жидкости в резервуаре
На рисунке, приведенном выше, два правых датчика погружены в воду, а значит, между ними присутствует сопротивление воды – насос остановлен. Как только уровень опустится, средний датчик окажется сухим, а сопротивление цепи увеличится. Автоматика запустит насос подкачки. Когда емкость окажется заполненной, самый короткий электрод попадет в воду, его сопротивление относительно общего электрода уменьшится и автоматика остановит насос.
Вполне понятно, что количество контрольных точек несложно увеличить, добавив в конструкцию дополнительные электроды и соответствующие каналы контроля, к примеру, для аварийной сигнализации переполнения или пересыхания.
Гидростатическая система контроля
Здесь датчик представляет собой открытую трубку, в которой установлен сенсор давления того или иного типа. При увеличении уровня изменяется высота водяного столба в трубке, а значит, и давление на сенсор:
Принцип работы гидростатической системы контроля уровня жидкости
Такие системы обладают непрерывной характеристикой и могут использоваться не только для автоматического управления, но и для дистанционного контроля уровня.
Емкостный метод измерения
Принцип работы емкостного датчика с металлической (слева) и диэлектрической ванной
По сходному принципу работают и индукционные указатели, но в них роль сенсора исполняет катушка, индуктивность которой изменяется в зависимости от присутствия жидкости. Основным недостатком подобных устройств является то, что они годятся только для контроля за веществами (жидкости, сыпучие материалы и пр.), имеющими достаточно высокую магнитную проницаемость. В быту индуктивные сенсоры практически не используются.
Радарный контроль
Основное достоинство этого метода – отсутствие контакта с рабочей средой. Причем сенсоры могут отстоять от жидкости, уровень которой необходимо контролировать, достаточно далеко – метры. Это позволяет использовать датчики радарного типа для контроля за исключительно агрессивной, ядовитой или горячей жидкостями. О принципе работы таких датчиков говорит само их название – радарные. Прибор состоит из передатчика и приемника, собранных в одном корпусе. Первый излучает тот или иной тип сигнала, другой принимает отраженный и подсчитывает время задержки между отправленным и принятым импульсами.
Принцип работы ультразвукового сигнализатора уровня радарного типа
Сигналом в зависимости от поставленных задач может служить свет, звук, радиоизлучение. Точность таких сенсоров достаточно велика – миллиметры. Единственным, пожалуй, недостатком можно считать сложность радарного оборудования контроля и достаточно высокую его стоимость.
Самодельные регуляторы уровня жидкости
Благодаря тому, что некоторые из датчиков исключительно просты по конструкции, создать реле уровня воды своими руками совсем несложно . Работая совместно с водяными насосами, такие приборы позволят полностью автоматизировать процесс подкачки воды, к примеру, в дачную водонапорную башню или автономную систему капельного полива.
Поплавковый автомат управления насосом
Для реализации этой идеи используется самодельный герконовый датчик уровня воды с поплавком. Он не требует дорогостоящих и дефицитных комплектующих, прост в повторении и достаточно надежен. Прежде всего, стоит рассмотреть конструкцию самого сенсора:
Конструкция двухуровневого поплавкового датчика воды в баке
Он состоит из собственно поплавка 2, который закреплен на подвижном штоке 3. Поплавок находится на поверхности воды и в зависимости от ее уровня движется вместе со штоком и закрепленным на нем постоянным магнитом 5 вверх / вниз в направляющих 4 и 5. В нижнем положении, когда уровень жидкости минимален, магнит замыкает геркон 8, а в верхнем (бак полон) – геркон 7. Длина штока и расстояние между направляющими выбирается исходя из высоты водяного бака.
Осталось собрать устройство, которое будет автоматически включать и выключать насос подкачки в зависимости от состояния контактов. Схема его выглядит следующим образом:
Схема управления водяным насосом
Предположим, что бак полностью заполнен, поплавок находится в верхнем положении. Геркон SF2 замкнут, транзистор VT1 закрыт, реле К1 и К2 отключены. Водяной насос, подключенный к разъему ХS1, обесточен. По мере расхода воды поплавок, а вместе с ним и магнит будут опускаться, геркон SF1 разомкнется, но схема останется в прежнем состоянии.
Как только уровень воды упадет ниже критического, замкнется геркон SF1. Транзистор VT1 откроется, реле К1 сработает и встанет на самоблокировку контактами К1.1. Одновременно контакты К1.2 этого же реле подадут питание на пускатель К2, включающий насос. Началась подкачка воды.
По мере увеличения уровня поплавок начнет подниматься , контакт SF1 разомкнется, но заблокированный контактами К1.1 транзистор останется открытым. Как только емкость наполнится, замкнется контакт SF2 и принудительно закроет транзистор. Оба реле отпустят, насос отключится, а схема перейдет в ждущий режим.
При повторении схемы на месте К1 можно использовать любое маломощное электромагнитное реле на напряжение срабатывания 22-24 В, к примеру, РЭС-9 (РС4.524.200). В качестве К2 подойдет РМУ (РС4.523.330) или любое другое на напряжение срабатывания 24 В, контакты которого выдерживают пусковой ток водяного насоса. Герконы пойдут любые, работающие на замыкание или переключение.
Реле уровня с электродными датчиками
При всем своем достоинстве и простоте, предыдущая конструкция уровнемера для емкостей имеет и существенный недостаток – механические узлы, работающие в воде и требующие постоянного обслуживания. Этот недостаток отсутствует у электродной конструкции автомата. Она намного надежнее механической, не требует никакого обслуживания, а схема ненамного сложнее предыдущей.
Здесь в качестве датчиков используются три электрода, выполненные из любого токопроводящего нержавеющего материала. Все электроды электрически изолированы друг от друга и от корпуса емкости. Конструкция сенсора хорошо видна на рисунке, приведенном ниже:
Конструкция трехэлектродного сенсора, где:
- S1 – общий электрод (всегда в воде)
- S2 – сенсор минимума (бак пуст);
- S3 – сенсор максимального уровня (бак полон);
Схема же управления насосом будет выглядеть следующим образом:
Схема автоматического управления насосом при помощи электродных сенсоров
Если бак полон, то все три электрода находятся в воде и электрическое сопротивление между ними невелико. При этом транзистор VT1 закрыт, VT2 открыт. Реле К1 включено и своими нормально замкнутыми контактами обесточивает насос, а нормально разомкнутыми подключает сенсор S2 параллельно S3. Когда уровень воды начинает падать, оголяется электрод S3, но S2 еще в воде и ничего не происходит.
Вода продолжает расходоваться и, наконец, оголяется электрод S2. Благодаря резистору R1 транзисторы переходят в противоположное состояние. Реле отпускает и запускает насос, одновременно отключая датчик S2. Уровень воды постепенно повышается и сначала замыкает электрод S2 (ничего не происходит – он отключен контактами К1.1), а затем и S3. Транзисторы снова переключаются, реле срабатывает и отключает насос, одновременно подключая сенсор S2 в работу для следующего цикла.
В устройстве можно использовать любое маломощное реле, срабатывающее от 12 В, контакты которого способны выдержать ток пускателя насоса.
При необходимости эту же схему можно применить и для автоматической откачки воды, скажем, из подвала. Для этого дренажный насос нужно подключить не к нормально замкнутым, а к нормально разомкнутым контактам реле К1. Никаких других изменений схема не потребует.
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.