Авторизация
Зарегистрироваться

avatar RSS блога Подписка

Набор для сборки датчика уровня


Всем привет. Сегодня речь пойдет об очень простом наборе для самостоятельной сборки прибора, для контроля уровень воды. Данный набор может с успехом распаять школьник 5-7 класса за один вечер. Можно конечно сделать и полностью самостоятельно, включая плату, но я решил сэкономить время, поэтому был заказан набор.

Набор был приобретен с целью хоть как то автоматизировать набор воды в бочку на даче. При чем это не совсем бочка, а скорее труба, уходящая вниз на 2.5-3 метра, поэтому запасы воды там приличные (для простоты пусть будет бочка). Задумка была простая, пока нет регулярного водоснабжения электроклапан открывается и набирает в бочку воды по заданный уровень. Расход воды ведрами по необходимости и автоматический долив в бочку. Для того что бы клапан часто не срабатывал от колебаний воды, задумано несколько уровней. Нижний при котором включается клапан и верхний при котором выключается. Т.е. есть определенная мертвая зона при которой расход воды есть, а подача воды в бочку пока отсутствует. Кстати, эта мертвая зона и есть фактически такое понятие, как гистерезис.
В прошлом году эту функцию выполняло такое пардон устройство, как поплавковый механизм из бачка унитаза. Работало исправно, изредка засорялось, поскольку вода поступает по трубам прямиком из реки. Но в итоге зиму не пережило, поскольку было выполнено из пластмассы и развалилось от мороза.
Данный набор был призван заменить вышедший из строя механизм.

По мере хранения собранной платы и ожидании дачного сезона, была произведена попытка применить собранную плату на производстве, вот на такой установке.

Это просто большая кастрюля с нагревателем типа ТЭНов мощностью 27 КВт. Продукцию достают из холодильника целыми поддонами и закладывают в кострюлю. Надо все это нагреть до 90 С. Представляете сколько электроэнергии тратится ежесуточно?!
Для оценки объемов приложу пару фото:



Продукция между прочим представляет из себя свиные желудки и кудрявку (часть кишков).
Насколько я знаю желудки чем то набивают и употребляют в пищу, с кишками примерно то же самое — в том числе и колбасы с сосисками.

Это дело варится и повторно замораживается. Далее отправляется в Китай. Вот так вот, круговорот товара в природе. Мы им натуральные субпродукты, а в ответ электронику...

Назрел вопрос перевести нагрев кастрюли на пар. Так экономнее и мощность выше. Производительность вырастает в разы. Вот тут и потребовался датчик уровня, что бы никого паром не обварило и пар подавался только тогда, когда в емкости присутствует хотя бы минимальное количество воды.

Однако я вовремя спохватился и отказался от окончательной установки, хотя испытания показали работоспособность платы. Применять на производстве самоделки противопоказано. Поэтому нашли менее оперативно нужный прибор, который выполняет те же функции, но имеет еще и сертификат. Принцип работы заводского прибора практически соответствует набору с интернет магазина и в конкретном случае выполняет те же функции.
Этот прибор отечественного производства Овен САУ-М7.


Доставка и упаковка:
Бангуд весьма стабилен, малый пакет и несколько слоев вспененного полиэтилена.


В небольшом пакетике «кучка» деталей, плата и провода.

По номиналам я не сортировал, просто разложил для наглядности.

Схема не простая, а очень простая. Используется 4 элемента 2И-НЕ, при чем два из них выполняют функцию триггера. Он нужен для формирования петли гистерезиса.
Контакты 1 и 2 разъема J3 дают сигнал о нижнем уровне и включают реле. Контакты J4 1 и 2 — верхний уровень и аварийный, при срабатывании любого из них реле выключается. Срабатывание реле дублируется зажиганием светодиода. Схема уверенно срабатывает на водопроводную воду и так же уверенно на воду после водоподготовки, в которой солей меньше.
Я собирал плату практически не глядя в схему, разве что номинал резисторов посмотрел.
Перепутать выводы маловероятно и даже установить такие детали, как разъемы или транзисторы неправильно помешает нанесенная шелкография.
Единственный минус при монтаже — я перепутал местами светодиоды. Но это так, мелочи, на работоспособность не влияют.

