Snímač hladiny vody ve studni

[Victronix]

Ahoj
Je mnoho zapojení snímačů hladiny vody. Pro svou konstrukci jsem použil detekci vody pomocí elektrod. Ke snímání uzavření obvodu přes vodu je nejvhodnější použít střídavý proud. Při použití proudu stejnosměrného dochází k elektrolýze. Nevýhodou tohoto zapojení je nemožnost použití bateriového napájení. Toto mi nevadí, neboť zapojení používám k blokaci čerpadla Darlingu. Celý snímač detekuje 4 úrovně hladiny. Mezi první a druhou hladinou je realizován klopný obvod. Při podkročení spodní hladiny se výstup pro čerpadlo zablokuje. Při překročení druhé úrovně hladiny se čerpadlo odblokuje. Třetí a čtvrtá úroveň je pouze informativní. Na obrázku je schéma vstupní části s napájecím zdrojem.

K připojení všech vstupů a výstupů používám wago svorku pro montáž skrz desku. Ze sekundáru transformátoru 230V/12V, svorka S2, se přes 3 rezistory v sérii připojí jeden konec střídavého napětí k zemi. Celé zařízením mám v instalační krabici ve sklepě. Místo podlahy mám ve sklepě pouze štěrk. Uzemnění "PE" mám realizováno pomocí svařovacího drátu, který je zapíchnutý skrz štěrk přímo do hlíny. Na sekundár transformátoru je připojený usměrňovací můstek. Následuje filtrace. Vyfiltrovaným napětím je napájen komparátor LM339D. Vyfiltrované napětí jde na vstup stabilizátoru 12V. Stabilizovaným napětím je dále napájen logický obvod CD4001UBM - čtyřnásobný dvouvstupový NOR gate, a další výstupní obvody.
Na obrázku je jeden detekční obvod. Svorka X10 je připojena k elektrodě ve studni. R10 a R11 jsou připojeny na střídavé napětí 12V. Při uzavření obvodu přes zem a vodu se mezi vstupy komparátoru vytvoří potenciál opačné polarity a výstup se překlopí.
Hladina je indikována pomocí LED diody připojené na výstup komparátoru.
Na vstup 12 logického integrovaného obvodu jde výstup komparátoru první hladiny a na vstupy 1 a 2 jde výstup druhé hladiny. Propojkou JP1 lze zvolit logiku výstupu blokace čerpadla (nebo něčeho jiného).
Výstup klopného obvodu je přiveden na gate tranzistoru. Výstup tranzistoru rozsvěcí indikační LED, infra LED v optočlenu, a spíná paticové relé na DIN lištu, připojené na svorky X4 a X5. Optočleny jsou v celém zapojení použity kvůli monitorování hladin vnějším řídícím systémem. Vstupy řídících systémů jsou standardně 24Vss. Výstup optočlenu je pomocí NPN tranzistoru a stabilizátoru TL431 omezen na 20mA. Nemůže se tedy stát, že při zkratování výstupu by výstupní obvod vyhořel.
DPS je oboustranná s použitím jak SMD součástek, tak součástek průchozích skrz desku. DPS je navrhnutá tak, aby bylo možno použít jednostrannou DPS s propojkami. Při využití výstupních obvodů s optočleny si dejte pozor na typ TL431. Uvedený typ má oproti standardu prohozené piny.
Zapojení jsem zveřejnil po více než dvou letech od jeho spuštění. Abych si byl jist, že funguje. Všechny součástky, kromě transformátoru, byly šuplíkové. Podle toho to možná také vypadá Elektrody ve studni jsem vyrobil z nerezového svařovacího drátu o průměru 2mm.
Edit: Update adres obrázků.
Pořád bez zásahu funguje

[Rellik]

No máš to vymakané, nicméně stačilo koupit obyčejný plovák a ten umístit dle požadované vody hladiny...

[Victronix]

Pro uživatele Rellik a pro ty, kteří sdílejí tento názor:
Přečtěte si, prosím, první dvě věty příspěvku.

A pro ostatní:
Nenechte se otrávit a dávejte sem vaše bastle.

[Rellik]

První dvě věty oznámí, že existuje mnoho zapojení snímačů vod (tzn i plovák). Pak, že jsi udělal zapojení pomocí elektrod. To taky nikomu nic neřekne, protože i pokud použiju "pouze" dvě elektrody, tak existuje naprosto jednoduchý způsob jak získat informaci o hladině.
Takže tvoje provedení nijak nehaním, jen konstatuju, že k tomu stačí obyčejný hladinový spínač, který do vody nepouští žádnou elektřinu a funguje 100%, kdežto posílání střídavého proudu do vody mi nepřijde zrovna bezpečné i když je v malém měřítku, vždy se může vyskytnout anomálie, která může někoho i zabít. Je to přeci jen provozované ve vlhkém prostředí...

Já dělal jiné věci spojené s bazénem a i tam jde v určitém režimu cítit napětí (proud) na nerezových trubkách a to není nijak obvod spojen s vodou ani vedením vody. Navíc vše jede jen na 12V...

