Exterio05.ru

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

Как сделать датчик протечки воды своими руками

Создаем систему контроля утечки воды из подручных средств

Сантехника часто ломается. В результате появляется протечка. Она может навредить проводке, нарушая состояние изоляции и образуя внезапные точки утечек, которые уменьшают электрическую безопасность квартиры. Чтобы исключить утечку лучше сделать датчик протечки воды своими руками.

Что нужно купить для датчика протечки воды, даже если вы − не электрик

Вы никогда не имели дела с электрикой? Не беда, здесь вам вполне достаточно знаний школьного курса физики и немного решимости. Если вы когда-нибудь собирали конструктор, у вас получится. Датчик состоит всего лишь из нескольких деталей, которые просто собрать при помощи небольшого паяльника. Ещё из инструментов неплохо было бы иметь под рукой клеевой пистолет.

А теперь о деталях. Вы найдёте их в любом магазине радиоэлектроники, и стоят они копейки.

Итак, смотрим, что вам нужно приобрести для одного датчика.

Кроме перечисленного вам потребуется миниатюрная пищалка с генератором, которая и оповестит вас об угрозе.

Датчик протечки воды на транзисторе 2N5551

Это наиболее простая, но вполне надежная схема, которую может собрать даже начинающий радиолюбитель.

Состав деталей

Кроме датчика влажности для работы электрической схемы потребуется:

  • биполярный NPN транзистор 2N5551 или один из его аналогов: ВС517, ВС618, ВС 879, 2SD1207, 2SD1853, 2SD2088;
  • светодиод VD1;
  • элемент питания на 3 вольта, например, плоская литиевая батарейка;
  • трехвольтовый пьезоизлучатель;
  • соединительные провода.

Все эти детали помещаются в небольшую пластиковую коробочку, служащую корпусом и соединяются пайкой обычным паяльником навесным монтажом.

Принцип работы электрической схемы

Алгоритм срабатывания датчика протечки довольно прост. В сухом положении контактных площадок транзистор VT1 закрыт и через его полупроводниковый переход коллектор-эмиттер ток не проходит.

При появлении воды в датчике влажности между электродами возникает замыкание, положительный потенциал элемента питания поступает на базу транзистора и открывает переход от коллектора к эмиттеру.

Через пьезоизлучатель и параллельно подключенный светодиод начинает протекать ток. Включается звуковой и световой сигнал, оповещающие жильцов о повышенной влажности.

Сборку и работу подобной схемы на базе транзистора BC517 можно посмотреть в коротком видеоролике владельца “Руки из плеч”.


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.

Зачем необходим датчик протечки воды

Первое и главное, что делает система защиты от протечек воды своими руками — предотвращает финансовые потери.

Имея элементарную звуковую сигнализацию, находясь дома, можно:

  1. предотвратить порчу напольных и настенных покрытий;
  2. уберечь проводку и бытовые приборы от коротких замыканий;
  3. избежать накопления влажности;
  4. предотвратить протекание воды на нижние этажи.

Справляться с задачей обнаружения влаги может как простейший датчик утечки воды своими руками, так и более сложное решение. К примеру, множество современных охранных систем комплектуются специальными сенсорами.

Даже некоторые модели камер видеонаблюдения могут превращаться в контроллер протечки воды. Для этого у них должны быть предусмотрены входы или иные интерфейсы подключения датчиков.

Как самостоятельно изготовить датчик протечки воды

Современный умный дом датчик протечки включает в обязательном порядке.

Однако такое громкое название системы не должно пугать. В роли умного дома сегодня способен выступать видеодомофон.

Функционал современных моделей включает обслуживание внешних датчиков и даже программирование работы бытовой техники.

Сегодня достаточно популярен датчик протечки воды Arduino. Это достаточно простое решение.

Для его реализации потребуется сам контроллер Ардуино, а также специализированный датчик, представляющий собой плоскую пластину с резистивными полосками. Он может контролировать не только протечку воды, но и падение капель дождя.

