В. КРАВЦОВ. Ёмкостный уровнемер электропроводящих жидкостей с линейной шкалой.

Предлагаемый уровнемер предназначен для дистанционного измерения уровня любой жидкости, имеющей электрическую проводимость, с выдачей результата на внешние устройства отображения в виде постоянного напряжения 0…+10 В, стандартного для систем автоматизации. Прибор обеспечивает линейную зависимость выходного напряжения от уровня жидкости с погрешностью не более 5 %. Для индикации уровня «по месту» используется светодиодная шкала из 11 светодиодов, смонтированных вместе с соответствующим устройством на крышке корпуса. Передача показаний в контроллер централизованной системы домашней автоматики, обеспечивающей управление различными электроприборами, местный и дистанционный контроль за всеми параметрами с помощью смартфона, производится по трёхпроводному кабелю, вместе с напряжением питания 12…15 В. В упрощённом варианте в месте, удобном для считывания показаний, устанавливаются цифровой или аналоговый вольтметр со шкалой 0…100 % и сетевой стабилизированный блок питания, обеспечивающий ток до 100 мА. Как вариант, для периодического измерения уровня можно кнопкой без фиксации подключать уровнемер и вторичный прибор к небольшой батарее из аккумуляторов или гальванических элементов на соответствующее напряжение. В случае необходимости вторичный прибор можно дополнить несколькими регулируемыми пороговыми устройствами для организации световой и звуковой сигнализации достижения определённых уровней и обеспечения автоматического заполнения или откачки контролируемой ёмкости в заданном интервале уровней. Схемы таких устройств, как правило, разрабатываются для конкретной ситуации, а их прототипы можно найти на просторах Интернета, и в рамках данной статьи они не рассматриваются. Структурно уровнемер состоит из изолированного измерительного зонда, погружённого в измеряемую жидкость и меняющего электрическую ёмкость прямо пропорционально её уровню, генератора, частота которого обратно пропорциональна ёмкости зонда, линейного частотного детектора с инверсной характеристикой, когда его выходное напряжение пропорционально увеличивается с уменьшением частоты, узла компенсации начального смещения и масштабирования выходного сигнала до стандартной величины. Областью применения уровнемера в домашнем хозяйстве является дистанционный контроль уровня воды в различных накопительных ёмкостях, бассейнах, дренажных колодцах, расширительных баках систем отопления, септиках и тому подобное. В качестве измерительного зонда в устройстве используется металлопластиковая труба, обычно применяемая в системах водоснабжения. Она имеет многослойную структуру, включающую слой алюминия толщиной 0,2 мм, защищённый внешним слоем полиэтилена.