В качестве датчиков были применены самодельные датчики уровня кондуктометрического типа. Примерно вот так они выглядят в сборе:


На плате со стороны установки деталей нанесена шелкография, вполне качественная.

Процесс распайки деталей вам не будет интересен, поскольку я не являюсь сборщиком и не владею особенностями тех процесса по сборке плат. Что в руку попалось с краю, то и запаивал.
Печатная плата со стороны пайки покрыта защитной маской. Металлизации нет. Плата односторонняя.


Использовал припой типа ПОС 61 с канифолью. Насвинячил немного.

Провода питания зафиксировал герметиком, что бы не обломались на выходе из отверстий. Провода, что шли в комплекте, мне показались слишком короткими.

Плату помыл растворителем со спиртом и покрыл слоем Plastik 70. Сразу заметил разницу между моими прежними платами и этой. Поверхность блестит и контакты покрыты слоем пленки.
Выявился некоторое неудобство, которое на самом деле является плюсом. Хотел снять видео о работе платы с использованием мультиметра, а получил проблему в виде того, что цупы, банально не продавливают покрытие защитное. Поэтому в видео отсутствует мультиметр.


Видео демонстрации работы платы:


Upd: пока писал обзор, на страницу с товаром даже не обращал внимание, как обычно. И только после написания обзора обратил внимание на товар. Плата не совпадает с той, что мне прислали и судя по комментариям многим высылают два разных варианта платы. На функционале это не сказывается. Обе платы работоспособны.

Итоги: Простейший набор, доступен для школьников, так же имеет практическое применение. К покупке рекомендую. Осадок небольшой остался из за того, что плата пришла не та, которая в описании.

В моем случае оказались лишними провода. Вероятно они планировались для вывода из платы светодиодов на переднюю панель и подключения источника питания.
Планирую купить +51 Добавить в избранное +25 +47
свернуть развернуть
Комментарии (59)
RSS
+
avatar
  • Rost
  • 17 июня 2017, 09:27
0
Минусы таких плат в том, что происходит электролиз и загрязнение-разрушение электродов. Поэтому правильней такой девайс собрать на ардуине, где этот момент можно обыграть программно — мерять короткими импульсами раз в 5 минут, менять полярность на электродах и т.п.
+
avatar
  • radmir
  • 17 июня 2017, 09:40
+2
Или низковольтовой переменкой.
+
avatar
0
А как быстро происходит разрушение? Если допустим, электродом будет медный провода 6 или 10 квадратов
+
avatar
  • Democ
  • 17 июня 2017, 17:26
0
На электроды надо брать титан, его и кислота соляная не берет))). На баке у родителей уже 12 лет стоят питание 5-6 вольт (+).
+
avatar
  • u3712
  • 17 июня 2017, 10:22
+2
Отлично. Электролиз происходит за счет ТОКА. Считаем ту страшную величину тока, который проходит в данном индикаторе: 12 В, 1 MOм.
Черт, электроды придется будут съедаться со свистом.
+
avatar
  • Rost
  • 17 июня 2017, 12:35
+1
Электроды покрываются окислами, датчик теряет нюх.
Собсно ниже все написано.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 10:26
0
Датчики с нержавейки. Напряжение 12 Вольт, сопротивление 1 МОм. Срок службы будет думаю очень большим.
upd выше уже написали, пока буквы нажимал.
+
avatar
0
нержавейка тоже бывает разная, у отца на производстве датчики из платины в промышленном осмосе, окисляются только в путь за 4 года, любой другой материал вообще не терпит и месяца.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 11:10
0
Ну это же не одноразовый бойлер. При необходимости можно заменить на новый.
+
avatar
0
Датчики с нержавейки. Напряжение 12 Вольт, сопротивление 1 МОм. Срок службы будет думаю очень большим.
Неправильно думаете. У нас в баке запаса воды (вода речная) за месяц электроды из нержавейки-пятёрки кончались. Когда задолбало электроды менять, перевели всё на переменку и проблема как бы рассосалась.
+
avatar
+2
Мы им натуральные субпродукты, а в ответ
пластмассовые…

Не удержался.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 10:24
+1
Да, хотел про доширак написать, но подумал что любители доширака будут сильно недовольны.
+
avatar
+3
Шо? Неужто такие же воинственные как «парильщики»? :))
+
avatar
  • rexen
  • 17 июня 2017, 09:30
+3
В статье не хватает картинки с магазина — где ясно видно как электроды опущены в ёмкость — мне 2 раза пришлось перечитывать текст, но принцип работы не написан явно — элетроды, герконы, датчики Холла, концевики?..
+
avatar
  • zhevak
  • 17 июня 2017, 10:06
0
Исполнительная электроника может быть любая. Я бы наверно даже попытался вместо 4011 поставить таймер 555, там как раз два компаратора верхнего и нижнего уровня.