Однако, чтобы самостоятельно изготовить и запрограммировать датчик протечки воды Ардуино — нужны специальные навыки. У среднестатистического пользователя их нет. Поэтому рассмотрим, как может быть построена защита от протечек воды в квартире своими руками, с использованием элементарных деталей, частей.

Необходимые материалы и компоненты

Чтобы построить простейший датчик протечки воды своими руками схема даже не понадобится.

Для сборки узла потребуется:

  • батарея с напряжением до 3В, идеально по балансу емкости-нагрузочной способности подойдет CR1632;
  • составной транзистор, подойдет распространенный BC816 или 517, продается в любом магазине радиодеталей;
  • резистор на 1000 или 2000 кОм. От выбора данного элемента будет зависеть чувствительность, которую будет иметь защита от протечки воды своими руками.

Осталось подобрать сигнализатор. В его роли лучше использовать пъезоизлучатель. Его можно вытащить из старых электронных часов или приобрести в магазине радиодеталей.

Собранный с использованием перечисленных элементов датчик протока воды своими руками не требует настройки, поэтому экспериментировать с подбором других компонентов не рекомендуется.

Инструкция по изготовлению

Инструкция по сборке приводится для тех, чьи познания в электронике заканчиваются на пользовании паяльником.

  1. По справочнику определяется коллектор-эмиттер-база транзистора.
  2. Коллектор припаивается к одной точке подключения пьезоизлучателя. Или — точки соединяются проводом.
  3. Между базой и эмиттером транзистора впаивается резистор.
  4. Эмиттер соединяется с батарейкой.
  5. Пьезоизлучатель припаивается ко второму контакту батарейки.
  6. От базы отводится тонкий медный провод.
  7. От точки пьезоезлучателя, припаянной к батарейке — отводится тонкий медный провод.

Все устройство спокойно поместится в крышечке от бутылки. Ответ на вопрос, датчик протечки воды как работает — звучит очень просто.

Читать еще:  Особенности комфортных двухэтажные дома с балконом

Отведенные тонкие медные провода располагаются на полу в местах возможного хода жидкости при аварии. Если они намокнут — баланс сопротивления системы нарушается и датчик начинает издавать звуковой сигнал.

Заключение

Сделать защиту от протечек воды своими руками — может каждый.

Датчик, состоящий всего из нескольких элементов достаточно эффективен. Однако более сложные и современные решения могут оказаться гораздо удобнее и функциональнее.

Например, можно установить датчики с беспроводной связью с контроллером. Или использовать системы, способные работать по Wi-Fi протоколу.

Видео: Датчик протечки воды своими руками

Классификация датчиков по характеру работы

Различают устройства разными способами, один из них — это возможности и поведение гаджета в критической ситуации.

  1. В корпусе устройства сконцентрированы все функциональные возможности, обеспечивающие его автономную работу. Оповещение о протечке обозначается звуковым или световым сигналом. Существуют модели подающие сигнал о наличии отклонений в работе водопровода в виде SMS сообщения на телефон.
  2. Информация о протечке через проводную систему посылается на пульт управления. Этот электронный прибор после получения оповещения, обрабатывает данные и дает команду на электромагнитный клапан, который может отключать подачу воды. По такому принципу работает система защиты от протечек воды аквасторож.
  3. Беспроводная система защиты от протечек отличается от предыдущей тем, что датчики отправляют сигналы на пульт, используя радиосвязь.

Основные разновидности приборов

Датчики контроля уровня воды классифицируются в соответствии с их назначением. Устройства применяются для решения следующих задач:

  • контроля над изменением уровня жидкости в емкости и сигнализации при превышении допустимого значения;
  • запуска сигнализирующего звукового или светового реле в центральном управляющем блоке;
  • передачи замеров на дисплей блока управления с определением используемых емкостей;
  • поддержания замкнутого цикла контроля над уровнем жидкости в емкости при помощи контроллера и электрического насосного двигателя.

