Exterio05.ru

Стройка и ремонт
42 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик протечки воды своими руками: сигнализатор, аквасторож, подробные схемы

Самодельный датчик протечки воды своими руками (датчик затопления)

  • Самоделкин 1 апреля 2014
  • Самодельные охранные системызвук


Наверное каждый сталкивался с протечкой воды будь то отопление или водоснабжение и хотел бы избежать повторения такой ситуации.

Сделать датчик протечки воды своими руками может каждый начинающий радиолюбитель. Самодельный датчик протекания воды поможет вовремя оповестить хозяев о возникшей ситуации и будет полезен в каждом доме.

Принцип работы устройства

За основу для анализа наличия протечек принимаются различные физические свойства воды.

Датчики, измеряющие электропроводимость между контактами наиболее часто используются для контроля наличия протечек. Такая схема, собранная самостоятельно, часто заменяет собой промышленный образец. Сами контакты обычно изготавливаются из покрытой фольгой платы, между которыми прорезается изолирующая дорожка.

Также рекомендуем узнать про кран с датчиком включения воды, как он устроен, работает и функционирует.

Выбор контроллера

Мозгом системы служит электронный блок управления. Его основная функция — безошибочно распознать изменение уровня сигнала от датчика и подать напряжение на исполнительное устройство. При этом важно, чтобы контроллер имел функцию восстановления из аварийного режима после устранения причины протечки. Как видно, логика работы контроллера достаточно проста, а потому использоваться могут даже простейшие устройства, в том числе кустарного изготовления. В целом можно предложить три варианта.

Релейные модули — наиболее простой класс управляющих устройств для подключения одного или двух датчиков. Имеется ряд недостатков: отсутствие сохранения состояния при отключении питания, необходимость преобразования сигнала от датчика до корректного уровня и обеспечения схемы шунтированием с ручным сбросом для удержания в режиме аварии. Тем не менее, это наиболее бюджетный вариант построения схемы. В качестве подходящих решений можно привести релейные модули Omron и платы расширения Arduino, а также более дорогостоящие программируемые реле типа ОВЕН ПР110 для подключения до 12 датчиков.

Программируемое реле ОВЕН ПР110

Программируемые логические контроллеры — наиболее универсальный тип управляющих устройств, позволяющих реализовать более сложные алгоритмы работы системы защиты от протечек и взаимосвязать их с другими комплексами автоматизации. В этих же целях могут применяться дешёвые одноплатные компьютеры типа Arduino, с помощью которых могут быть реализованы такие функции, как принудительный слив воды из бака стиральной машины.

Один из каналов контроллера домашней автоматизации или охранно-пожарной сигнализации может использоваться для подключения датчика затопления. Единственная проблема заключается в несоответствии типа или уровня сигнала на выходе датчика, поэтому часто возникает необходимость дополнить схему усилителем или одноканальным дискретным преобразователем.

Пример схемы защиты от протечек на Ардуино

Простейшее управляющее устройство может быть изготовлено и собственноручно из распространённых электронных компонентов. Усиление сигнала от датчика может быть реализовано на транзисторах с пометкой Logic Level (серия IRL), использующих для управления очень низкие напряжения (порядка 2–3 В) и способных коммутировать до 20 А тока нагрузки. Во избежание случайных срабатываний между затвором и истоком устанавливается резистор подтяжки на 300–500 Ом. Схему желательно дополнить: ограничить управляющий сигнал стабилитроном на 50–70% максимального напряжения затвор-исток, а также снабдить шунтом с делителем напряжения между истоком и затвором для удержания ключа в открытом состоянии. В разрыв цепи шунта необходимо установить размыкающую кнопку сброса аварии. Такая схема может иметь практически неограниченное количество транзисторов и, соответственно, управлять рядом исполнительных устройств и индикаторов.

Защита от протечек своими руками

Собрать электрическую схему, работающую на появлении в ней электрического тока при наличии между контактами воды может любой человек знакомый с паяльником и обладающий минимальными навыками любителя радиоэлектроники. Существует много вариантов как простых, так и более сложных. Приведем некоторые примеры.

