Датчик давления на воду – Датчик давления воды в системе водоснабжения

Датчик давления воды в системе водоснабжения: устройство, монтаж, регулировка

Для того чтобы параметры работы автономных систем водоснабжения (в частности, давление в трубопроводе) могли регулироваться автоматически, используют различные технические устройства, одним из которых является датчик давления воды. Этот элемент систем водоснабжения, в которые вода подается из скважин посредством насосных станций, позволяет не только контролировать параметры таких систем, но и управлять их работой. Датчик давления воды в системе водоснабжения позволяет в автоматическом режиме, без участия человека, включать и отключать насосные станции.

Реле давления предназначено для автоматической регулировки включения и отключения подачи воды в систему водоснабжения

Алгоритм работы и назначение

Датчик для регулирования давления воды (реле, сенсор давления) работает по следующему алгоритму:

• В тот момент, когда открываются краны и объем жидкости в гидроаккумуляторе уменьшается, в водопроводе снижается давление воды.
• Когда давление в системе водоснабжения достигает минимально допустимого значения, контакты датчика, регулирующего данный параметр, замыкаются.
• Замыкание контактов датчика давления приводит к запуску насоса, который отвечает за подачу воды из скважины.
• При закачивании воды из скважины давление в водопроводе начинает возрастать.
• После того как давление воды в водопроводе достигнет максимально допустимого значения, контакты датчика размыкаются, что приводит к отключению насосного оборудования.

Работая в подобном режиме, датчики давления воды позволяют сохранять напор жидкости в водопроводе на постоянном уровне. Если не использовать такое устройство в трубопроводе, то насос, подающий воду, придется включать и отключать вручную. Это не только не позволит поддерживать давление воды в системе на постоянном уровне, но и может привести к возникновению гидравлических ударов и работе насосного оборудования в холостом режиме.

Блок автоматики, состоящий из реле давления, манометра и фитинга

Сенсоры давления воды, установленные на одном из узлов системы водоснабжения, выполняют еще одну важную функцию – сигнализируют о текущем давлении и выводят данные о его значении на контрольные приборы, простейшим из которых является манометр.

Таким образом, устанавливая датчик давления воды (электронный или механический), обеспечивают стабильность работы водопровода, а также защищают элементы его оснащения от негативных факторов, таких, например, как гидравлические удары и работа насоса «всухую».

Конструктивные особенности

Как уже говорилось выше, существуют как механические, так и электронные реле давления воды. У тех и у других основным рабочим органом является мембрана, выступающая в роли одной из стенок их внутренней емкости, в которую поступает вода. Отклоняясь под напором воды, мембрана воздействует на остальные элементы датчика, в итоге и происходит срабатывание устройства.

Устройство мембранного датчика давления

Элементами, на которые воздействует отклоняющаяся мембрана, в механических датчиках являются контакты, которые при смыкании или размыкании включают и отключают насосное оборудование. Электронный датчик давления работает по несколько иному принципу. Деформация мембраны в таком устройстве преобразуется в управляющий электрический аналоговый сигнал, который затем усиливается, подвергается оцифровке и поступает в блок автоматической регулировки работы трубопровода.

Механические датчики давления, которые также называют контактными, используются чаще, чем электронные. Объясняется это как простотой конструкции такого устройства, так и его более доступной стоимостью. В частности, регулярно осуществляют установку механических датчиков давления воды в системах отопления и водоснабжения бытового типа.

Устройство бытового реле давления воды

Конструкцию механического датчика составляют:

• патрубок, при помощи которого осуществляется подсоединение устройства к элементам трубопровода;
• мембрана;
• контактная группа;
• две пружины разного диаметра, посредством которых выставляется уровень наибольшего и минимального давления, при котором устройство должно срабатывать.

Датчик давления в разобранном виде

Пружина большего диаметра, устанавливаемая в датчики механического типа, определяет уровень давления воды в трубопроводе, при котором устройство сработает и отключит подающий насос. Вторая пружина отвечает за нижний предел срабатывания датчика, а если выразиться точнее, то диапазон значений, при выходе за который датчик сработает на включение и запустит насос, подающий воду в трубопровод.

Конструкция механических датчиков предусматривает возможность регулировать степень сжатия обеих пружин. При сжатии пружины большего диаметра увеличивается значение давления воды, при котором устройство будет срабатывать. Если сильнее сжать пружину меньшего диаметра, то увеличится разность давлений между уровнями срабатывания.

Принцип регулировки механического датчика давления

Рекомендации по установке

Если вы решили установить датчик давления своими руками, сначала ознакомьтесь с информацией о том, как это правильно сделать. Обычно в качестве места для установки датчика или реле давления выбирают ту часть водопровода, которая расположена после насоса и гидроаккумулятора, перед фильтрующими элементами. Объясняется это тем, что данная часть водопровода характеризуется меньшими скачками давления. Следует также иметь в виду, что эксплуатация многих моделей датчиков контроля давления воды допускается только внутри помещений. Это обязательно указывается в инструкции к таким устройствам.

Для установки датчиков применяются специальные тройники-разветвители, которые позволяют при помощи одного монтажного элемента подключить к водопроводу сам датчик, гидроаккумулятор и манометр. При установке датчика, кроме тройника, может потребоваться дополнительный переходник, о приобретении которого следует позаботиться предварительно. В любом случае схема подключения к водопроводу реле определяется конструктивным исполнением и техническими характеристиками последнего.

Схема водоснабжения из скважины

Отдельные модели датчиков, помещаемые во влагозащищенный корпус, могут устанавливаться непосредственно на водяном насосе с помощью специального штуцера. Датчики данного типа благодаря такому конструктивному исполнению успешно эксплуатируются вместе с насосным оборудованием внутри кессона или даже скважины.

После того как механическая часть процесса установки реле или датчика давления воды выполнена, необходимо подключить соответствующие контактные группы к насосу и заземлить устройство. Выбирая электрокабели для подключения таких датчиков, следует в первую очередь учитывать мощность насоса, функционирующего в системе. Так, при использовании насосного оборудования, мощность которого составляет 2 кВт, следует применять кабели сечением не менее 2 мм

2.

Схема подключения реле давления

После того как вы установили реле давления воды своими руками и выполнили все необходимые подключения, можно включить насос и проверить работоспособность всей системы. О том, что она функционирует нормально, будет свидетельствовать увеличение давления в ней, что можно определить по показаниям манометра.

Самостоятельная настройка

Несмотря на то, что в большинстве случаев рабочие параметры реле перепада давления уже настроены производителями, могут возникнуть ситуации, когда процедуру регулировки требуется выполнить своими руками. Оптимальная разница между значениями давления воды в трубопроводе, при которых должен включаться и отключаться насос, должна составлять 1 атм. При этом нижний предел, при котором срабатывает датчик, устанавливается таким образом, чтобы он был на 0,2–0,5 бар меньше давления, которое может выдержать используемый насос.