А вот датчики, это — да! Прежде всего должны быть хорошие, надёжные датчики. А реализация исполнительной электроники — выбор очень большой.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 10:23
+1
На странице магазина скорее всего и использовано таймер 555. Некоторым достается плата с таймером.
+
avatar
  • zhevak
  • 17 июня 2017, 10:37
0
Возможно. По 8-ноговому корпусу сложно судить. Это может оказаться и сдвоенный ОУ, и сдвоенный компаратор. Хотя таймер 555 — сам напрашивается.

Да. Точно — там 555. Сейчас посмотрел на рисунок печатной платы. Первая ножка микросхемы заведена на минус, который получаем с диодного моста, а 4-я и 8-я заведены на плюс. (Такая разводка питания характерна только для 555.) 3-я нога — это выход — заведена через резистор в базу транзистора 8050. Дальше анализировать не стал, достаточно подтверждений, что это не опер и не компаратор.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 10:31
0
Спасибо, сейчас попробую добавить.
+
avatar
0
Простенько и познавательно.
+
avatar
  • zhevak
  • 17 июня 2017, 09:51
0
Надо все это нагреть до 90 С. Представляете сколько электроэнергии тратится ежесуточно?!
Фигня!
При индукционной выплавке металлов энергии тратится не в пример больше. И ничего, люди не переживают, делают свое привычное им дело.

А при запуске тяжёлых ракет сколько за раз тратится энергии? А сколько энергии «сливается в унитаз» при экстренном сбросе воды на ГЭС? (Рекомендую посмотреть видеоролики. Впечатляет.)
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 10:29
+1
Все относительно. Одно дело, когда в масштабах страны и совсем другое, когда в масштабах небольшого цеха.
+
avatar
  • vietus
  • 17 июня 2017, 10:40
0
У нас леры отжига электрические. Отжигают стеклоизделия. Есть газовые. Электрические против газовых на себестоимость больше накладывают.
Я не очень понял автора в плане что поставил Овна а не это. Если человек дурак, причем тут автоматика.
Инженер кип на производстве
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 11:07
0
Я от овена не в восторге и решение тоже не я принимал. Но поставили овен.
Я свою платку на огород увезу, как только с клапаном подачи воды разберусь.
+
avatar
  • vietus
  • 17 июня 2017, 11:16
0
овны у нас стоят и уровня на котлах и температуры и плк. На котел я тоже ставить самопал не стал бы, это автоматика безопасности.
+
avatar
0
Спасибо за обзор! Снова задумался о установке подобного контроллера на расширительный бочек системы отопления. У родителей в частном доме, гравитационная система, бочек на чердаке, а годы не те уж поднимать ведра на чердак. Вот и думаю вварить в обратку трубу для подачи воды, но нужно, как то контролировать, когда воду доливать и когда прекращать. А есть ли подобные контроллеры у китайцев в готовом виде?
+
avatar
  • aae
  • 17 июня 2017, 13:37
+2
Налейте немного масла в расширительный бачок и практически забудете о доливе в него воды.
+
avatar
  • zhevak
  • 17 июня 2017, 10:00
+3
Надо все это нагреть до 90 С. Представляете сколько электроэнергии тратится ежесуточно?!
Фигня!
При индукционной выплавке металлов энергии тратится не в пример больше. И ничего, люди не переживают, делают свое привычное им дело.

А при запуске тяжёлых ракет сколько за раз тратится энергии? А сколько энергии «сливается в унитаз» при экстренном сбросе воды на ГЭС? (Рекомендую посмотреть видеоролики. Впечатляет.)