Самый простой способ основан на применении транзистора

В схеме применяется достаточно большая номенклатура составных транзисторов (подробно о каких моделях идет речь — смотри изображение). Кроме него в схеме применяются следующие элементы:

  • источник питания — батарея с напряжением до 3 В, например, CR1632;
  • резистор величиной от 1000 кОм до 2000 кОм, который регулирует чувствительность устройства к реагированию на появление воды;
  • звуковой генератор или сигнальная светодиодная лампочка.
Читать еще:  Что делать если плохо работает вытяжка в ванной и туалете: причины проблемы и методы ее решения

Полупроводниковый прибор находится в закрытом состоянии в схеме, где источнику питания не позволяет заставить его работать установленная мощность. Если появляется дополнительный источник тока, вызванный благодаря утечке, транзистор открывается и подается питание на звуковой или световой элемент. Устройство работает как сигнализатор наличия протечки воды.

Корпус для датчика можно изготовить из горлышка от пластмассовой бутылки.

Конечно, приведенный вариант простейшей схемы может быть использован только для понимания принципов работы, практическая ценность такого датчика минимальна.

Аквасторож своими руками

В отличие от предыдущего способа, где для устранения протечки требуется присутствие человека, здесь сигнал поступает на аварийное устройство, которое перекрывает подачу воды автоматически. Для выработки такого сигнала требуется собрать более сложную электрическую схему, в которой основную роль играет микросхема LM7555.

Присутствие микросхемы позволяет стабилизировать параметры сигнала за счет сравнительного аналогового устройства находящегося в ее составе. Оно срабатывает на тех параметрах сигнала, которые необходимы для приведения в действие аварийного устройства, перекрывающего воду.

В качестве такого механизма используется электромагнитный клапан или шаровой кран с электроприводом. Они встраиваются в водопроводную систему сразу после входных вентилей подачи воды.

Эта схема также может использоваться в качестве датчика для подачи светового или звукового сигналов.

Выход этой схемы может быть соединен с функциональной кнопкой старого сотового телефона, например, через оптрон или реле. Телефон, в свою очередь, может быть настроен на отправку СМС сообщения хозяину квартиры.

В заключение можно добавить, что датчик протечки не является особо сложным устройством, которое будет недоступно обычному обывателю, если захотеть, то можно собрать его самому у себя дома. Функции, которые выполняет эта маленькая невзрачная коробочка, должны быть внедрены в каждом доме, а польза от неё просто неоценима.

Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды


Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды (датчика затопления) размещена на рисунке №1. На рисунке 2 варианта схемы:

  • со звуковой и световой индикацией
  • со световой индикацией (для применения в составе охранного комплекса)

В основе лежит микросхема таймер LM7555 это мало потребляющий аналог всем известной микросхемы LM555. Как видите в схеме датчика всего десяток не дефицитных копеечных радио компонентов Суммарная стоимость этого весьма полезной самоделки не превышает 0,5 доллара.

Как работает такая система?

Современная промышленность выпускает два типа таких датчиков. Это проводные приборы, соединяющиеся с контроллером с помощью провода, и беспроводные, посылающие радиосигнал. Вне зависимости от типа устройства они оснащаются двумя электродами. Если датчик погружается в воду, его полюса замыкаются и прибор посылает сигнал на контроллер. Тот, в свою очередь, перенаправляет его на вентили запорной аппаратуры и немедленно блокирует подачу воды. На всю процедуру уходит не больше 15 секунд.

Датчик протечки воды при попадании на него влаги срабатывает. Сигнал передается на контроллер, перекрывающий подачу воды. На все операции уходит не более 15 секунд

Вода будет отключена до тех пор, пока авария не будет устранена. После чего достаточно выполнить несколько несложных операций и устройство готово к работе. Грамотно подключенная и нормально функционирующая система полностью гарантирует надежную защиту от внезапных протечек водопровода или отопления.

Чтобы сэкономить, некоторые умельцы рекомендуют собрать датчик протечки воды своими руками. К сожалению, это практически невозможно. Сам по себе прибор достаточно прост, но сделать его абсолютно безопасным сложно. Самодельное устройство грозит электротравмой всем, кто проживает в доме.