По конструктивным особенностям прибор бывает:

  • Бесконтактного типа. Подобные устройства применяются для веществ в вязкой, сыпучей, жидкой или твердой форме. К этой категории относятся дискретные и ультразвуковые датчики.
  • Контактного типа. Устройства, предназначенные для установки в резервуаре на внутренней стенке на соответствующей высоте. При достижении водой установленной отметки происходит активация прибора с передачей сигнала. В этой категории представлены поплавковые и гидростатические датчики.

По механизму воздействия регулятор уровня воды в баке бывает:

  • поплавковым;
  • гидростатическим;
  • дискретным;
  • радарным;
  • ультразвуковым.

Скетч для Ардуино

Скопируйте прилагаемый ниже скетч в Arduino IDE и найдите строку «int d = 18;» и измените «18» на глубину вашего резервуара в сантиметрах.

// Обратите внимание, что нумерация контактов arduino // отличается от выводов микроконтроллера int d = 18; // Введите глубину вашего резервуара в сантиметрах int trig = 11; // Прикрепите триггер ультразвукового датчика к пину 11 int echo = 10; // Прикрепите эхо ультразвукового датчика к контакту 10 int pin1 = 2; // Высший уровень int pin2 = 3; int pin3 = 4; int pin4 = 5; int pin5 = 6; int pin6 = 7; // Самый низкий уровень void setup() < pinMode (pin1, OUTPUT); // Установка контактов для управления вводом / выводом pinMode (pin2, OUTPUT); pinMode (pin3, OUTPUT); pinMode (pin4, OUTPUT); pinMode (pin5, OUTPUT); pinMode (pin6, OUTPUT); >void loop() < digitalWrite(pin1, LOW); // Сброс светодиодов digitalWrite(pin2, LOW); digitalWrite(pin3, LOW); digitalWrite(pin4, LOW); digitalWrite(pin5, LOW); digitalWrite(pin5, LOW); // Установите переменные для продолжительности пинга, // и расстояние в дюймах и сантиметрах: long duration, in, cm; // ‘in’ — дюймы и ‘cm’ — сантиметры // PING запускается HIGH-импульсом в 2 или более микросекундах. // Дайте короткий LOW импульс заранее, чтобы обеспечить чистый HIGH-импульс: pinMode(trig, OUTPUT); digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(5); digitalWrite(trig, LOW); // Этот же вывод используется для считывания сигнала от PING: // HIGH-импульс, продолжительность которого — это время (в микросекундах) // от отправки пинга до приема его эха от объекта pinMode(echo, INPUT); duration = pulseIn(echo, HIGH); // Преобразовать время в расстояние in = microsecondsToInches(duration); cm = microsecondsToCentimeters(duration); delay(100); if (in

Многие опасаются применять самодельные датчики, чтобы перестраховаться от возможного появления короткого замыкания либо еще хуже — пожара. Поэтому выбирают вариант дороже и покупают готовые контроллеры от производителей.

Беспроводные модели не требуют прокладки проводов от восприимчивого компонента до центрального блока. Регулятор затопления можно устанавливать в любое место, главное, чтобы в радиусе воздействия беспроводного передатчика сигналов (300 м.). Из числа минусов: высокая цена, потребность в проверке батареек и их смене (периодичность — 1-2 года).

Есть модели датчиков, которые могут подсоединиться к основной охранной системе.

Регулятор затекания воды почти не потребляют электрическую энергию для предоставления своей трудоспособности. Рабочее напряжение приборов не превосходит 9В. Поэтому опасность удара током исключена.

Будет интересным: Как навсегда победить плесень в ванной и в душевой

Регулятор затопления воды своими руками: материалы и установка

Благодаря обычному приспособлению сконструировать проводной контроллер можно дома. Датчик воды состоит из обычных компонентов. Даже если какие-то материалы придется докупать, то все равно управляющее устройство своими руками будет дешевле сделать, чем купить.

Датчик, который вы сделаете в домашних условиях, служит лишь сигналом о появившейся проблеме. Остановить воду прибор не сможет.