Извините, я наверно похож на зануду…

Но вот тут тоже резануло:

Применять на производстве самоделки противопоказано. Поэтому нашли менее оперативно нужный прибор, который выполняет те же функции, но имеет еще и сертификат.
Вопрос не в том, что вы отказались от самоделок и взяли промышленное сертифицированное оборудование. Это всё правильно. Вопрос в том, что безопасность производства на этом не заканчивается. На сколько я понимаю, если уж идти до конца, то вам нужно было заказать проект установки в какой-нибудь проектной контре, у которой есть соответствующий сертификат на такие работы. Потом на этот проект найти исполнителя…

А так… полумеры какие-то. Не серьёзно.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 10:31
0
Что мог на своем уровне сделать — сделал насколько знания позволяют. А выше меня начальства много, это уже камень не в мой огород.
+
avatar
  • zhevak
  • 17 июня 2017, 10:42
0
Да я вообще говорил, как надо. Мне-то пофигу — на эти сертификаты. Знаю, я как они выдаются, Сам получал на свою продукцию.

Иное дело, на каком «поле мы играем». Если мы играем на правовом поле в рамках закона, то да — чем больше бумаги, тем чище задница ©. В случае чего.

А если ума хватает, и человек понимает как работает система, и к чему могут привести те или иные упущения, то почему бы «не ...»?
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 11:09
0
Вот именно, бумажка нужна, поскольку любая комиссия, которая сунет нос — обязательно задаст вопрос, почему?
+
avatar
  • sharv
  • 17 июня 2017, 12:24
0
Интересно и познавательно, осталось только понять как вы сделали те самые кондуктометрические датчики, и можно установить такое родителям в бак.
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 12:47
0
На работу использовали готовые, промышленные, а для себя буду использовать болты из нержавейки.
+
avatar
0
Вот такого типа датчики не думали использовать? Там нечему окисляться в принципе.
aliexpress.com/item/52mm-PP-Liquid-Water-Level-Sensor-Horizontal-Float-Switch-Down/32812958040.html
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 13:05
0
Материал пластик. Если даже и нержавейка, то магнит может терять свойства. Все дело в температуре. Далее, такая штука, как пена (когда мясной бульон варишь — пена появляется). Нарастает на датчиках сильно. Ну и моют с помощью фрезы под давлением, поплавковый данной конструкции весьма нежен.
Такие у нас используются на мойках ящиков. Приходится каждый день доставать и чистить от налета. Фото прилагать не буду, вид не удобоваримый. Но если не чистить пару дней, то он просто напросто перестает работать зарастая пеной и жиром. Там, где чистая вода или нет образований коксующихся — без проблем.
+
avatar
+3
А вот еще лучше, полностью автономная самодостаточная система
+
avatar
  • Aloha_
  • 17 июня 2017, 14:53
+1
В обзоре такая упоминается.
+
avatar
0
Не для горячей воды. Да и прямо скажем импортная пластиковая арматура для бачка гораздо более долговечна и живуча чем такое решение. Испробовано, чинено, поменяно.
+
avatar
  • aae
  • 17 июня 2017, 13:57
0
Как то странно на схеме подключен датчик высокого уровня. Как он может выключать реле?
+
avatar
  • nortan
  • 17 июня 2017, 15:07
0
Прошу за офтопик, но я как раз ищу на чем сделать систему мониторинга воды и ее показателей (Уровень, температура,PH, количество кислорода в воде), общие показатели (наличие электричества, количество приходящей/уходящей воды при механической фильтрации, управление заслонками подачи/слива воды, запуск резервного генератора электричества) с оповещением в случае выхода из параметров.

Ищу помощника, кто можем помочь с реализацией этой задачи. Кто может — напишите, пожалуйста, в личные сообщения.
+
avatar
0
Применять на производстве самоделки противопоказано.
Это указывает, что на вашем производстве работают только дипломы.
Мы спокойно разрабатывает свои схемы, делаем платы, вносим изменения в релейки, программы.
Правда, у нас у всех ПТУшные дипломы, времён СССР.
+
avatar
  • 1241
  • 17 июня 2017, 19:46
+3
Когда на вашем производстве «пришибет» кого-нибудь электрическим током, то придут люди в мундирах. Из СК. Тогда им расскажете про ваши самоделки. Кто-то может присесть. Явно не владельцы заводика. Работяги… с дипломом времен СССР. Не надо путать те времена и эти… Не самые лучшие времена…
+
avatar
0
Сертифицируйте свою продукцию и все будет ок.
+
avatar
  • 1241
  • 18 июня 2017, 10:32
+1
Сертифицировать?

