В. КАЛАШНИК. Двухпороговый регулятор уровня воды в резервуаре.

В небольших городах, особенно в сельской местности, иногда возникают проблемы с водоснабжением. Некоторые из этих проблем поможет решить устройство, описанное в этой статье. Животноводческие хозяйства ежедневно расходуют большое количество воды на поение скота, приготовление кормов, мойку доильной аппаратуры, посуды, помещений для животных. Механизированная подача воды на животноводческие фермы освобождает персонал от трудоёмких работ и отвечает требованиям современного общественного животноводства. Автоматизация водокачек обеспечивает надёжное водоснабжение без дежурного персонала, улучшает использование малодебитных источников воды, поскольку отбор воды осуществляется более равномерно. В автоматических системах водоснабжения чаще всего используются поплавковые и электродные датчики уровня воды в резервуарах. Поплавковые датчики состоят из поплавка и узла, который преобразует его перемещение в выходной электрический сигнал. Недостаток поплавковых датчиков — наличие подвижных частей. В зимнее время изза их обмерзания поплавковый датчик, как правило, не работает. Электродные датчики регистрируют изменение уровня жидкости по изменению активной проводимости межэлектродного пространства. Электродные датчики не имеют подвижных частей, но в зимнее время они покрываются льдом, а лёд, как известно, проводит ток значительно хуже, чем вода, и электродный датчик не даёт информацию об уровне воды. Многие читатели в зимнее время наблюдали такую картину: некоторые водонапорные башни представляют собой огромные глыбы льда. Это происходит из-за того, что пока вода опустится до датчика нижнего уровня и вернётся к датчику верхнего уровня, он уже покрылся льдом. Поэтому вода начинает течь с самого верха башни и, естественно, превращается в лёд.

В описываемом ниже устройстве использован ёмкостный датчик уровня жидкости. Преимущество таких датчиков — надёжность работы в самых неблагоприятных условиях, отсутствие подвижных частей и простота обслуживания. Принцип работы основан на измерении электрической ёмкости датчика при изменении уровня контролируемой среды вдоль оси датчика. Интервал изменения зависит от типа датчика, его длины, характеристики измеряемой среды и монтажа датчика на резервуар.

Ёмкостный датчик представляет собой электрод, погружённый в измеряемую среду. По конструкции электрода датчики подразделяются на стержневые, пластинчатые, тросовые и т. д. Обкладками датчика служат металлические стенки резервуара и зонд. Ёмкость конденсатора, образованного зондом и стенками, зависит от диэлектрической проницаемости измеряемой среды, длины датчика и уровня среды (воды). Приблизительно на метр уровня воды ёмкость датчика в моём случае изменяется на 1000 пФ. Зонд должен быть изолирован от воды, достаточно использовать изолированный электрический провод. Если резервуар сделан не из металла, необходимо опустить два провода, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Взяв справочник по физике, можно определить ёмкость такого конденсатора. Удобно использовать для изготовления датчика металлопластиковую трубу.

Регулятор уровня воды в резервуаре работает по следующему принципу: при заполнении резервуара до верхнего порогового уровня (ВУ) насос отключается, и идёт расход воды до определённого нижнего уровня (НУ). Затем электронный блок включает насос, и он подаёт воду в резервуар до его заполнения. Далее процесс повторяется.