Читать еще:  Схема дренажа вокруг дома: нюансы проектирования дренажных систем

Материалы для датчика протечки воды

Чтобы сделать аквасторож своими руками необходимо собрать следующие материалы, найти их нет никакой сложности, самое дорогое из этого списка – это бутылка, которую придется купить (если у вас ее нет). Итак, нужны следующие материалы, рекомендуем свою фантазию не проявлять и покупать все строго по списку:

  1. Батарейка на три Вольта, нужно использовать CR1632.
  2. Транзистор BC816 или BC517 с NPN соствной.
  3. Резистор 1-2 мегаома.
  4. Пьеза излучатель с генератором.
  5. защита от протечек воды своими руками

Принцип работы защиты от протечек

“Аквасторож” – это комплекс устройств, способных выявлять наличие протечек воды в доме и устранять их буквально в считанные секунды.

Работают такие системы следующим образом: на полу в местах вероятных протечек устанавливают специальные датчики, которые реагируют на значительное повышение влажности, т.е. на протечку.

Сигнал с датчиков поступает на контроллер, который диагностирует опасную ситуацию и полностью перекрывает подачу воды на часть водопроводной системы, расположенную в квартире.

Вода в системе иссякает, и протечка прекращается. Управление потоком водопроводной воды осуществляется с помощью особых шаровых кранов, установленных на входе водопровода в квартиру.

Система более чем актуальна там, где большую часть времени жильцы отсутствуют, что не позволяет своевременно отреагировать на аварийную ситуацию. Такие автоматизированные комплексы стоят не дешево, но следует понимать, что ремонт собственного жилья и компенсация соседям за затопленную квартиру обойдется значительно дороже.

Некоторые предпочитают решение из серии “дешево и сердито”. Они просто перекрывают воду на стояке каждый раз, когда покидают квартиру.

Не самый разумный вариант, поскольку ресурс запорного крана на такое обращение не рассчитан. Вскоре его придется заменить. Если верить отзывам тех, кто уже использует защиту от протечек воды аквасторож – это надежная и удобная система.

Самодельные сигнализации

Собрать своими руками простой бытовой электрический датчик, подающий сигнал при обнаружении протечки воды, может практический любой человек, хоть раз державший в руках паяльник, в любом случае, это будет дешевле, чем купить готовое изделие.

Заметим, что мы специально сделали акцент на слове «электрический». До того как стала доступна широким кругам населения система, базирующаяся на электромеханической запорной трубной арматуре, наши умельцы делали много различных механических устройств с подобным функционалом.

В качестве основного механизма использовалась пружина, а обычный кусок листа из школьной тетради использовался в качестве датчика протечки. То есть, при размокании он отпускал пружину, которая закрывала заслонку. Ниже показан такой механизм во взведенном состоянии и после срабатывания.

Фото: сработавший механизм

Мы привели такое устройство в качестве примера, собирать его не имеет смысла из-за низкой надежности, громоздкости и, собственно, архаичности, да и установка такого механизма в современной квартире вызовет массу трудностей.

Сейчас есть масса простых, более элегантных решений, ниже представлена схема одного из них.

Электрическая схема: автономный сигнализатор протечки

Принцип, по которому работает этот звуковой автономный сигнализатор защиты довольно простой: как только вода замыкается контакт (датчик), срабатывает пищалка (бузер), и включается светодиод. Стоимость элементной базы будет существенно дешевле, чем цена готового датчика с подобным функционалом.

Как именно будет реализован датчик – неважно, желательно, чтобы материал, используемый для его изготовления, был устойчив к коррозии (например, нержавейка). За счет низкого энергопотребления такая схема может работать на батарейках АА в режиме ожидания до 3-4 месяцев, при срабатывании до двух суток (зависит от элементов питания).