  • Батарейка 3 В (прибор CR1632).
  • Транзистор BC816.
  • Резистор на 1-2 МОм.
  • Пьезоизлучатель в наборе с генератором.
  • Обычная бутылка из пластика.

Пошаговый процесс установки регулятора затопления:

  1. Первое, что нужно сделать — изучить схему конструкции.
  2. Далее резистор припаять к пьезоизлучателю.
  3. Потом подключить транзистор.
  4. Схема объединяется с батарейками с помощью синей изоленты.
  5. Затем приступаем к выполнению корпуса. Берем большую бутылку, с которой срезаем горлышко. Низ исполняется с одной из сторон бутыли, которую фиксируют клеем. Делаем два отверстия, чтобы вставить корпус. В крышке нужно сделать дыры для пьезы. Накрутить крышку на горлышко.
  6. Теперь можно контролировать работу конструкции.
Читать еще:  Вентиляция в гараже своими руками: схема, фото и рекомендации

Беспроводной контроллер протечки воды WD-102

Регулятор назначен для установления затопления воды либо другой электропроводящей химически неактивной жидкости.

Аппарат представляет собой две части. Непосредственно пластинка, что считается чувствительным компонентом и блок управления, что в случае тревоги посылает беспроводный сигнал на GSM централь. Одной батарейки будет достаточно для питания датчика. Длительность постоянной работы может быть до года и больше. Маркировка батарейки вида 23А.

Внутри устройства антенна для передачи сигнала на дистанцию до 100 метров прямой видимости. Этот прибор способен передавать сигнал, в том числе и через стены. То есть центральный блок может пребывать в соседней комнате. Внутри устройства находится несколько перемычек, так называемых черных джамперов. При их помощи набирается код сигнализации, когда он есть на задней панели.

Тогда код набирается перемычками. Они черного окраса. Идут в наборе с датчиком. Если же кода на задней панели отсутствует, тогда необходимо установить хотя бы одну перемычку в таком порядке как тут. Перемычка может быть находится в любом месте, однако одну нужно поставить. Необходимость перемычки в том, что у датчика должен быть код.

Если перемычку не установить, тогда прибор не сумеет привязаться к основному блоку GSM сигнализации.

Будет интересным: Принцип действия и преимущества фильтров обратного осмоса

Важным элементом управляющего устройства является чувствительная пластинка, что должна размещаться на полу или любой иной поверхности, где необходимо контролировать утечку воды. Чувствительный компонент может быть закреплен при помощи пластинки двустороннего скотча. Укрепляется пластинка чувствительным компонентом к низу, а сверху можно прикрепить пластиной двустороннего скотча.

Чувствительный компонент будет закреплен, когда вы на него случайно наступите. Непосредственно блок управления укрепляется также двусторонним скотчем на стене или любой иной поверхности недосягаемой для воды. С водой контактирует исключительно чувствительная пластинка.

Датчик затопления может применяться для контроля уровней разных емкостей: аквариумов, бочек и уведомление об их переполнении.

На необходимой высоте устанавливается чувствительная пластина и при переполнении контакт замыкается и датчик отправляет сигнал тревоги красным цветом.

Общее описание системы

Существует две основные топологии систем защиты от протечек. Главное отличие между ними — способ передачи сигнала между датчиком, контроллером и исполнительными устройствами. Системы, использующие проводную передачу, более просты и надёжны, но их не всегда удобно использовать при значительной удалённости мест вероятных протечек друг от друга, когда из-за значительной длины кабеля сигнал может не распознаваться контроллером. В свою очередь беспроводные системы не требуют прокладки кабелей, благодаря чему при монтаже не будут нарушены декоративные отделочные покрытия, однако стоит такая защита дороже.

В проводных системах связь между датчиком протечки и контроллером осуществляется по трёхжильному проводу. Кроме того, к управляющему выходу контроллера подключаются исполнительные устройства: электрические клапаны отсечки, устройства световой и звуковой сигнализации. При желании схема может быть дополнена устройствами связи для оповещения пользователя через мобильную или домашнюю беспроводную сеть.

