Τι είναι ο ελεγκτής στάθμης νερού;
Ο ελεγκτής στάθμης νερού είναι ένας αισθητήρας που μετρά τη θέση ενός υγρού, γνωστός και ως αισθητήρας στάθμης νερού. Μπορεί να μετατρέψει το ύψος του υγρού σε έξοδο ηλεκτρικού σήματος, έτσι ώστε να ελέγχει το ύψος της στάθμης του νερού. Ο ελεγκτής στάθμης νερού χρησιμοποιείται ευρέως σε μια ποικιλία βιομηχανικής ανίχνευσης και ελέγχου, ειδικά στην ανάγκη αυτόματης αναπλήρωσης ή διακοπής του νερού στην περίσταση, όπως βιομηχανικοί λέβητες, αστικά κτίρια με πισίνες και ούτω καθεξής.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ελεγκτών στάθμης νερού, συμπεριλαμβανομένων, ενδεικτικά, των ελεγκτών στάθμης διακόπτη καλαμιού, των ελεγκτών στάθμης με μαγνητικό διακόπτη πλωτού, των ελεγκτών στάθμης ηλεκτροδίων, των ελεγκτών στάθμης πίεσης και ούτω καθεξής. Ο ελεγκτής στάθμης διακόπτη καλαμιού αποτελείται από διακόπτη καλαμιού και μόνιμο μαγνήτη, κατάλληλος για έλεγχο στάθμης νερού ή συναγερμό στάθμης νερού ανοιχτών δοχείων όπως δεξαμενές νερού, πύργοι νερού και πισίνες σε βιομηχανικά και αστικά κτίρια. Ο ελεγκτής στάθμης μαγνητικού διακόπτη πλωτήρα, από την άλλη πλευρά, ελέγχει τη στάθμη του νερού μέσω της ανόδου και της πτώσης του πλωτηροδιακόπτη.
Ο ελεγκτής στάθμης πύργου νερού είναι ένα ειδικό είδος ελεγκτή στάθμης νερού, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο της στάθμης του νερού του πύργου νερού. Όταν η στάθμη του νερού του πύργου νερού πέσει στο κατώτερο όριο, ο ελεγκτής στάθμης νερού του πύργου νερού θα ξεκινήσει την αντλία για να αντλεί το νερό στον πύργο νερού. όταν η στάθμη του νερού του πύργου νερού ανέλθει στο ανώτατο όριο, ο ελεγκτής στάθμης νερού του πύργου νερού θα απενεργοποιήσει την αντλία και θα σταματήσει την άντληση νερού. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει τον πλήρως αυτοματοποιημένο έλεγχο της στάθμης του νερού χωρίς χειροκίνητη παρέμβαση.
Επιπλέον, ο ελεγκτής στάθμης νερού μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με ένα προστατευτικό κινητήρα για την προστασία του κινητήρα της αντλίας, αποτρέποντας τη ζημιά του κινητήρα που προκαλείται από πολύ χαμηλή ή πολύ υψηλή στάθμη νερού. Ταυτόχρονα, ο ελεγκτής στάθμης νερού διαθέτει επίσης λειτουργία ανίχνευσης ρεύματος, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει σταθερή λειτουργία και ισχυρή ικανότητα κατά-παρέμβασης.
Συνολικά, ο ελεγκτής στάθμης νερού είναι ένα σημαντικό κομμάτι βιομηχανικού εξοπλισμού που διασφαλίζει ότι το υγρό διατηρείται σε προκαθορισμένο επίπεδο στον εξοπλισμό ή το δοχείο, αποτρέπει την καταστροφή του εξοπλισμού λόγω της πολύ υψηλής ή πολύ χαμηλής στάθμης του νερού και βελτιώνει τη σταθερότητα και την ασφάλεια του εξοπλισμού.