Перед тем как своими руками начать выполнять регулировку рабочих параметров датчика или реле, необходимо проверить уровень давления в гидроаккумуляторе. Для этого надо выполнить следующие действия:

• Отключить все элементы системы от сети и слить воду.
• Снять боковую крышку гидроаккумулятора и проверить уровень давления в нем, для чего можно использовать автомобильный компрессор, оснащенный манометром.
• Если уровень давления меньше, чем 1,5 атм, необходимо повысить его, включив подающий насос.
• При слишком высоком уровне давления его необходимо понизить, нажав на ниппель.

Диаграмма регулировки реле давления воды

После такой проверки можно приступать к регулировке датчика, которая выполняется в следующей последовательности:

1. Все элементы системы отключают от электрического питания и из нее сливают воду.
2. После слива воды убеждаются, что манометр показывает нулевое значение.
3. Затем включают насос и начинают заполнять систему водой.
4. При выключении насосного оборудования фиксируют на манометре значение, при котором это произошло.
5. После этого начинают сливать воду и при включении насоса также фиксируют уровень давления.
6. Отключают элементы системы от электрического питания и снимают крышку датчика.
7. Ослабляют гайку, при помощи которой регулируется степень сжатия пружины небольшого диаметра.
8. Используя гайку для сжатия пружины большого диаметра, устанавливают уровень минимального давления, при котором датчик будет срабатывать. При этом следует иметь в виду, что сжатие данной пружины увеличивает этот параметр, а ее ослабление – уменьшает.
9. Опять наполняют систему водой, затем начинают сливать ее и фиксируют уровень давления, при котором насос включится.
10. Если это значение не соответствует требуемым параметрам, необходимо еще раз отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра.
11. Изменяя степень сжатия пружины небольшого диаметра, устанавливают максимальный порог давления воды, при котором насос будет отключаться. При сжатии такой пружины разница между порогами срабатывания насоса увеличивается, а при ее ослаблении – уменьшается.
12. Включают насос, наполняющий систему водой, и фиксируют уровень давления, при котором он отключится.
13. Если уровень давления, при котором насос отключается, не соответствует требуемым параметрам, повторно регулируют степень сжатия пружины небольшого диаметра. Выполнять такую процедуру следует до тех пор, пока требуемая разница давлений, при которых насос включается и отключается, не будет достигнута.

Регулировочные элементы реле давления RD-2

Самостоятельно регулируя механический датчик давления, можно изменить рабочие параметры такого устройства, которые были выставлены производителем. Поступая таким образом, можно, например, уменьшить количество включений насоса. В то же время следует иметь в виду, что перепад давления воды в системе в этом случае может увеличиться, что негативным образом отражается на надежности элементов трубопровода.

Выполняя самостоятельную регулировку датчика, следует учитывать технические характеристики используемого насосного оборудования.

Чтобы компенсировать потери давления воды в трубопроводе, насос должен создавать избыток давления величиной в 0,5 бар. В противном случае можно столкнуться с тем, что насос будет работать с перегрузкой, а это приведет к его быстрому выходу из строя. Даже если для систем водоснабжения или обогрева жилья используется датчик с заводскими настройками, надо хотя бы ежегодно проверять параметры его работы и при необходимости выполнять его регулировку.

Многие домашние мастера, руководствуясь естественным желанием сэкономить, устанавливают на системы водоснабжения самодельный датчик давления воды. В подобных случаях всегда следует иметь в виду, что обеспечить требуемую надежность работы водопровода в состоянии только устройства, изготовленные в заводских условиях. Использовать для оснащения водопроводов реле давления, изготовленное своими руками, конечно, можно, но делать это лучше в тех случаях, когда к параметрам работы такой системы и к ее надежности не предъявляются слишком высокие требования.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Датчики давления воды в системе водоснабжения: установка и регулировка

Качественные датчики давления воды в системе водоснабжения частного дома просто необходимы. Благодаря этим небольшим устройствам оборудование работает в подходящем режиме и реже ломается. Периодически реле давления приходится заменять. А народным умельцам, которые решили собрать насосную станцию самостоятельно, а не покупать готовый агрегат, придется устанавливать датчик своими руками. При этом важно правильно подключить прибор, а затем должным образом настроить его. В этом материале мы подробно расскажем как это сделать.

Как работает датчик давления воды?

Реле давления — это небольшой прибор, который управляет работой насосной станции. Он измеряет давление воды в системе и на основании полученных данных включает или выключает насос. При понижении давления в системе реле включает насос, и гидроаккумулятор наполняется. Когда давление достигает максимального значения, заданного при настройке прибора, насос отключается. Когда количество воды убывает и давление достигает минимального значения, прибор включается и цикл повторяется.

Датчик давления воды в системе водоснабжения позволяет контролировать уровень наполнения гидроаккумулятора и управлять включением-отключением насоса в автоматическом режиме

Для нормальной работы датчик давления воды в трубопроводе необходимо сначала подключить к системе водоснабжения. Затем выполняется подключение прибора к электропитанию. После этого реле нужно настроить, и лишь тогда его можно считать готовым к работе. Обзор нескольких моделей реле давления представлен в следующем видеообзоре:

Как подключить датчик к водопроводу?

Чтобы соединить прибор с водопроводной системой, на нем предусмотрена специальная гайка. Она жестко закреплена на реле, поэтому при установке придется вращать весь прибор по часовой стрелке. На современных насосах обычно для монтажа реле давления есть специально предназначенное место. Если такое гнездо не предусмотрено, следует воспользоваться дюймовым латунным тройником, именуемым в народе «елочкой». Эта удобная деталь позволяет подключить к водной магистрали и реле давления, и манометр, и гидроаккумулятор.

Специальный штулцер для датчика давления воды позволяет подключить к водопроводной системе все необходимые элементы: реле, гидробак и манометр

Перед началом монтажа следует изучить расположение гнезда для датчика перепада давления воды. Иногда нормальной установке реле препятствуют трубы или элементы самого насоса. В этом случае следует позаботиться о детали, которая выполнит роль «удлинителя».

Не всегда вход для воды на реле имеет стандартный диаметр в четверть дюйма, особенно, если используется не бытовая, а профессиональная модель. Для правильной установки прибора понадобится подходящий латунный переходник.

При подключении реле давления к водопроводной магистрали нужно обязательно уплотнить резьбовое соединение. Для этого можно использовать лен или специальную нить Тангит Унилок. Она стоит недешево, но по оценкам специалистов, этот материал удобнее использовать, он обеспечивает более надежный результат. Начинающим мастерам не всегда удается сделать надежное резьбовое уплотнение с первой попытки.

При работе с уплотнительной нитью следует придерживаться ряда рекомендаций:

• перед началом работы резьбу необходимо развернуть торцом к себе;
• обмотку производят не от торца, а к торцу по часовой стрелке;
• начать обмотку следует примерно с того участка резьбы, до которого будет навинчено реле, т. е. уплотнительная нить должна быть на той части резьбы, которая затем будет скрыта под монтажной гайкой реле давления;
• первая петля уплотнителя должна быть прочно закреплена;
• затем нить аккуратно наматывают таким образом, чтобы она располагалась равномерно и не попадала внутрь канавок;
• количество уплотнителя должно быть достаточным, чтобы предотвратить протечки, но не слишком большим, иначе или гайка не накрутится или нить сомнется так, что протечки все равно появятся.

После того, как уплотнительная нить уложена, можно навинчивать реле. Это следует делать вручную, медленно. Когда появится сопротивление, нужно вооружиться гаечным ключом. Если процесс идет с некоторым сопротивлением, а уплотнительная нить остается ровной и не образует петель, значит, уплотнение выполнено правильно. Если же нить путается, образует петли, вылезает, придется снять реле и уложить уплотнитель заново. Если при накручивании образовалась только одна или две небольших петельки, а в целом тангит лежит ровно, это допустимый огрех, переделывать работу не нужно.

Подключение прибора к электропитанию

Следующий этап установки датчика давления воды — подключение прибора к электросети. Для начала нужно найти на реле две группы контактов, которые обычно замкнуты, но при достижении максимального значения давления должны размыкаться. Обычно место расположения этих контактов обозначено в инструкции к реле давления. Если инструкция отсутствует, определиться поможет любой электрик.

На фото наглядно представлено расположение контактных пар, к которым подводят электропитание. При достижении максимального значения давления контакты размыкаются и насос отключается

Обратите внимание! Для подключения реле к электросети рекомендуется использовать кабель, характеристики которого соответствуют мощности насоса.

Теперь следует прикрутить жилы провода к свободным контактам каждой пары. Не следует соединять таким образом контакты одной пары, поскольку это приведет к короткому замыканию. Провод заземления соединяют со специальным винтом на корпусе реле. Этот винт обозначен соответствующим символом.

Таким символом условно обозначают контакт заземления. Отсутствие заземления электроприбора является опасным нарушением техники безопасности, которое может привести к аварии и даже к травмам

Затем реле давления нужно соединить с насосом. Для этого следует использовать кусок провода подходящей длины. Один конец его жил прикручивают к свободным контактам реле, второй — к контактам насоса. При этом рекомендуется соблюдать цвет жил. Контакты заземления реле и насоса также можно соединить, хотя это необходимым не считается.

После этого нужно проверить работу системы. Если по мере забора воды давление на манометре растет, при достижении определенного максимума насос отключается, а по мере расходования воды давление понижается, установка реле выполнена правильно.

Как правильно настроить агрегат?

Обычно для нормальной работы системы вполне достаточно настроек, установленных производителем. Например, заводские установки модели РДМ-5 Джилекс составляют 1.4-2.8. Если же по каким-то причинам их необходимо изменить, все манипуляции следует проводить очень осторожно, чтобы не испортить прибор неумелым обращением.

Перед настройкой реле необходимо:

1. Отключить электропитание насоса.
2. Спустить всю воду из системы (стрелка манометра достигнет нуля).
3. Включить насос и заполнить систему водой.
4. Дождаться автоматического отключения насоса и зафиксировать давление отключения.
5. Спустить воду, дождаться автоматического включения насоса и зафиксировать давление включения.

Внимание! Перед настройкой реле давления следует проверить давление в гидроаккумуляторе. Этот показатель должен быть на 0,2 меньше минимального значения, установленного на реле давления. Кроме того, перед началом настройки реле рекомендуется прочистить имеющиеся в системе фильтры.

Для регулировки датчика давления воды используются две пружины — большая и малая. С помощью большой пружины выставляют максимальное значение давления воды в системе. Для этого пружину закручивают. Малая пружина регулирует не минимальное значение давления, а разницу между минимумом и максимумом. Если предустановленное значение кажется слишком маленьким, эту пружину также следует закрутить, пока не будет достигнуто подходящее значение. Закручивают не саму пружину, а гайку, которая ее удерживает. При закручивании этой гайки пружина сокращается, а при откручивании она распрямляется.

Чтобы увеличить давление включения насоса большую пружину нужно закручивать. Проверяют полученные настройки, спуская воду из системы. Манипуляции с большой пружиной повторяют, пока давление включения не достигнет необходимого уровня. Чтобы увеличить значение давления отключения насоса, следует закручивать малую пружину. Эта пружина чувствительнее большой, действовать следует осторожнее. Если показатели включения-отключения нужно снизить, гайки пружин не закручивают, а откручивают.

Вот пример проведения работ на видео:

aqua-rmnt.com

как установить и настроить + видео » SanDizain.ru

В многоэтажных домах за поддержанием постоянного напора и давления в системе водоснабжения следят специальные службы и используется масса различного оборудования. Если же это частный дом и вода в него поступает из собственной скважины, возникает необходимость в самостоятельном обустройстве насосной станции, ключевым элементом которой является датчик, измеряющий давление находящейся в трубах воды. Как же установить и правильно настроить датчик, чтобы система домашнего водоснабжения работала бесперебойно? Об этом можно почитать и просмотреть видео.

Что такое датчик давления

Датчик (реле) отслеживает уровень давления в системе водоснабжения дома и отвечает за начало и окончание закачивания воды насосом. При правильном функционировании устройства насос способен проработать без перебоев очень длительное время.

Все существующие датчики для контроля давления воды оснащены встроенной мембраной, чутко реагирующей на понижение давления изменением формы (деформацией). По способу отключения этой мембраной насоса датчики подразделяются на:

• электронные — сигнал от деформированной мембраны превращается в электрический и поступает в автоматическую систему включения-отключения насоса. Такие датчики очень чувствительны, они способны реагировать на малейшее изменение в системе. Их разные модели могут быть оснащены дополнительными функциями, например, защитой от “сухого” хода — в аварийной ситуации, когда через насос перестанет проходить вода, датчик его отключит. Возможна функция автоматического запуска после аварийного отключения, гашение гидроударов и другие. Но чем больше в датчике функций, тем его стоимость выше. Электронному датчику требуется отдельная розетка для подключения.

Реле давления воды

• механические — измененная мембрана при падении уровня давления “нажимает” на переключатель, вследствие чего происходит замыкание контактов и включение насоса. Затем, когда давление достигнет верхних заданных цифр, мембрана возвращается в прежнее состояние, контакты размыкаются и насос выключается. Такие датчики подключаются через насос к сети, имеют в своей конструкции патрубок для присоединения к водопроводу, мембрану, контакты, две пружины и болты регулировки.

Второй вид реле больше пользуется спросом, благодаря простоте и меньшей стоимости.

Как датчик функционирует

Датчик беспрерывно измеряет уровень давления воды в системе и подвергает сравнению свои показатели с заданными. Как только давление падает ниже уровня, предусмотренного настройками, происходит замыкание контактов, благодаря чему насос включается. Гидроаккумулятор снова заполняется водой и создается подходящее давление. После того как датчик зафиксирует верхние цифры, заданные при настройке владельцем, контакты размыкаются и насос выключается.

Разница по времени между включением и отключением полностью зависит от объема в накопительном баке, давления в системе и утечки воды из крана.

Устройство датчика давления воды

После того как потребитель открыл кран, вода начинает уходить из гидроаккумулятора и ее количество, соответственно, уменьшается. Вследствие этого давление падает, на что чутко реагирует мембрана. Как только показатели достигнут нижних цифр — контакты замыкаются. Происходит включение насоса и уровень воды снова начнет пополняться в гидроаккумуляторе.

Совет. Если в доме много жильцов и водопотребляющей техники лучше установить бак накопления большого объема.

При работе системы с электронным датчиком разница перепада давления в трубах не ощущается, то есть струя воды в кране не изменяется в зависимости от времени включения или отключения насоса.

Как установить датчик

1. Перед покупкой датчика необходимо заранее составить схему установки и приобрести необходимую арматуру и соединительные элементы.
2. Располагают датчик после насоса и накопительного бака, но перед фильтрами.
3. Для установки потребуется специальный разветвитель, подключающийся к линии, идущей от насоса к потребителю и к баку, где расположена мембрана.
4. К двум следующим ответвлениям, имеющимся на разветвителе, крепится манометр и сам датчик давления. Эти ответвления имеют меньший диаметр и внутреннюю резьбу.
5. Для подключения датчика, в связи с тем, что выход на разветвитель имеет меньший размер, чем вход реле, потребуется переходник.
6. После присоединения датчика к системе подключаются требуемые контактные группы и он заземляется.
7. Установка подключается к сети и запускается. Если при работе насоса цифры на манометре увеличиваются — все сделано правильно и система пригодна для дальнейшей работы.

Схема монтажа датчика

Как настроить датчик

Заводские настройки чаще всего подходят для работы системы, но бывают случаи, когда дополнительно приходится настраивать датчик самостоятельно. Некоторые действия по настройке разных моделей могут отличаться.

• Первое что нужно сделать — это проверить давление в накопительном баке. Для этого система отключается и производится слив воды. Затем снимается боковая крышка бака и с помощью насоса (можно использовать автомобильный), измеряется давление. Если при этом показатели меньше 1,5 атм — давление подкачивают, если же цифры очень большие, с помощью нажатия на нипель его снижают.
• Обязательно проверяется предел нижнего давления. Для этого открывается кран и спускается вода. Затем фиксируются показания манометра во время включения насоса.
• Записываются показатели манометра и при отключении закачивания воды.

Внимание! Разница показаний манометра во время включения и отключения насоса не должна составлять больше 1,5 атм.

• Верхнюю границу и ее разницу с нижним пределом настраивают с помощью подкручивания гаек на пружинах. Большая пружина несет ответственность за отклонение верхних показателей. Чтобы добиться снижения или увеличения предела нужно осторожно, в 0,5-1 оборота поворачивать гайку ключом, при этом постоянно открывая кран и фиксируя по прибору показатели давления. Подкручивание пружины маленького размера несет ответственность за изменение разницы между верхней и нижней цифрами, которая в норме допускается не более 1,5 атм.

Подключение датчика

• Снова открывается кран, и спускается вода.
• Как только насос включится — на манометре обозначится нижняя граница, а при выключении — верхняя. Показатели фиксируются и сравниваются между собой. Если все соответствует допустимым рабочим значениям, значит настройка прошла успешно. В противном случае следует настроить повторно.

От исправной работы датчика давления полностью зависит работа насоса, подающего воду в дом и всей системы в целом.

Как регулировать датчик давления воды: видео

sandizain.ru

Принцип работы датчика давления воды

Датчик давления — это устройство, у которого физические параметры изменяются в зависимости от давления измеряемой среды, это могут быть газы, жидкости, пар. При изменении измеряемой среды, в которой находиться датчик давления, меняется и его выходные унифицированный пневматический, электрический сигналы или цифровой код.

Принципы использования датчика давления

Устройство состоит из первичного преобразователя давления, в составе которого чувствительный элемент и приемник давления, схемы вторичной обработки сигнала, различных по конструкции корпусных деталей и устройства вывода.

Основным отличием каждого датчика давления является точность регистрации давления (Диапазоны измерения от 0 … 6 бар до 0 … 60 бар), которая зависит от принципа преобразования давления в электрический сигнал: пьезорезистивный, тензометрический, емкостной, индуктивный, резонансный, ионизационный.

Методы преобразования давления в электрический сигнал

• тензометрический

Чувствительные элементы датчиков базируются на принципе измерения деформации тензорезисторов, припаянных к титановой мембране, которая деформируется под действием давления.

• пьезорезистивный

Основаны на интегральных чувствительных элементах из монокристаллического кремния. Кремниевые преобразователи имеют высокую временную и температурную стабильности. Для измерения давления чистых неагрессивных сред применяются, так называемые, Low cost — решения, основанные на использовании чувствительных элементов либо без защиты, либо с защитой силиконовым гелем. Для измерения агрессивных сред и большинства промышленных применений используется преобразователь давления в герметичном металло-стеклянном корпусе, с разделительной диафрагмой из нержавеющей стали, передающей давление измеряемой среды посредством кремнийорганической жидкости.

Ёмкостные преобразователи используют метод изменения ёмкости конденсатора при изменении расстояния между обкладками. Известны керамические или кремниевые ёмкостные первичные преобразователи давления и преобразователи, выполненные с использованием упругой металлической мембраны. При изменении давления мембрана с электродом деформируется и происходит изменение емкости. В элементе из керамики или кремния, пространство между обкладками обычно заполнено маслом или другой органической жидкостью. Недостаток — нелинейная зависимость емкости от приложенного давления.

Резонансный метод — это волновые процессы: акустические или электромагнитные. Это и объясняет высокую стабильность датчиков и высокие выходные характеристики прибора. К недостаткам можно отнести индивидуальную характеристику преобразования давления, значительное время отклика, невозможность проводить измерения в агрессивных средах без потери точности показаний прибора.

Основан на регистрации вихревых токов (токов Фуко). Чувствительный элемент состоит из двух катушек, изолированных между собой металлическим экраном. Преобразователь измеряет смещение мембраны при отсутствии механического контакта. В катушках генерируется электрический сигнал переменного тока таким образом, что заряд и разряд катушек происходит через одинаковые промежутки времени. При отклонении мембраны создается ток в фиксированной основной катушке, что приводит к изменению индуктивности системы. Смещение характеристик основной катушки дает возможность преобразовать давление в стандартизованный сигнал, по своим параметрам прямо пропорциональный приложенному давлению.

• ионизационный

Ионизационный метод — регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды. Лампа оснащена двумя электродами: катодом и анодом, — а также нагревателем. В некоторых лампах последний отсутствует, что связано с использованием более совершенных материалов для электродов. Преимуществом таких ламп является возможность регистрировать низкое давление — вплоть до глубокого вакуума с высокой точностью. Однако следует строго учитывать, что подобные приборы нельзя эксплуатировать, если давление в камере близко к атмосферному. Поэтому подобные преобразователи необходимо сочетать с другими датчиками давления, например, емкостными. Зависимость сигнала от давления является логарифмической.

Регистрация сигналов датчиков давления

Сигналы с датчиков давления являются медленноменяющимися. Это значит, что их спектр лежит в области сверхнизких частот. Для того чтобы с высокой точностью оцифровать такой сигнал необходимо подавить высокочастотную част

epusk.ru

принцип работы + настройка и регулировка

Автоматизация работы независимого водопровода невозможна без использования датчика давления. Чуткое устройство практически моментально отреагирует на падение или повышение давления в сети, запустит и остановит насосное оборудование без участия хозяев.

Пользоваться автономным водопроводом, оснащенным устройствами автоматики, можно как городской системой. Это же невероятно удобно, не правда ли?

Мы предлагаем вам полноценную информацию о том, как действует реле давления воды, какой вид прибора лучше выбрать для установки в независимую систему. У нас вы найдете подробный разбор технологических нюансов различных типов датчиков.

Представленная статья располагает ценными сведениями об особенностях установки устройств и о настройке реле давления. Для лучшего восприятия текст дополнен фото, схемами и видео-обзорами.

Содержание статьи:

Принцип действия и виды реле давления

Электромеханические модели реле давления используются очень давно. Они устроены несложно, поэтому надежны и удобны в эксплуатации. Внутри прибора имеется гибкая пластина, положение которой изменяется под воздействием потока воды. Чем активнее поток, тем большим будет ее изгиб.

Этот элемент соединен с двумя пружинами, которые реагируют на изменение позиции пластины. В результате замыкаются и размыкаются контакты пары электрических цепей, срабатывающих на заданные пользователем пределы давления.

Одна пружина настроена на максимальное значение давления в автономной сети, вторая – на разницу между верхним и нижним пределами давления. Устройство подключают к .

Когда давление достигает минимального показателя, установленного для реле, мембрана внутри гидробака ослабевает, контакт под второй пружиной срабатывает, и насос включается. Постепенно давление нарастает, доходит до верхнего предела, после этого размыкается контакт под первой пружиной, что выключает насос.

Устройство механического реле не слишком сложное, разобравшись в расположении его основных частей, даже не слишком опытный мастер сможет выполнить подключение и настройку (+)

Пружины, которые управляют контактами, снабжены регулировочными гайками. С их помощью можно изменять степень сжатия этих пружин. Чтобы обеспечить срабатывание устройства при более высоком давлении, их затягивают туже, если же нужно уменьшить показатели – наоборот, элемент следует ослабить.

Это принцип работы электромеханического варианта реле давления, существуют также более новые электронные модели.

С помощью реле давления можно заметно уменьшить количество пусков насоса и поддерживать оптимальный напор в системе, что положительно отразится на состоянии других ее элементов

Электромеханические модели датчиков

Работа реле давления тесно связана с гидроаккумулятором, без которого включение прибора в сеть водоснабжения становится бессмысленным. Вместо уже привычного электромеханического устройства сейчас нередко применяют электронные варианты и блоки автоматики с функцией защиты от “сухого хода”.

Если есть риск осушения источника в процессе откачки воды, реле давления просто дополняют блоком автоматики.

Однако в ряду электромеханических приборов, есть есть стрелочные устройства, которые можно использовать только с насосом. Они также сокращают количество включений оборудования и защищают от работы при отсутствии внутри насосного оборудования потока воды.

Выключение поможет предохранить мотор от серьезной поломки. Кроме того, с помощью такого реле можно поддерживать в водопроводной сети .

Основная характеристика устройства – номинальное рабочее давление. Оно может варьироваться в пределах от 1,5 – 6,0 бар.

Выбирая подходящее реле, следует обратить также внимание на такие показатели как:

• размеры присоединительной резьбы;
• уровень защиты от пыли и влаги;
• масса и размеры прибора;
• напряжение контактов;
• номинальные параметры тока;
• тип датчика и т.п.

Датчик давления может устанавливаться непосредственно на гидробак или монтироваться отдельно от него. Следует также учесть, что реле производятся для работы в различной среде. Для домашнего хозяйства подойдет прибор, предназначенный для воды.

Не стоит приобретать реле, рассчитанное на работу с хладагентом или другими жидкостями. Обратить внимание нужно и на температуру рабочей среды для конкретной модели.

Перед установкой или регулировкой устройства следует тщательно изучить инструкцию с описанием его конструкции, технических характеристик, порядка монтажа, эксплуатации и т.п. (+)

Чаще всего для нужд домашнего водопровода используют стандартную модель РДМ-5. Такое устройство нужно подключить сначала к гидроаккумулятору водопроводной системы, затем – к контактам, соединенным с механизмом включения/отключения насоса. После этого нужно обеспечить прибор электропитанием.

Выбирая подходящее реле давления, следует учесть такие характеристики как размеры патрубков, напряжение, температура рабочей среды и т.п.

Обычно вместе с поставляется и реле давления. Если предполагается одновременно использовать электронную модель, то с помощью электромеханического варианта будет устанавливаться давление отключения. Для подключения к водопроводу следует использовать тройной фитинг с подходящими размерами резьбы.

Обычно берут элемент на четверть дюйма. Если имеется хотя бы небольшой опыт сантехнических работ, то эта операция пройдет без затруднений. Разумеется, все резьбовые соединения следует уплотнить с помощью ленты ФУМ, льняной нити или другого подходящего материала.

Завершают механическую часть установки реле давления монтажом манометра, чтобы получать актуальную информацию о текущем состоянии водопровода.

Для подключения реле к контактам насоса нужно убрать защитную крышку прибора. Под ней находятся четыре контакта. Два из них нужны для входа, через них обеспечивают поступление электропитания. Еще два контакта – это выход, их подключают к насосу

В процессе монтажа прибора следует правильно выбрать сечение кабеля, а также обеспечить его заземление, используя . Если же необходимо сделать защиту от сухого хода, то нужно обеспечить правильное положение насоса. Он должен быть установлен выше обратного клапана.

После установки нужно выполнить регулировку реле давления воды. Для этого, как упоминалось выше, имеется два винта с пружинами. Они находятся под крышкой, которую нужно снять. На производстве обычно устройство настраивают. Стандартными считаются показатели от 1,4 атмосфер (минимум) до 2,8 атмосфер.

Реле следует грамотно подключить к электросети и к контактам насоса. Обязательное требование безопасности – наличие заземления прибора

Даже если эти данные соответствуют тем, которые необходимы для конкретного насоса, их следует проверить. В процессе хранения и установки настройки могли немного сбиться. Вот порядок настройки реле, подключенного к системе с гидроаккумулятором.

Сначала следует измерить давление в баке, используя для этого автомобильный манометр, который подключают к ниппельному соединению. Ниппель расположен сверху на вертикальных моделях гидробаков, сбоку – на горизонтальных, но всегда со стороны, противоположной расположению фланца.

Лучше брать устройства с достаточно высокой градацией измерительной шкалы. Дешевые китайские модели не всегда соответствуют этому требованию. Бак нужно оставить пустым, насос или станцию не нужно подключать к электропитанию.

Перед началом настройки нужно замерить показания давления воздуха в пустом гидроаккумуляторе и отрегулировать его до значений, рекомендованных производителем

Нормальное давление в опустошенном баке устанавливается в зависимости от его объема. Небольшие емкости (менее 25 л) должны быть накачаны до 1,4-1,7 бар. Баки на 50-100 л нужно подкачать до 1,7-1,9 бар. При несоответствии давления в новом баке этим параметрам, нужно исправить ситуацию, т.е. подкачать недостающий воздух или стравить его избыток.

Ежемесячно рекомендуется проверять состояние гидроаккумулятора, контролируя и по необходимости корректируя при этом давление воздуха. Эти простые меры помогут не только сохранить необходимый уровень давления в баке, но и предотвратят быстрый износ резиновой мембраны.

Перед настройкой нужно внимательно изучить документацию, которая прилагается к насосу.

Нужно учесть такие показатели как:

• предельное давление;
• рабочее давление;
• норма расхода воды.

Эти данные нужно использовать при настройке реле, установленные значения давления должны находиться в пределах этих показателей.

Учитываются также и данные гидробака. Мощности бытового насоса обычно недостаточно, чтобы перекачать обычный гидроаккумулятор, однако не стоит рисковать и заведомо устанавливать некорректные настройки.

Регулировочные винты реле обозначены как P и ΔР, чтобы добраться до них, нужно снять защитную крышку с прибора

С установленного в подходящем месте реле нужно снять крышку. Для этого следует открутить крепеж. Там находятся две пружины. Рядом с той, что больше, находится обозначение P, та, что меньше, обозначена как ΔР. Теперь можно подключить насос или насосную станцию к электросети, и начать процесс заполнения бака водой.

Когда давление в емкости достигнет верхнего значения, реле выключит насос. Следует определить показания манометра в этот момент. Если полученные данные отличаются от рекомендованных, нужно отрегулировать их значение с помощью большой пружины.

Чтобы увеличить предел, вращать гайку необходимо по часовой стрелке, если нужно сделать уменьшить настройки – против.

Теперь следует открыть воду и освободить гидробак. Со временем реле сработает и включит насос. Нужно снова зафиксировать показания манометра и отрегулировать настройки реле, если это необходимо. Для корректировки нижнего предела давления нужно повернуть малую пружину.

Все манипуляции с регулировочными пружинами нужно выполнять крайне аккуратно. Это очень чувствительные элементы, поворачивать винт нужно постепенно, на малую часть окружность, не стоит делать несколько полных оборотов сразу, так можно полностью испортить прибор.

Реле давления можно использовать для управления работой поверхностной насосной станции или системы с погружным насосом. Порядок настройки практически не отличается

При этом нужно учесть следующий важный момент: поскольку малая гайка регулирует разницу между пределами, то при корректировке нижнего значения произойдет изменение данных для давления отключения.

Поэтому после корректировки положения большой гайки следует дождаться заполнения бака и снова проверить данные для верхнего предела и изменить их, если необходимо.

Устанавливая настройки верхнего предела для реле нужно помнить, что этот показатель должен быть хотя бы на 10% ниже, чем давление в опустошенном гидробаке, которое было зафиксировано и отрегулировано в самом начале. Иначе резиновая мембрана гидроаккумулятора окажется под неоправданно высоким давлением и быстро износится.

В процессе эксплуатации может оказаться, что рекомендованные настройки не подходят для этого конкретного водопровода. Тогда нужно повторно выполнить настройку по описанной выше схеме. Следует помнить, что рекомендованная производителями разница между пределами варьирует в интервале 1,2 – 1,6 бар.

Чтобы правильно настроить механический вариант реле давления, нужно вращать его регулировочные винты. Периодически следует проверять состояние прибора, поскольку со временем пружины могут ослабнуть (+)

Но чрезмерно усердствовать не стоит, поскольку чем больше эта разница, тем больше будут колебания напора в водопроводе. Давление отключения следует установить ниже, чем максимальное давление насоса.

Если этот момент не учтен, оборудование будет работать постоянно, поскольку не сможет обеспечить уровень давления, необходимый для отключения прибора. Эта ситуация делает использование реле бессмысленным.

Проверять настройки рекомендуется каждые три месяца. Эти же операции нужно выполнять после , замене гидробака, и т.п.

Корректировать настройки не рекомендуется изготовителями систем для откачки воды, но при необходимости проводить корректировку лучше после каждой новой заливки системы водой, например, на даче после расконсервации систем весной.

Дополнительная информация по регулировке реле давления для насоса приведена в .

Электронные варианты реле

Электронные модели реле давления на порядок дороже электромеханических аналогов, но эти затраты вполне окупаются. Такие устройства настраивать проще, а значения пределов можно выставить гораздо точнее.

Каждая такая модель снабжена контроллером потока, который моментально отключает насос, когда нет воды. Это надежно защищает насос от работы в опасном режиме “сухого хода”.

Электронные модели реле давления более точны, надежны и проще в эксплуатации, чем механические устройства, но они значительно дороже

Обычно электронное реле давление снабжено небольшим гидробаком, объем которого составляет всего 400 мл. Это немного, но таким образом система надежно защищена от возможных . Если для скважины используется дорогой насос высокого качества, имеет смысл потратиться и на хорошее электронное реле давления.

Выглядят такие модели достаточно привлекательно, отличаются высокой надежностью и длительным сроком эксплуатации. Но они могут быть чувствительны к качеству воды, поступающей в водопроводную систему. Чтобы предохранить реле от поломки, нужно позаботиться об установке.

Если скважину обслуживает дорогой и мощный насос, имеет смысл купить электронное реле, чтобы защитить прибор от перегрузок

Регулировочных пружин такие устройства не имеют, поэтому не придется периодически перенастраивать прибор из-за того, что они ослабли. Да и саму настройку выполнить значительно проще. Сначала нужно изучить инструкцию.

После первого подключения к сети некоторые модели включаются с задержкой на 15 секунд. Это не поломка, просто прибор настраивается.

В дальнейшем отключение насоса может выполняться также с задержкой около 7-15 секунд. Это нужно, чтобы насос отключался реже, если за этот короткий период давление опять возрастет. Электронную модель такого контроллера можно использовать в комплекте с насосной станцией, уже имеющей реле давления.

Здесь верхний предел выставляют на этом встроенном приборе. А давление включения устанавливается регулировкой электронного реле. Питание подключают сначала к электронному устройству, затем контакты переводят на реле станции, после чего запитывают насос.

Если электронное реле подключают к гидроаккумулятору, настройку выполнить проще. На реле задается нижний предел, который должен быть немного выше аналогичных данных, указанных на корпусе насоса. Отключается поток воды после того, как в системе будет достигнут максимальный напор, который зависит от мощности насоса.

Место установки электронного реле выбирают между насосом и перед первой точкой забора воды из системы. Следует учесть направление движения воды, обозначенное стрелкой.

Если устройство используется с насосом мощностью более 10 атм, рекомендуется перед электронным реле поставить редуктор давления, чтобы избавить прибор от ненужных нагрузок.

При подключении электронного реле к станции нужно сначала запитать прибор, потом – механическое реле, после этого включить в цепь насос

Если существующие настройки не подходят, их можно изменить. Для этого нужно отверткой подкрутить соответствующий винт или использовать другие элементы настройки, описанные в инструкции. Между максимальным давлением, которое может обеспечить насос, и минимальным показателем электронного реле должна быть разница не менее 0,6 атмосфер.

Для уплотнения резьбового соединения такого прибора лучше всего использовать тефлоновую ленту. В электронных реле давления обычно имеется встроенный клапан. Этот момент следует учесть, когда опустошают водопровод.

Перед первым пуском реле нужно сначала заполнить подающую магистраль водой, затем подать на устройство электропитание, после этого нужно открыть кран.

О срабатывании режима защиты от “сухого хода” обычно сигнализирует включение красного светодиода на корпусе. Для перезагрузки системы следует нажать кнопку “reset”, конечно, предварительно устранив причины возникновения опасной ситуации.

Выводы и полезное видео по теме

Настройка стандартной механической модели представлена здесь:

В этом ролике подробно описан порядок настройки и особенности эксплуатации электронного реле давления на примере модели BRIO 2000:

Реле давления – прибор исключительно полезный. Однажды разобравшись с его настройкой, можно будет регулярно корректировать состояние напора в водопроводной системе и надежно защитить насос и прочее оборудование от возможных поломок.

Возникли вопросы, или есть желание поделиться личным опытом выбора, установки и использования реле давления? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье и участвуйте в обсуждениях – блок для связи расположен ниже.

sovet-ingenera.com

регулировка для водяного насоса, электронный датчик напора, перепада давления для водопровода

Содержание:

Бесперебойная подача воды в шикарный коттедж или скромное загородное строение – одно из необходимых условий для комфортного пребывания в загородном или дачном доме. В большинстве случае проблема решается обустройством индивидуальной системы водоснабжения, так как достаточно много поселков расположены вдали от централизованной сети.

Для автоматизированной подачи воды к точкам разбора монтируют датчик давления воды в системе водоснабжения. Это изделие имеет небольшие размеры, однако существенно увеличивает срок службы и возможности насосного оборудования, предотвращает негативное воздействие гидроударов на систему.

Чтобы правильно выбрать нужный прибор, необходимо знать, как работает устройство, его основные технические и эксплуатационные характеристики.

Назначение датчика и область использования

Далеко не все владельцы загородных домов знакомы с устройством водопроводной системы, в которой особая роль отводится датчику давления.

Чтобы жизнь в загородном доме была более комфортной, необходимо регулярное принятие ванны или душа, бесперебойная подача воды для стирки, мытья посуды и полива насаждений на участке. Все эти запросы можно удовлетворить только при условии отлаженной работы водопроводной системы.

Датчик давления воды для насоса представляет собой прибор, чувствительный к любым изменениям давления воды в водопроводной сети и отклонениям от установленных пользователем параметров.

Специфика использования приборов может быть следующей:

• Автономная водопроводная сеть.
• Установка в паре с накопительной емкостью.
• Установка на гидробак.
• Насосные станции.
• Электронный блок автоматической системы.
• В качестве реле давления со стрелкой.

Для подъема воды из различных источников водоснабжения большая часть потребителей использует оборудование, основой которого является насос. Это устройство накачивает воду, когда в этом возникает необходимость. Для продления эксплуатационного периода насосного оборудования, устанавливают специальные датчики для слежения за давлением воды в системе.

Некоторые модели насосных станций производитель укомплектовывает датчиком давления или реле давления. Для прибора характерно наличие заводских настроек, которые обеспечивают оптимальное количество включений и выключений насоса (прочитайте также: «Регулировка насосной станции – как правильно отрегулировать реле давления воды»).

Можно представить ситуацию, когда семья из 5-6 человек использует воду для уборки, гигиены, принятия ванны и душа, для стирки и полива насаждений на участке. Отсутствие датчика давления в этом случае приведет к быстрому выходу насоса из строя, так как он будет включаться при каждом открытии крана. Предотвратить прекращение подачи воды в процессе уборки или принятия ванны помогает установка автоконтроля за включением насоса. Если установленный прибор безупречно выполняется свои функции, то вполне можно рассчитывать на долгий срок эксплуатации насоса, который является сердцем водопроводной сети в частном доме. Плохая работа реле давления может стать причиной быстрого выхода из строя этой важной части системы.

Следует отметить, что неправильно выполненные настройки датчика давления в большинстве случае являются причиной регулярного падения давления воды и, как следствие, слабого напора воды.

Популярные модели контроллеров

Оборудование и запчасти для водопроводной системы представлены в специализированных магазинах в достаточно широком ассортименте. Что касается датчиков давления, то это могут быть модели российского производства, имеющие невысокую стоимость, а также импортные дорогостоящие многофункциональные изделия. Важно понимать, что дорогостоящие модели датчиков давления способны не только контролировать давление воды, но могут выравнивать его значения.

Независимо от стоимости все датчики давления делятся на две группы:

• Электромеханические приборы характеризуются наличием металлической пластины. При повышении или снижении давления в гидробаке мембрана оказывает соответствующее воздействие на пластину, которая в результате смыкает или размыкает контакты. При недостаточном давлении насос включается, и наоборот, сильное давление приводит к отключению насоса.
• Электронные датчики также реагируют на давление мембраны, но в этом случае сигнал поступает в систему автоматического регулирования. После обработки информации поступает команда включения или отключения насоса. Преимуществом подобного оборудования можно назвать реакцию на малейшие отклонения от установленных показателей и наличие защиты от «сухого» хода. Кроме того электронные датчики могут подавать сигнал о неполадках в системе или ее аварийном отключении в виде сообщения на мобильное устройство.