[Celeron]

Já k tomu můžu říct jen jednu věc. Ani profesionální elektrodový snímače hladiny moc dlouho nefungují. Je to vylučováním minerálů z vody, postupně se mezi elektrodama vytvoří svod. Na tvrdý vodě už za 2 roky, odzkoušeno osobně na několika místech. Pokud to jde tak plovák. Ve vrtaných studnách je to bohužel problém kvůli malýmu průměru.

[workhard]

My máme ve vrtu elektrody a maká to. Jen má každá svůj kabel a je mezi nimi asi 30cm.

[Victronix]

Rellik > "Takže tvoje provedení nijak nehaním"...
Nejsem citlivka, ale tvůj příspěvek nepotěší. Zařízení typu plovák znám. Nepoužil jsem jej kvůli nejisté životnosti kabelu či spínače. Zkrátka: Použil jsem svou konstrukci.

Ohledně bezpečnosti je zapojení v pořádku.

Popiš vliv střídavého proudu, o velikosti cca. 20µA, na kvalitu vody v používané studni.

[Celeron]

[workhard]

Už asi 10 let a voda je tvrdá tak průměrně. Pláty z rychlovarky neodpadávají.

[jodaps]

Mlčící většina (pochopitelně) mlčí. Bo si tím každý prošel a ví svý.

[kutilmil]

Je to pekné, ale dá sa to kúpiť napríklad od elkoepu...... Neoplatí sa to vyrábať.

[Artaban001]

Funguje (MAVE) nám to tu přes 10 let - problém byvala občas nakondenzovaná voda v rozvodné skříňce. Opraveno stylem - nejlepší těsnění je desítka díra a od té doby pokoj. pro sychr tu máme ještě jednu náhradní soupravu.

[Joska]

Já mám dobrou zkušenost s plovákovým spínačem ale je to o kvalitě kabelu, provedení ucpávky, kvalitě mikrospínače, provedení obecně ... Pokud je člověk ochoten za plovák dát trochu víc peněz tak se dá koupit plovákový spínač v profi provedení i se spešl kabelem pro pitnou vodu.

[aldebaran]

Přidám pár zkušeností plovák vs. elektronika.

U nás doma:
plovák ve studni za cca 400 Kč, osazen někdy v r. 1995, jako ochrana čerpadla proti chodu na sucho. Funguje dodnes.
Někdy v r. 2011 jsem do téže studny doplnil elektronické snímámí hladiny pomocí elektrod vlastní výroby. Elektrody jsou z cca 1 mm nerez plechu, obdélníčky asi 5x8 cm, přilepené na plastových hmoždinkách pro kotvení zateplení fasád (délka asi 10 cm). Tyto jsou pak po jednom metru připáskovány stahovacími pásky na kabely k plastové trubce pro elektrorozvody ( KOPOS Kolín , pevná trubka D25. Vnitřkem trubky vede kabel JYSTY 4x2x0.5 a u každé elektrody je dírka, kterou prochází vodič k elektrodě. to celé je zavešeno ve studni. Zařízení je napájeno 6V= a ačkoliv bylo původně instalováno " na zkoušku", než vymyslím něco lepšího, funguje bez poruch dodnes.

U známého:
hlídání hladin a blokování čerpadla v systému nádrž na dešťovou vodu-nádrž na odpadní vodu. Hlídání dvou hladin v nádrži na odpadní vodu (odpad z WC a umyvadla)+ blokování čerpadla (aby se jímka nepřeplnila, v místě není kanalizace a tudíž tam nemůže být ani přepad) bylo realizováno dvěma plováky označenými jako "Zátěžové, pro odpadní vody" . Kabel má neoprenovou izolaci, cena cca 1800 Kč/ks.
Signalizace hladiny v nádrži na dešťovku je realizována zařízením popsaným výše. Obojí je v provozu od roku 2014. Plováky zatím bez poruch, hlídání hladiny také.

[Artaban001]

Plovák si můžeš dovolit, když máš ve studni dost místa. Pokud čerpáš vodu z vrtu, tak tam plovák zkrátka nedostaneš. U "kontaktního" snímání hladiny si můžeš nastavit rozmezí zapnutí - vypnutí. U miniplováčku jsi poněkud omezen. Jak jsem psal výše, máme tovární hlídač hladiny. Elektrody jsou napájený střídavým proudem, takže se neelektrolýzují. Potíže, které jsme s tím měli bys měl i na plovákovým spínači. 3-f motor musíš spínat stykačem a nakondenzovaná pára je pěkná svině. Ať si stavíš svůj systém jakýkoliv, tak se snaž elektriku dát mimo prostor studny, pokud Tě to láká k přišroubování ke stěně skruže zevnitř, tak to nedělej.
K tomu Tvýmu zapojení: promiň, ale na danný účel mi to přijde moc překombinovaný. Osvědčený schémata továrních výrobků jsem tu už dával.