Η αρχή λειτουργίας του ελεγκτή στάθμης νερού
Ο ελεγκτής στάθμης νερού χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της θέσης του διακόπτη υγρού, ο ελεγκτής συνδέεται με την αντλία στο ένα άκρο, το ένα άκρο συνδέεται με την παροχή ρεύματος, όταν το υγρό είναι κάτω από τη θέση του σημείου ανίχνευσης, ο αισθητήρας δεν ανιχνεύει νερό, σύμφωνα με την αρχή της εξόδου ενός σήματος, που συνδέεται με τον διακόπτη της αντλίας για να ανοίξει την αυτόματη προσθήκη νερού. Όταν η στάθμη του υγρού είναι υψηλότερη από ένα ορισμένο σημείο ανίχνευσης, ο αισθητήρας στέλνει ένα σήμα, ο διακόπτης που είναι συνδεδεμένος στο τροφοδοτικό θα αναγκαστεί να κλείσει για να σταματήσει η προσθήκη νερού. Διπλή προστασία ανίχνευσης στάθμης υγρού για αποφυγή υπερχείλισης δεξαμενής.
Η αρχή του ελεγκτή στάθμης νερού είναι να ανιχνεύει τη στάθμη του νερού μέσω του αισθητήρα αισθητήρα, όταν η στάθμη του νερού φτάσει σε μια συγκεκριμένη θέση, το εσωτερικό τσιπ του αισθητήρα εξάγει σήματα υψηλής και χαμηλής στάθμης, έτσι ώστε να πραγματοποιηθεί ο έλεγχος της στάθμης του υγρού. Η συσκευή έχει χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μικρό μέγεθος, καλή αδιάβροχη απόδοση και πολύ βολική εγκατάσταση και συντήρηση.
Στη συνέχεια, θα μοιραστώ μαζί σας μερικά διαγράμματα κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού, καθώς και θα αναλύσω εν συντομία τον τρόπο λειτουργίας τους.
Μερίδιο διαγράμματος κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού
1.η χρήση του διαγράμματος κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού μικροελεγκτή 8051
Αυτό είναι ένα διάγραμμα κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού με χρήση μικροελεγκτή 8051. Το διάγραμμα κυκλώματος λειτουργεί με βάση την αρχή της «αγωγιμότητας του νερού». Χρησιμοποιεί τέσσερα καλώδια βυθισμένα στη δεξαμενή για να ανιχνεύσει και να εμφανίσει τη μεταβαλλόμενη στάθμη του νερού. Ο μικροελεγκτής ερμηνεύει τα δεδομένα από αυτά τα καλώδια, εμφανίζει τη στάθμη του νερού στην οθόνη LCD και ελέγχει τον κινητήρα ανάλογα.
Όταν η δεξαμενή νερού αδειάσει, η οθόνη LCD θα εμφανίσει τη λέξη "LOW" για να δώσει σήμα στον κινητήρα να ξεκινήσει αυτόματα να λειτουργεί. Όταν η στάθμη του νερού φτάσει στο μεσαίο σημείο, η οθόνη LCD θα εμφανίσει "HALF" και ο κινητήρας θα συνεχίσει να λειτουργεί.
Μόλις το ρεζερβουάρ φτάσει σε πλήρη χωρητικότητα, η οθόνη LCD θα εμφανίσει "FULL" που θα προκαλέσει την απενεργοποίηση του κινητήρα. Στη συνέχεια, ο κινητήρας θα επανεκκινήσει όταν η στάθμη του νερού στη δεξαμενή πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.
2. Διάγραμμα κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού με χρήση μικροελεγκτή 8051
Αυτό είναι ένα διάγραμμα κυκλώματος ενός ελεγκτή στάθμης νερού που χρησιμοποιεί έναν μικροελεγκτή 8051. Το διάγραμμα κυκλώματος λειτουργεί με την εισαγωγή ενός αισθητήρα τροφοδοσίας θετικής τάσης στο κάτω μέρος της δεξαμενής. Οι ανιχνευτές για την ανίχνευση των επιπέδων 1/4, 1/2, 3/4 και FULL βρίσκονται ένας προς έναν πάνω από τον κάτω θετικό ανιχνευτή και απέχουν ίσα. Ας εξετάσουμε τον ανώτατο καθετήρα, που αντιπροσωπεύει το FULL επίπεδο. Το άλλο άκρο συνδέεται με τη βάση του τρανζίστορ Q4 μέσω της αντίστασης R16. Όταν η στάθμη του νερού φτάσει στη μέγιστη τιμή της, το ρεύμα ρέει στη βάση του τρανζίστορ Q4, προκαλώντας την αγωγή του και με αποτέλεσμα την πτώση της τάσης του συλλέκτη.