Принципиальная схема защиты от протечек воды: 1 — блок управления; 2 — радиомодуль; 3 — шаровой электропривод; 4 — вводные краны; 5 — проводные датчики; 6 — радиодатчики

Главное отличие беспроводной системы в том, что совместно с датчиком затопления устанавливается модуль радиосвязи. При этом не требуется проводного соединения между контроллером и датчиком, однако сам детектор протечки и передатчик нуждаются в стабилизированном питании от внешнего блока или батарейки. Запирающие клапаны также могут управляться по радиоканалу, однако зачастую этого не требуется, ведь гораздо проще установить контроллер рядом с исполнительным устройством.

Самодельный бумажно-пружинный механизм

Самодельный механизм, который придумал изобретатель Александр Владимирович Рудик, чем-то напоминает мышеловку. В его конструкцию входит хитро изготовленный металлический корпус, пружина, бумажная лента и тросик, присоединенный к шаровому крану, который закрывает подачу воды. Работает этот механизм следующим образом: при размокании бумажной ленты вследствие попадания на неё влаги, она рвётся и высвобождает натянутую пружину. Сжимаясь, пружина натягивает тросик, который, в свою очередь, перекрывает вентиль.

Механизм Александра Рудика немного похож на мышеловку

Преимуществом такого устройства является то, что вмешательства в водопроводную систему не требуется, так как используются уже смонтированные в ней шаровые краны. К тому же при необходимости ничто не препятствует ручному перекрытию вентилей.

Установка тросика

Устройство защиты от протечек может быть установлено в любом месте: на кухне под мойкой, в ванной или в туалете. Его конструкция позволяет применять два тросика, для одновременного прекращения подачи холодной и горячей воды. При этом механизм не требует никакого обслуживания.

Изготовление механизма защиты от протечек

Для изготовления устройства защиты от протечек, понадобятся:

  • Слесарные тиски;
  • Ножовка по металлу;
  • Дрель;
  • Молоток
  • Пассатижи;
  • Электроточило.

Из материалов следует запастись листовым металлом (лучше оцинкованная или нержавеющая сталь). Также понадобятся: тросик, подходящий деревянный брусок размерами 360х50х30мм, пружина, бумага, шурупы, кнопки канцелярские.

Схема раскроя металлического листа

Основанием механизма служит брусок, край которого срезан по короткой стороне под углом 93°. На нём смонтированы элементы 3, 4, 5, а также пружина и тросик.

В качестве чувствительного датчика используется бумажная полоса, которая крепится к деревянному основанию кнопками.

Читать еще:  Устройство и принцип работы кондиционера или сплит - системы

В качестве сигнализатора используется обычная бумага

Чтобы изготовить элемент №3 можно воспользоваться прочным бруском размерами 150х20х50мм. Вырезанную из листа заготовку изгибают вокруг этого бруска, делают прорези для установки тросика, а затем снимают с деревянного приспособления.

Третий и четвертый элементы конструкции лучше изготовить из нержавеющей стали, так как этот материал имеет более скользкую поверхность. Места, по которым детали необходимо сгибать, показаны на чертеже красными линиями.

В прорези деталей 4a и 4b установите тросик

В прорези деталей 4a и 4b устанавливается тросик. Затем детали 4, 4a, 4b и пружину необходимо соединить снизу винтом.

Регулировка механизма

Изготавливать и регулировать устройство удобно при помощи простого приспособления, имитирующего часть водопровода. Для этого понадобится 20-мм труба с резьбовой частью, на которую нужно установить шаровый кран.

Кронштейн для крепления механизма к трубопроводу

При помощи такого приспособления можно проверить и настроить работу механизма прямо в мастерской. Также труба понадобится при сверлении отверстий в элементах 2 и 2a. Для этого между ними устанавливают трубу и зажимают детали в тисках. При этом следят за тем, чтобы рукоятка крана (элемент 1 и 1a) была в закрытом состоянии, а пазы для троса и элемент 2 совмещают. После этого приступают к сверлению сквозных отверстий элементов 2 и 2a.