Достоинства данной схемы:

  • низкая стоимость элементной базы;
  • размер собранного датчика довольно миниатюрен, поэтому ограничений по месту его установки нет. В частности, такой датчик можно установить под ванной или трубой, на которую установлен хомут, чтобы убедиться в полном устранении течи;
  • правильно собранный датчик в настройке не нуждается.
Читать еще:  Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений читать и скачать бесплатно / библиотека / элек.ру

Типовая комплектация

Любая система защиты от протечек, как уже было отмечено, имеет одну и ту же элементную базу, которая состоит из:

  • шарового(ых) электрокрана(ов);
  • контроллера;
  • датчика(ов).

Шаровые краны

Электрокран для систем от протечек обладает несколькими параметрами, из которых стоит выделить наиболее важные — скорость закрытия, размеры и материал изготовления.

Время, затрачиваемое электрокраном на закрытие, существеннее всего остального влияет на общее время срабатывания защиты. От скорости закрытия напрямую зависит то, сколько воды успеет утечь, прежде чем будут устранены причины аварийной ситуации.

Габариты электрокрана определяют его возможности по части внедрения в ту или иную сантехническую проводку. Обычно указываются в характеристиках набора (на коробке, в описании товара на странице интернет-магазина).

Материал каркаса электрокрана очень сильно влияет на его долговечность. Самыми надежными и безопасными кранами являются выполненные из нержавейки и латуни с никелевым покрытием.

Контроллер

Контроллер должен быть автономен, чтобы система не зависела от периодических (или аварийных) отключений электричества. В современных устройствах защиты от протечек иногда установлены даже 2-е резервные источники питания, продолжающие снабжать контроллер электричеством после отключения основного (сеть 220 вольт) и разрядки автономного (батарейки) источников питания. В наборах Аквасторож 3-й питающий элемент подключается через интерфейс USB.

Контроллеры, поддерживающие беспроводные датчики, ценятся вдвойне, так как могут применяться там, где проложить провода попросту не представляется возможным.

Отклик на залив должен быть минимальным. От контроллера не требуется механически взаимодействовать с напором воды в отличие от электрокрана, поэтому время срабатывания системы должно по максимуму сводиться к скорости закрытия последнего.

Датчики

Любая хорошая система защиты от потопа далеко не в последнюю очередь оценивается по максимальному количеству подключаемых датчиков. Очень часто достаточным условием для обеспечения надежной защиты от протекания труб является установка 4-х датчиков. Но это, что касается квартир и домов. Применение системы в производственной обстановке, к примеру, чревато потребностями в куда большем их количестве, что надлежащим образом учтено ее проектировщиками.

Учет эксплуатационных характеристик, а именно — длины провода датчика, простоты замены вышедших из строя датчиков, наличия антиокислительного покрытия на их контактах, поможет в дальнейшем избежать многих трудностей при монтаже и собственно контроле протечек.

Что учитывать в датчике затопления

Стоит знать, важные аспекты по выбору датчика от протечки воды. В ходе выбора защитного устройства необходимо учесть его характеристики:

  1. Способ и место крепления. Система должна размещаться там, где не будет ошибочных сигналов о появлении аварии при ненамеренном попадании воды на датчики либо при высоком показателе влажности в помещении.
  2. Источник питания. Есть ли требования к прокладке системы при применении промышленного напряжения. Лучше покупать устройства, которые работают от батареек.
  3. Порог чувствительности. Можно регулировать датчики на чувствительность или нет.
  4. Производитель. Когда прибор покупается в магазине, то на него дается гарантия. В случае поломки предусмотрена техпомощь.
  5. Время перекрытия крана. Чем оно ниже, тем меньше шансов подтопления.
  6. Наличие аккумулятора. В случае установки проводного оснащения, следует предусматривать автономность работы системы при выключении электропитания.
  7. Тип модели. Беспроводная система стоит больше.

Датчики воды обширно применяются в бытовой технике. При верном подключении прибор прослужит значительно дольше самодельной схемы. Регулятор затопления воды востребованы у населения, потому что невысокое качество соединений труб и дешевых китайских кранов, приводит к участившимся в последнее время авариям. Прибор при попадании на чувствительный датчик воды — вовремя поднимает тревогу.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector