Автоматична водокачка. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Будинок, присадибне господарство, хобі

 Коментарі до статті

У нашому журналі вже публікувалися описи різних пристроїв, що дозволяють автоматизувати роботу насоса при відкачуванні води з підвалу або перекачуванні з колодязя в резервуар. Однак всі вони давали можливість контролювати рівень води лише в одному місці - або в її джерелі, або в резервуарі для зберігання. Автор пропонованої уваги читачів статті розповідає, як зробити автомат, який одночасно контролює рівні у двох місцях.

При обмеженому надходженні води в колодязь бажано автоматизувати роботу насоса таким чином, щоб за його допомогою можна було відкачати максимально можливу кількість води, не допускаючи, звичайно, переповнення резервуара. Схема автомата, який забезпечує необхідний режим роботи насоса, наведено на рис. 1.

(Натисніть для збільшення)

До контактів 1-5 підключено чотири датчики рівня, опущених у воду. Датчики, з'єднані з контактами 1 та 2, встановлені відповідно на 10 та 100 мм нижче верхнього краю приймального резервуара. Аналогічно датчики, підключені до контактів 4 і 3, знаходяться біля дна колодязя: перший - приблизно на 50, а другий - на 150 мм вище за рівень забірних отворів вібраційного насоса або відцентрового клапана. Контакт 5 з'єднаний з корпусом приймального резервуара і металевою трубою, по якій відкачується вода з колодязя.

Якщо датчики сухі, через резистори R1-R8 на відповідні входи мікросхеми DD1 подається напруга джерела живлення +9, але як тільки вони занурюються у воду, напруга на входах мікросхеми за рахунок провідності води наближається до нульового значення.

Розглянемо роботу автомата з моменту включення до мережі. Нехай у колодязі досить багато води, а приймальний резервуар порожній. В цьому випадку на входах 1 і 2 елемента DD1.1 є високий логічний рівень, а на входах 3 і 4 елементи DD1.2 - низький. Ці елементи є мажоритарними клапанами [1], вихідний сигнал яких відповідає більшості вхідних. Тому на виході елемента DD1.1 буде високий рівень, на виході DD1.2 низький. На двох входах елемента DD2.1 – високий рівень, тому на його виході – низький, а на виході DD2.3 – високий. Цей рівень відкриває транзистор VT1, який включає триністорний оптрон U1, що з'єднує один з одним анод і електрод керуючий симістора VS1 через резистор R13. Симистор вмикається та подає напругу на електродвигун насоса М1. Оскільки автор використовував трифазний двигун, напруга на один з його висновків подається через фазозсувний конденсатор С8.

При включенні автомата до мережі конденсатор С5 розряджений. Присутній на виході елемента DD2.1 низький логічний рівень через конденсатор С5 передається на вхід елемента DD2.4 і на його виході з'являється високий логічний рівень, що відкриває транзистор VT2. Після чого включається оптрон U2 і симістор VS2 підключений паралельно конденсатору С8 пусковий конденсатор С9, що забезпечує швидкий запуск двигуна М1.

Напруга на нижній за схемою обкладці конденсатора С5 підвищується за рахунок струму, що протікає через резистор R10. Приблизно через 3 з воно підніметься до порога перемикання елемента DD2.4, з'явиться на його виході низький логічний рівень і пусковий конденсатор С9 відключиться. Час наростання напруги на конденсаторі С5 вибрано з великим запасом, що гарантує запуск двигуна. У той самий час воно замало його перегріву.

Далі можливі два варіанти роботи пристрою. Припустимо, що води в колодязі достатньо для заповнення приймального резервуара. Тоді через деякий час після пуску вода підійде до датчика, підключеного до контакту 2, на вході елемента 2 DD1.1 з'явиться низький рівень. Вихідний сигнал цього елемента, однак, не зміниться, оскільки на входах 13 і 1 - високий рівень. Коли резервуар наповниться, низький рівень з'явиться і на вході 1 елемента DD1.1. Тепер, оскільки на двох входах цього елемента низький рівень, такий сигнал з'явиться і на його виході, в результаті чого двигун М1 зупиниться.

При відборі води із резервуара спочатку високий рівень з'явиться на вході 1 елемента DD1.1. Однак це не змінить його стану, оскільки на входах 13 і 2 присутній низький рівень. Лише коли рівень води виявиться нижче датчика, підключеного до контакту 2, на двох входах цього елемента буде високий рівень двигуна насоса знову включиться.

Таким чином, елемент DD1.1 виконує функції тригера, що встановлюється в одиничний стан при подачі на його два входи високого рівня і в нульовий стан при подачі на них низького рівня [2]. Гістерезис за рівнем води дозволяє уникнути занадто частих включень двигуна.

Аналогічно автомат керує роботою насоса і в тому випадку, коли води в колодязі недостатньо для заповнення резервуара. Він вимикає його, коли рівень води нижче датчика, з'єднаного з контактом 4, і включає коли вода підніметься вище датчика, з'єднаного з контактом 3.

Резистори R5-R8 і конденсатори С1-С4 захищають входи мікросхеми DD1 від статичної електрики та перешкод, що наводяться у проводах та датчиках. Резистор R9 обмежує вихідний струм елемента DD2.2 під час перезаряджання конденсатора С5. Резистори R11 і R12 задають струм через світлодіоди оптронів U1 і U2, a R13 і R14 обмежують струм через їх динистори і управляючі електроди симісторів VS1 і VS2 в момент включення. Резистор R16 забезпечує розрядку конденсатора С9 після відключення від конденсатора С8, a R15 обмежує струм через симістор VS2 в момент його повторного включення при неповній розрядці конденсатора С9.

У пристрої застосоване нестабілізоване джерело живлення, оскільки використані в ньому мікросхеми серії К561 зберігають працездатність при зміні напруги живлення від 3 до 15 Ст.

При установці в насосі однофазного двигуна, що не вимагає на момент пуску підключення додаткового конденсатора, а також у разі застосування вібраційного насоса, всі елементи, починаючи від резистора R9 і закінчуючи резистором R16, можна виключити. Необхідно лише входи невикористовуваного елемента DD2.4 з'єднати із загальним дротом або виведенням 14 цієї мікросхеми.

Пристрій зібраний у вигляді етажерки та накритий ковпаком, виготовленим з поліетиленової каністри для автомобільної олії. На нижній платі, виконаній з текстоліту товщиною 6 мм, встановлені конденсатори С8 і С9 до висновків останнього підпаяний резистор R16. Верхня плата - друкована розмірами 80x180 мм із склотекстоліту товщиною 1,5 мм. На ній розміщені всі інші деталі автомата. Креслення фрагмента плати наведено на рис. 2.

Плата розрахована на встановлення резисторів МЛТ відповідної потужності, конденсаторів КМ-6 (С1-С4, С6), К50-16 (С5) та К50-35 (С7). В якості С7 можна використовувати К50-6 або К50-16, але тоді при виготовленні друкованої плати слід врахувати, що відстань між їх висновками 7,5 мм. Замість транзистори КТ315Г можна встановити будь-які транзистори структури npn малої або середньої потужності з коефіцієнтом передачі струму бази не менше 40 (при струмі колектора 30 ... 50 мА). Мікросхема К561ЛП13 замінна К561ИК1 [3] за умови з'єднання її керуючих входів (висновки 7 і 9) із загальним проводом.

Замість діодних мостів можна використовувати будь-які діоди на робочий струм не менше 100 мА, для заміни VD1 та VD2 годяться діоди з робочою напругою не менше 300 В.

Триністорні оптрони серії АОУ103 можуть мати буквені індекси Б і В, а симістори КУ208 - В та Р.

Трансформатор живлення Т1 - ТПП220, його вторинні обмотки з'єднані послідовно. Допустимо встановити будь-який трансформатор, що забезпечує на вторинній обмотці напругу 7...9 при струмі до 100 мА, наприклад, трансформатор від будь-якого адаптера. До речі, від адаптера можна взяти конденсатор для заміни С7 та діоди для заміни мосту VD3.

Резистор R15 - дротяний засклений, опором 20...33 Ом. Ємність конденсаторів С8 та С9 вказана для випадку використання двигуна АОЛ22-43Ф потужністю 400 Вт, обмотки якого включені трикутником. При застосуванні двигуна іншої потужності їх ємність має бути пропорційно змінена. Конденсатори С8 і С9 - металообладнання МБГО, МБГТ, МБГП на напругу не менше 400 або МБГЧ, К42-19 на 250В.

Датчики являють собою плоскі спіралі із зовнішнім діаметром приблизно 25 мм, щільно звиті з оголених кінців мідного або алюмінієвого освітлювального дроту подвійної ізоляції перетином 2x1,5 або 2x2,5 мм2. На рис. 3 показаний можливий варіант встановлення. Тут: 1 - труба, якою відкачується вода з колодязя; 2 - вібраційний насос або клапан відцентрового насоса; 3 – датчики-спіралі; 4 – провід в ізоляції.

Для зменшення шунтування датчиків довжина проводів та ізоляції від місця їхнього поділу до датчиків має бути не менше 200 мм. Якщо надходження води в колодязь досить велике, відстань між датчиками можна значно збільшити, що зменшить частоту включення насоса.

література

1. Алексєєв С. Формувачі та генератори на мікросхемах структури КМОП. - Радіо, 1985 №8, с. 31-35.
2. Алексєєв С. Застосування мікросхем серії КР1533. – Радіо, 1991, № 2, с. 64, 65.
3. Алексєєв С. Застосування мікросхем серії К561. – Радіо, 1990, № 6. с. 54-57. 60.

Автор: С.Бірюков, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Будинок, присадибне господарство, хобі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Здатність концентруватися важливіше обсягу пам'яті 20.10.2020 Вчені Уральського федерального університету разом із колегами з Інституту медичної психології Тюбінгенського університету (Німеччина) з'ясували, що ефективність роботи залежить від уваги людини, а не від обсягу її пам'яті. Вміння структурувати інформацію, маніпулювати їй і подумки повертатися до необхідних компонентів впливають на працездатність робочої пам'яті більше, ніж навичка тримати в голові багато завдань. Більшість завдань робочої пам'яті у реальному житті потребує як короткострокового зберігання, і виконавчих компонентів. Наприклад, запам'ятовування телефонного номера до його набору вимагає перетворення словесної інформації на послідовність натискань кнопок. Завдання також включає перемикання уваги між поточним номером, який потрібно набрати, та натисканням кнопок на панелі телефону. Більш складний приклад - перетворення списку покупок на оптимальний шлях при покупках. Це завдання, окрім переведення списку в послідовність просторових положень, також передбачає постійне оновлення інформації в робочій пам'яті. Основне завдання робочої пам'яті - збереження інформації та управління нею у короткостроковій перспективі. Вона складається з таких компонентів як "ємність" для короткострокового зберігання вмісту пам'яті та виконавчих компонентів, які відповідають за контроль уваги, обробку та реорганізацію або маніпулювання інформацією у короткостроковому сховищі. Саме це відрізняє робочу пам'ять від короткострокової пам'яті. У своєму дослідженні вчені спостерігали за кореляцією між здатністю короткострокового зберігання інформації та здатністю концентрувати увагу на цій інформації у піддослідних. Учасники мали вирішувати завдання вище середнього, щоб дослідники могли визначити, які сигнали подає мозок. Одні завдання вимагали лише зберігання інформації, інші – зберігання та уявних маніпуляцій. Дослідження тета- і бета-компонентів показало, що на функціонування робочої пам'яті впливають не тільки зовнішні відволікаючі фактори, але і кількість елементів, що зберігаються в робочій пам'яті, та наявність одночасних завдань. Виконавчий компонент робочої пам'яті необхідний тоді, коли навантаження її висока чи потрібні маніпуляції. У цих випадках виконавчий компонент допомагає впоратися з перешкодами. На думку вчених, люди з більш високою ефективністю схильні до протидії перешкодам. Це означає, що здатність контролювати увагу грає найважливішу роль індивідуальних відмінностях у робочої пам'яті, ніж ємність короткострокового сховища.

Інші цікаві новини:

▪ Вплив урбанізації на комах

▪ 3-фазний модуль 150А EconoPIM 3

▪ Береза ​​проти холестерину

▪ Електромобіль Yiwei EV з безлітієвою натрієвою батареєю

▪ KATRIN допоміг зважити нейтрино

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей

▪ стаття Життя миші біганина. Крилатий вислів

▪ стаття Як вимірюється глибина океану? Детальна відповідь

▪ стаття Автоматчик холодновисадкового автомата, зайнятий виготовленням скоб для пневмопістолетів. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Пристрій захисту лампи розжарювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Зарядний пристрій для всіх типів акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024