Вы точно из России? Это стоит не просто дорого, очень дорого! Порой просто не реально. Единичный экземпляр точно не имеет смысла сертифицировать.
+
avatar
  • Aloha_
  • 18 июня 2017, 10:53
0
Вот поэтому много хороших поделок и пылятся на полке.
+
avatar
  • 1241
  • 18 июня 2017, 13:18
+1
А вот с этим не поспоришь! Но это совсем другая история…
+
avatar
  • Burann
  • 17 июня 2017, 15:21
0
Народ.
Посоветуйте, надо чтобы в самодельном септике была или сигнализация, хотя бы на первое время, что уровень поднялся, и потом, когда насос откачает, была хотя бы сигнализация, уже достаточно.
И чтоб по цене уложиться до 4-х т.р.
Датчики уровня из нержи заказаны… ;-(
Как их подключить…
+
avatar
+3
Поплавковый выключатель просто купите же.


В аэрационных установках так и реализована «сигнализация».
+
avatar
  • Aloha_
  • 18 июня 2017, 07:38
0
Подтверждаю, в аэрационных установках применяется часто. У нас такие стоят в машине для формирования клейстера для очистки сточных вод.
+
avatar
  • Burann
  • 18 июня 2017, 09:45
0
Блин, наверное, это самое лучшее решение…

жаль, раньше не было темы, буду снова на али искать
+
avatar
0
В оффлайне же полно этого добра.
+
avatar
  • zhevak
  • 17 июня 2017, 18:16
+1
Народ, на секундочку!

А что, забыли, что в стиральных машинах тоже датчики уровня воды стоят. Только они «работают» не в контакте с водой, а на разности давления. Преимущество этих датчиков очевидно — отпадает необходимость в чистке и замене окислившихся электродов.
+
avatar
0
Прочитал, что это очень распространенный вариант в промышленности. Есть вариант с 2мя датчиками (сверху, снизу) и одним, но нужно насосом создавать давление, тогда по разнице давлений до закачки воды и после можно будет судить о кол-ве воды.
+
avatar
  • wwest
  • 19 июня 2017, 13:49
0
Неа.В контакте с водой.работает трубочка что идёт к датчику давления.Пресостат.
Эта трубочка мелкая часто забивается грязью и порошком.
Бесконтактные датчики-ультразвуковые, лазерные, радиационные.
+
avatar
  • trembo
  • 17 июня 2017, 22:22
0
Датчики не всегда должны иметь контакт с водой.
Вот эти точно не окислятся никогда.
Те, что с поплавками
www.ebay.com/sch/i.html?_sacat=0&_nkw=water+level+sensor&_frs=1
+
avatar
0
Эти со временем загрязнятся, окислятся (в воде все равно есть соли практически всегда) и все, надо чистить.
+
avatar
0
пользовал эти, в комплекте с ардуиной работают уже третий год
+
avatar
+2
Хороший вариант использовать ультразвуковой датчик, чтобы мерять расстояние до поверхности воды. Можно купить водонепроницаемый датчик и сделать его выносным. Датчик должен находится выше бочки, чтобы мертвая зона находилась за пределами емкости. Если брать не водонепроницаемый датчик, то можно поэкспериментировать с с пластиками, некоторые из них прозрачны для ультразвука (можно изолировать датчик пластиком).
Такой вариант подходит не для всех емкостей, в очень длинной и узкой трубе может быть много переотражений, получим результаты «пальцем в небо». Если вода будет кипеть, то из-за пара показания датчика тоже будет гулять.
Из плюсов — полностью бесконтактый, в водонепроницаемом исполнении, грязи не боится, может работать при 100% влажности.
+
avatar
0
А ещё показания УЗ датчика будут зависеть от температуры (в меньшей степени ещё и от влажности с давлением). Хотя для грубых показаний пойдет
+
avatar
  • nsn
  • 18 июня 2017, 17:48
+1
В списке похожих обзоров: «Кружевное платье с открытыми плечами». Долго думал… )

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.