Ο συλλέκτης του Q4 συνδέεται στο P2.4. Μια χαμηλή τάση στο P2.4 υποδηλώνει ότι η επάνω δεξαμενή είναι άδεια. Όταν η στάθμη του νερού πέσει κάτω από τον πλήρη αισθητήρα στάθμης νερού, η βάση του Q2 ανοίγει, σβήνοντάς τον. Ως αποτέλεσμα, η τάση του συλλέκτη στο P2.4 αυξάνεται απότομα, υποδεικνύοντας ότι η δεξαμενή δεν είναι ακόμη γεμάτη. Οι εναπομείναντες αισθητήρες αισθητήρων (3/4, 1/2, 1/4) λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο και ο μικροελεγκτής καθορίζει το τρέχον επίπεδο σαρώνοντας τις ακίδες θύρας P2.4, P2.5, P2.6 και P{17}} Εάν όλες αυτές οι ακίδες θύρας είναι ψηλά (δείχνοντας ότι όλοι οι αισθητήρες είναι ενεργοποιημένοι), η δεξαμενή είναι άδεια.
Η αντλία ελέγχεται από τον ακροδέκτη θύρας P0.5. Όταν ξεκινά η άντληση, ο ελεγκτής θέτει το P0.5 σε χαμηλή κατάσταση, ενεργοποιώντας το τρανζίστορ Q6, το οποίο με τη σειρά του ενεργοποιεί το ρελέ K1, ενεργοποιώντας την αντλία. Ταυτόχρονα, το LED D6 ανάβει για να υποδείξει ότι ο κινητήρας λειτουργεί. Η λυχνία LED D7 χρησιμοποιείται ως ένδειξη χαμηλής-υπόθεσης. Εάν η στάθμη του νερού στη δεξαμενή του κάρτερ πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο, ο ελεγκτής χαμηλώνει το P0,7, με αποτέλεσμα να ανάβει η λυχνία LED D7.
3. Διάγραμμα κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού επαφής
Αυτό είναι ένα απλό κύκλωμα για τον έλεγχο μιας αντλίας νερού. Όταν η στάθμη του νερού στη δεξαμενή υψηλής στάθμης υπερβεί την απαιτούμενη στάθμη, η αντλία σβήνει αυτόματα και σταματά τη διαδικασία άντλησης, αποτρέποντας έτσι την υπερχείλιση του νερού. Χρησιμοποιεί ένα ρελέ για να διακόψει την παροχή ρεύματος στην αντλία.
Το κύκλωμα χρησιμοποιεί CMOS IC CD 4001 / 4011 για την κίνηση του ρελέ. Η πύλη εισόδου του 1 χρησιμοποιείται για τη σύνδεση ενός καθετήρα για την ανίχνευση της στάθμης του νερού. Ο ένας αισθητήρας συνδέεται στην πύλη 1 του IC και ο άλλος καθετήρας είναι γειωμένος. Όταν ο ανιχνευτής Α που είναι συνδεδεμένος στην πύλη 1 του IC αιωρείται, η είσοδος της πύλης 1 παραμένει υψηλή, η ακίδα εξόδου 4 ανεβαίνει ψηλά και το τρανζίστορ του οδηγού ρελέ άγει. Το ρελέ θα ενεργοποιηθεί. Η παροχή ρεύματος στην αντλία νερού συνδέεται μέσω του κοινού ακροδέκτη του ρελέ και της κανονικά ανοιχτής επαφής και όταν το ρελέ είναι ενεργοποιημένο, η αντλία νερού λειτουργεί. Το LED υποδεικνύει την κατάσταση λειτουργίας του ρελέ. Όταν η στάθμη του νερού ανεβαίνει και έρθει σε επαφή με τους ανιχνευτές Α και Β, η έξοδος IC μειώνεται και το ρελέ απενεργοποιείται{14}, διακόπτοντας την άντληση.
Αρχικά, όταν τα Α και Β δεν είναι συνδεδεμένα, δηλαδή όταν η στάθμη του νερού είναι χαμηλή, ο ακροδέκτης εισόδου 1 του IC είναι λογικά υψηλός και σύμφωνα με τον πίνακα αλήθειας ή μη{3}}πύλης, η έξοδος του pin3 είναι λογικά χαμηλή. Εφόσον η ακίδα 3 είναι βραχυκυκλωμένη στις ακίδες 5 και 6, οι είσοδοι στις άλλες ή μη πύλες θα είναι λογικά χαμηλές. Αυτό θα παράσχει ένα λογικό υψηλό σήμα στην αντίστοιχη ακίδα εξόδου 4. Όταν το ρεύμα ρέει μέσω της αντίστασης στη βάση του τρανζίστορ, αρχίζει να άγει και λειτουργεί ως διακόπτης κλεισίματος. Το ρελέ που είναι συνδεδεμένο με τον συλλέκτη του τρανζίστορ ενεργοποιείται, μια κανονικά ανοιχτή επαφή συνδέεται στην κοινή επαφή και η αντλία τροφοδοτείται με ρεύμα και αρχίζει να λειτουργεί.
Τώρα, όταν αυξάνεται η στάθμη του νερού στη δεξαμενή, οι ανιχνευτές Α και Β συνδέονται μέσω του νερού, ρέει ρεύμα μέσω αυτών (καθώς το νερό είναι αγωγός) και οι ακίδες 1 και 2 συνδέονται στην αρνητική παροχή της μπαταρίας μέσω των Α και Β. Οι ακροδέκτες εξόδου 1 και 2 συνδέονται στην αρνητική παροχή της μπαταρίας.
Ως αποτέλεσμα, ο ακροδέκτης εξόδου 3 βρίσκεται σε λογικό υψηλό, με αποτέλεσμα ο ακροδέκτης εισόδου της άλλης-πύλης να φτάσει λογικά ψηλά και, επομένως, ο αντίστοιχος ακροδέκτης εξόδου 4 να πάει λογικά χαμηλός. Λόγω έλλειψης ρεύματος πόλωσης, το τρανζίστορ διακόπτεται, το ρελέ διακόπτεται ανάλογα και διακόπτεται η τροφοδοσία της δεξαμενής.
4. με βάση το διάγραμμα κυκλώματος ελεγκτή στάθμης νερού NE555
Σχηματικό κύκλωμα ελεγκτή στάθμης νερού και διάγραμμα βύσματος φαίνεται στο συνημμένο σχήμα. Στο σχήμα, το 555 αποτελεί μια σκανδάλη Schmitt για την ολοκλήρωση της λειτουργίας ελέγχου της στάθμης του νερού.
Η αρχή λειτουργίας του διαγράμματος κυκλώματος είναι Α, Β, Γ στο συνημμένο σχήμα είναι τρία σημεία ανίχνευσης. Όταν η στάθμη του νερού ανεβαίνει στο σημείο Α, η αντλία σταματά, η στάθμη του νερού είναι χαμηλότερη από το σημείο Β, η αντλία λειτουργεί, προσθέτοντας αυτόματα νερό στην πισίνα.
Το σημείο C βρίσκεται στο κάτω μέρος της πισίνας, το οποίο συνδέεται με το τροφοδοτικό VDD, όταν η στάθμη του νερού είναι χαμηλότερη από το σημείο B, 555 ②, ⑥ η τάση του ποδιού είναι 0, ③ η έξοδος του ποδιού είναι υψηλή, VT1 αγώγιμο, το ρελέ είναι ενεργοποιημένο, η αντλία λειτουργεί.
Όταν η στάθμη του νερού φτάσει στο σημείο Β, τα σημεία C και B είναι βραχυκυκλωμένα-υπό τη δράση του νερού, έτσι ώστε η τάση ②, ⑥ ακίδων να είναι ίση με R3/(R3+R2+R1)*VDD, ίση με 1/2VDD (2,25V). Αυτή η τάση είναι μεγαλύτερη από ② πόδι (1/3) VDD, μικρότερη από ⑥ πόδι (2/3) VDD, ③ πόδι για να διατηρήσετε ένα υψηλό επίπεδο αμετάβλητο, συνεχίστε να προσθέτετε νερό.
Όταν η στάθμη του νερού φτάσει στο σημείο Α, τα σημεία C, B και A βραχυκυκλώνονται έτσι ώστε η τάση στις ακίδες ② και ⑥ να είναι ίση με R3/(R3+R2) * VDD, που είναι ίση με (3,6V). Αυτή η τάση είναι μεγαλύτερη από ⑥ ακροδέκτη (2/3) VDD, ③ ακίδα χαμηλής στάθμης εξόδου, αποκοπή VT1, το ρελέ είναι αποσυνδεδεμένο, έτσι ώστε η αντλία να σταματήσει να λειτουργεί.