Рукоятка крана позволит настроить работу механизма прямо в мастерской

Элемент 5 имеет отверстие под палец (для установки пружины) и отверстие для зацепа. Прокручивая по виткам, деталью 5 можно отрегулировать жёсткость пружины.

Механизм в «заряженном» состоянии

Сила натяжения пружины в рабочем положении должна быть не менее 10кг. Основное условие: усилие, приходящееся на бумажную ленту, должно составлять 1-1,5кг. Чтобы измерить его величину, можно воспользоваться бытовыми пружинными весами («кантером»). При необходимости, величину усилия можно изменить, уменьшив или увеличив угол на коротком торце бруска. Такой же угол должен быть и у элементов 3,4 на участке касания.

Кронштейн пружины с отверстием под палец

Хорошая пружина получается при отрезании необходимого куска от дверной пружины, которые продаются в любом хозмаге. Тросик можно использовать велосипедный, укоротив его до нужной длины.

Для проверки работоспособности собранной системы бумажную ленту смачивают водой. При размокании она должна разорваться и освободить пружинный механизм.

Требования к установке механической системы защиты от протечек

Если механизм сработал, последующую установку бумажной ленты следует производить только после полного удаления влаги с поверхности устройства.

Трос должен иметь длину не больше 2м, при этом следует избегать его многочисленных изгибов (допускается не более одного изгиба под прямым углом).

Крепить кронштейн к трубе необходимо жёстко, поэтому лучше, если напорный трубопровод будет изготовлен из металлических труб.

Так выглядит механизм привода

Шаровой кран должен быть хорошего качества. Сопротивление усилию закрывания и рывки во время поворота его рукоятки не допускаются.

Работа механизма защиты от протечек (видео)

Самостоятельно сделать систему защиты от протечек воды не так уж и просто.

Датчик протечки воды. По нему в интернете тоже много информации от наших мастеров-самоделкиных. Вода попадает на контакты датчика и все, протечка обнаружена. Наверное, так думают многие из них. А то,что контакты датчика окисляются, об этом даже и не говорится. И то, что «окислившийся» датчик может просто «не увидеть» воду, об этом нужно знать и всегда помнить. Не зря контакты датчика протечки Гидролок мы покрываем золотом. А разрушение электродов датчика при возникновении «гальванической пары»? Нюансов много. Не все так просто, как кажется на первый взгляд.

Есть много нюансов в комплектующих системы от протечек воды. Как они должны работать и при том работать исправно и безотказно? Мы создавали систему Гидролок, имея огромный опыт в разработке подобных систем. Были учтены все плюсы и минусы уже существующих систем. Минусы мы постарались убрать из системы Gidrolock или превратить их в плюсы, ну а плюсы приумножили и превратили в неоспоримые достоинства, которые отражены только в системе Гидролок. Мы не против экспериментов и чего-то нового. Кому-то спойлер на «пятерке» это круто, а кто-то скажет, что это «колхоз». Сколько людей-столько мнений. Но, чтобы самому вновь изобрести велосипед, нужно, по крайней мере, изучить данный вопрос «от и до». А не только так, что есть рама, педали, два колеса и руль. В интернете, в том числе и на форумах, много информации о системах защиты от протечек воды, но она не всегда объективна. К сожалению, чтобы составить правильную, четкую и честную картину, нужно еще и читать между строк. А также отфильтровывать информацию на рекламную и настоящую.

Выбор за вами. Изучайте, читайте форумы, смотрите отзывы и видео. Обращайте на основные параметры системы, ее универсальность, «живучесть» и возможность ее расширения в будущем, если будет такая необходимость. Смотрите на качество датчиков и шаровых электроприводов, чтобы, например, не приобрести кран с уже законченным сроком годности (да, бывают и такие). Наш Вам совет-покупайте уже готовую систему защиты от протечки воды. Зарекомендовавшую себя, проверенную временем и изготовленную на заводе, а не на коленке. Если же Вы решите сделать систему защиты от протечек воды своими руками-желаем Вам удачи, а также интересных технических находок и решений!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector