Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Woda w procesie życia człowieka jest jednym z najważniejszych zasobów zapewniających komfort, standardy sanitarne, operacje i procesy technologiczne. Jednak w działaniu systemów zaopatrzenia w wodę mogą wystąpić awarie i sytuacje awaryjne. Aby zapobiec niepożądanym skutkom wypadków, zastosowano czujnik wycieku wody. Czym są i jak działają, rozważymy w tym artykule.

Miejsce docelowe

Czujnik wycieku wody przeznaczony jest do kontrolowania określonej objętości zbiornika, powierzchni pomieszczenia, powierzchni i innych konstrukcji do napełniania cieczą.W zależności od zakresu zastosowania różnią się rodzaje i zasada działania przyrządów pomiarowych. Po uzgodnieniu takie czujniki są używane do:

  • Monitorowanie łazienki i kabiny prysznicowej pod kątem zalania w przypadku awarii instalacji kanalizacyjnej;
  • Śledzenie instalacji grzewczych pod kątem szczelności i zalania pomieszczeń;
  • Monitorowanie stanu pojemników wypełnionych substancjami agresywnymi, ich szczelności oraz otaczającej przestrzeni;
  • Do kontroli szczelności kadłuba łodzi i statków transportowych, urządzeń żeglugowych, umożliwiają sygnalizację zapełnienia ładowni;
  • Monitorowanie stanu pojemników i zbiorników suchych, które podczas eksploatacji nie powinny być wypełnione cieczą, ale mogą mieć kontakt z wodą;
  • Sterowanie napełnianiem systemów nawadniających, systemów nawadniających i innych urządzeń pomocniczych;
  • Nadzór konstrukcji budowlanych, piwnic i piwnic w celu sygnalizacji napełnienia wód gruntowych.

Dodatkowo czujniki wycieku wody mogą być instalowane w trudno dostępnych miejscach, gdzie kontrola wizualna jest utrudniona lub niemożliwa ze względu na cechy konstrukcyjne. Przeznaczone są również do badań zbiorników transportu kolejowego i samochodowego, zbiorników do magazynowania materiałów, surowców i innych produktów.

Budowa i zasada działania

Ze względu na ogromną różnorodność stosowanych technologii i zadań, jakie mogą rozwiązać czujniki wycieków wody, istnieje wiele rodzajów tego sprzętu. Każdy z nich będzie się różnił urządzeniem, zasadą działania, sposobem instalacji oraz interakcją z systemem sterowania lub blokiem logicznym. Ze względu na fakt, że czujnik elektrody jest najbardziej odpowiedni do użytku domowego, rozważymy tę opcję jako przykład.

Ryż. 1. Czujnik wycieku wody

Konstrukcję takiego czujnika przepływu wody reprezentują następujące elementy:

  • Obudowa - wykonana z materiału dielektrycznego z reguły oddziela korpus pomiarowy, który będzie miał kontakt z wodą, oraz płytkę z elementami radiowymi do zasilania elektrod.
  • Elektrody - w zależności od wykonania mogą mieć wykonanie punktowe, wtykowe lub być wykonane w formie grzebienia, torów na płytce.
  • Separator dielektryczny - służy do elektrycznego oddzielenia elektrod od siebie.
  • Jednostka elektroniczna - realizowana przez zespół rezystorów lub elementów półprzewodnikowych do pomiaru przewodności kontrolowanej przestrzeni.
  • Przewody połączeniowe - służą do doprowadzenia napięcia do czujnika wycieków i wykonania odczytów uzyskanych w wyniku pomiarów. Za pomocą przewodów lub wtyczki miernik podłącza się do obwodu kontrolnego lub pomiarowego.

Zasada działania opiera się na przewodzących właściwościach wody. Tak więc w normalnych warunkach pomiędzy elektrodami czujnika wycieku znajduje się szczelina powietrzna i dielektryk, który ma bardzo dużą rezystancję. Dlatego przepływ prądu w jego obwodzie jest niemożliwy.

Ryż. 2. Zasada działania czujnika wycieku wody

Ale jak tylko woda dostanie się na elektrody pomiarowe, obwód między nimi się zamknie. Ze względu na fakt, że woda jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego i ma wysoką przewodność. Pomiędzy elektrodami zacznie płynąć prąd, który unieruchomi jednostkę sterującą. W zależności od zasady działania i rodzaju czujnika, informacja o zalaniu może być przekazywana w postaci sygnałów dźwiękowych lub elektronicznych, bądź też może zostać przetłumaczona na polecenie zamknięcia kranu.

Tak więc, wyposażając dopływ wody w elektryczny zawór kulowy, czujnik wycieku wody może wysłać polecenie wyłączenia systemu. W takim przypadku sterowanie odbywa się autonomicznie, bez Twojej interwencji. W innych przypadkach sygnał może zostać przesłany do aplikacji mobilnej lub rozprowadzony za pomocą sygnałów dźwiękowych i świetlnych.

Wyświetlenia

Separacja czujników wycieku wody odbywa się w zależności od szeregu czynników, które wpływają na cechy ich działania. Tak więc wszystkie modele są podzielone na dwie duże grupy: przewodowe i bezprzewodowe.

Ryż. 3. Przewodowy i bezprzewodowy czujnik wycieku

Czujniki przewodowe są niezawodne i tańsze. Ale ich istotną wadą jest instalacja elektryczna, która musi znajdować się w podłodze, ścianach lub innych konstrukcjach. Co powoduje konieczność poniesienia dodatkowych kosztów podczas montażu, a w przypadku już wykonanej naprawy może znacznie zaburzyć estetykę pomieszczenia.

Bezprzewodowe czujniki wycieków są znacznie łatwiejsze w montażu, transmisja danych z nich odbywa się za pomocą fal radiowych. Dopuszczalna odległość od odbiornika wynosi około 200 m. Jednocześnie modele bezprzewodowe wymagają źródła zasilania, którego stan będzie zależał od wydajności całego systemu.

Zgodnie z zasadą działania wszystkie czujniki wycieku wody dzielą się na kilka typów:

  • Pływak - funkcja poruszająca pływakiem, który reaguje na wypełnienie przestrzeni wodą. Pomimo niskiego kosztu są rzadko używane w domu, najczęściej są instalowane na statkach floty rzecznej i morskiej.
Ryż. 4. Pływakowe czujniki wycieku wody
  • Ultradźwięki - działają poprzez wysyłanie fal ultradźwiękowych do objętości pomieszczenia lub zbiornika. Wysyła sygnał do systemu w przypadku napełnienia wodą.
  • Elektroda - mierzy rezystancję omową między dwiema elektrodami. Gdy tylko odległość między zaciskami zostanie wypełniona wodą, rezystancja gwałtownie spadnie, co naprawi czujnik wycieku.
  • Pojemnościowy - działa na tej samej zasadzie co elektroda, ale płytki są używane jako wnioski. Takie czujniki stosuje się w tych miejscach, gdzie oprócz wycieku wody konieczna jest kontrola innych parametrów.
  • Radar - wysyła fale radiowe do kontrolowanej przestrzeni i analizuje je w odbitej formie. Po napełnieniu wodą rejestruje zmianę parametrów fali. Takie czujniki wycieków są szeroko stosowane w agresywnych środowiskach lub w pomieszczeniach, w których lokalizacja na zewnątrz jest niedopuszczalna.
  • Hydrostatyczny - działanie czujnika opiera się na interakcji z czułym elementem reagującym na nacisk.

Dodatkowo wszystkie czujniki wycieku wody są podzielone według liczby kranów i sposobu informowania.

Ryż. 5. Podział czujników wycieku wody ze względu na liczbę kranów

Dodatkowo każdy typ może różnić się sposobem montażu i instalacji, co znajdzie odzwierciedlenie w schemacie połączeń. W zależności od miejsca instalacji i sposobu interakcji z wodą typy są podzielone według stopnia ochrony przed wnikaniem wilgoci i pyłu zgodnie z rozdziałami 5 i 6 GOST 14254-2015.

Schematy połączeń

W zależności od zadań i kubatury pomieszczenia, schemat podłączenia czujnika wycieku wody również będzie się różnił. Dlatego jako przykład rozważymy opcję uniwersalną:

Ryż. 6. Schemat podłączenia czujnika wycieku w instalacji wodociągowej

Jak widać na rysunku 6, zastosowano tutaj cztery czujniki wycieku: dla pralki, toalety, wodno-kanalizacyjnej, łazienkowej i umywalki. Do umywalki i wanny stosuje się jeden czujnik, ponieważ znajdują się one obok siebie, jeśli w Twoim przypadku są rozdzielone, wskazane jest zastosowanie większej liczby czujników wycieku. Każdy z czujników podłączony jest do kontrolera, który przetwarza otrzymane informacje. Od sterownika wyprowadzone są dwa przewody do sterowania napędem elektrycznym zaworów kulowych montowanych na rurociągu ciepłej i zimnej wody.

Z reguły wszyscy producenci produkują czujniki wycieków wraz z modułem sterującym. Ułatwia to późniejszą instalację i eksploatację, gdyż taka kompletność zapewnia pełną kompatybilność urządzeń. Należy jednak zwrócić uwagę na polaryzację zacisków podczas podłączania:

Ryż. 7. Schemat wyprowadzeń sterownika do podłączenia czujnika wycieku wody

Jak widać na rysunku 7, jeśli piny są podłączone nieprawidłowo, system ochrony przed wyciekiem wody nie będzie działał poprawnie. Co sprawi, że będzie nieskuteczny lub bezużyteczny w zakresie ostrzegania i odcinania dopływu wody.

Istnieją również opcje połączenia kombinowanego, kiedy do jednego modułu zainstalujesz zarówno przewodowe, jak i bezprzewodowe czujniki wycieku. Lub jeśli chcesz wysłać sygnał awarii nie tylko do napędu suwnicy, ale także do innych urządzeń powiadamiających, stosuje się następujący schemat:

Ryż. 8. Połączony schemat połączeń

Wybrane funkcje

Przy wyborze czujnika wycieku wody należy kierować się indywidualnymi cechami pomieszczenia, do którego przeznaczony jest sprzęt. Więc na początek zdecyduj o miejscach instalacji, na podstawie których możesz określić rodzaj instalacji, na przykład podłoga lub zabudowa. Same czujniki mają inny kształt i wygląd, dzięki czemu można wybrać najbardziej odpowiedni model, który harmonijnie wpasuje się w wystrój wnętrza.

Wybierając sterownik należy wziąć pod uwagę ilość czujników wchodzących w skład zestawu i możliwych do podłączenia. Jeśli planujesz więcej punktów kontroli wycieków wody niż pozwala na to moduł, lepiej jest zastosować model o większej funkcjonalności. Na przykład:

  • Moduł Neptuna jest wyposażony w 2 czujniki i może łączyć 10 punktów;
  • Moduł Aquaguard posiada 4 czujniki wycieków i jest w stanie podłączyć 10;
  • Gidrolock zawiera w standardzie 3 czujniki wycieków i można je podłączyć 40.

Lista referencji

    A.Kashkarov "Czujniki w układach elektronicznych: od prostych do złożonych" 2013
  1. Glenn J. Sartori Industrial Electronics 2016
  2. Fryden J „Nowoczesne czujniki. Podręcznik» 2005
  3. I.V. Saveliev „Kurs fizyki ogólnej” 1970

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Elektryk