Если рассматривать наиболее популярные модели датчика давления в водопровод, то можно выделить несколько вариантов, которые занимают нишу первенства:

• Регулятор давления KIT 02 от испанского производителя ESPA. Устройство характеризуется выполнением функций датчика давления с поддержкой постоянных заданных параметров, наличием защиты от «сухого» хода, клапана обратного хода и встроенного манометра. Способен гасить гидроудары.
• Российский датчик РДМ-5 от фирмы Джилекс. Один из бюджетных вариантов с заводскими настройками верхнего (2,8 атмосфер) и нижнего(1,4 атмосфер) предельного значения. Диапазон может быть изменен владельцем в пределах 1-4,6 атмосфер, что позволяют сделать рабочие значения прибора.
• Датчик давления FF4-4 от немецкой компании Grundfos. Прибор характеризуется рабочим диапазоном 0,07-4 атмосфер, что позволяет делать настройки с точностью до 0,01 атмосфер. Для большего удобства преобразователь давления воды оснащен специальной шкалой и прозрачной крышкой, что особенно важно при осуществлении самостоятельной настройки. На шкале сразу виден результат, поэтому крутить гайки наугад не приходится. Функциональность датчика давления и его привлекательный внешний вид обеспечивает высокий спрос на подобные модели.

Если рассматривать область использования, то можно сказать, что сложные электронные приборы лучше всего устанавливать в частных загородных домах, где планируется постоянное проживание семьи из нескольких человек.

Описание механического датчика

Механические датчики давления пользуются большей популярностью у потребителя, что объясняется их главным преимуществом – независимостью от электричества. Для включения прибора не требуется дополнительная розетка.

Основное назначение прибора – включение и выключение насосного оборудования при достижении определенных значений давления. Подключение насоса к системе осуществляется через датчик.

Наиболее распространенная модель механического датчика – РДМ-5, его основными узлами являются следующие элементы:

• Металлическая платформа.
• Поршень.
• Мембрана.
• Большая и малая пружина.
• Болты и гайки регулировки.
• Корпус из пластика.
• Электрические контакты.

В зависимости от выполняемых функций и наличия дополнительных узлов все датчики можно разделить на несколько групп:

• Простые реле давления.
• Реле давления с дополнительным датчиком защиты от «сухого» хода.
• Контроллеры давления, оснащенные манометрами, датчиками, имеющие возможность выполнять различные функции.

Стоит отметить, что электронный датчик давления воды в системе водоснабжения со встроенным реле давления и манометром имеет более сложное устройство, чем механические приборы. Благодаря наличию множества функций электронные приборы позволяют предотвратить перепады давления воды в системе водоснабжения. Независимо от работы насоса вода подается с равномерным напором. Использование такого прибора в водопроводной сети частного дома делает более удобным и легким полив насаждений на приусадебном или дачном участке. Это особенно актуально для садоводов в жаркий летний сезон.

Датчик давления в водопроводе для контроля работы насоса в большинстве случаев присутствует в системе водоснабжения с гидроаккумулятором (детальнее: «Правильное подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения – инструкция по установке»). Важно понимать, что для частного строения, расположенного в местах с постоянными перебоями электропитания, лучше всего установить накопительную емкость большого объема. Оптимальным местом расположения гидробака в этом случае будет чердачное помещение. Монтаж датчика выполняется на участке водопровода непосредственно перед накопительной емкостью. Основная функция датчика – постоянное измерение давления воды в сети и сравнение их с установленными значениями.

Вся система работает по определенной схеме. При снижении давления воды ниже установленных значений происходит замыкание контактов, и насос начинает забор воды. Заполнение гидробака водой приводит к повышению давления внутри емкости и при достижении верхних заданных параметров контакты размыкаются и насос выключается.

Периодичность включения и выключения насоса зависит от следующих показателей:

• Объем накопительного резервуара.
• Напор воды в системе.
• Количество потребляемой воды.

Подача воды в точки разбора вначале осуществляется из накопительной емкости. С уменьшением ее объема в гидробаке давление в системе также понижается, что приводит к включению насоса. В результате вода наполняет гидроаккумулятор и поступает в открытые краны точек разбора. Работа насоса не прекращается до тех пор, пока давления в накопительной емкости не достигнет верхнего предельного значения.

При выборе гидроаккумулятора следует учесть несколько факторов. В частности речь идет о количестве проживающих людей, наличии сантехнических приборов и их количестве. Объем накопительной емкости должен обеспечивать бесперебойную подачу воды во все точки разбора.

Если водопроводная система оснащена электронным контроллером с дополнительными функциями, то потребитель не ощутит снижение давления воды, так как напор воды останется неизменным благодаря встроенному регулятору. В случае с простым датчиком давления для водяного насоса такого сказать нельзя.

Правила регулировки давления воды

Датчик, контролирующий давление воды и обеспечивающий автономную работу насоса, относится к приборам простого использования. Такие устройства не требуют специального обслуживания. Обеспечить бесперебойную работу можно при условии прочистки от мусора примерно 2 раза в год и проверки работоспособности датчика.

Прежде чем ввести в эксплуатацию водяные датчики давления необходимо усвоить несколько правил. В первую очередь важно понять, что существует два варианта использования:

• Прибор работает по заводским настройкам.
• Диапазон срабатывания устанавливается вручную.

Первый вариант рекомендуется применять при соответствии параметров насоса и давления в системе заводским настройкам. Верхнее значение чаще всего в таком случае составляет 2,8 атмосфер, нижний предел – 1,4 атмосфер. Указанные значения у разных моделей и производителей могут быть совершенно другими. Предприятие-изготовитель в комплекте с приборами, контролирующими и регулирующими давление воды в водопроводе частного дома, поставляет паспорт. В нем в обязательном порядке указываются все технические характеристики изделия, включая верхний и нижний предел заводских настроек.

Если заводские настройки датчика напора воды соответствуют рабочим параметрам системы и оборудования, то можно устанавливать датчик, соблюдая рекомендации по монтажу от производителя.

В случае, когда выявляются несоответствия значений, необходимо самостоятельно регулировать датчик, контролирующий давление воды в водопроводной системе частного дома. Следует отметить, что модели со встроенным манометром и более чувствительной шкалой делений настраиваются легче и быстрее. Однако стоимость таких приборов достаточно высокая.

Непосредственно перед регулировкой датчика давления воды сравнивают указанный рабочий диапазон с мощностью насоса. В процессе настойки прибора важно оставить зазор примерно 0,5 атмосфер, чтобы оборудование не работало по максимуму. Кроме того следует учесть оптимальный диапазон срабатывания насоса, это значение должно составлять 1-1,5 атмосфер. Слишком большой диапазон может стать причиной возникновения гидроударов, которые могут вывести оборудование из строя. Минимальное значение нижнего предела не рекомендуется устанавливать меньше 1,4 атмосфер.

Прежде чем приступить к настройкам датчика, необходимо измерить давление в гидробаке. Для этой цели его следует отключить от электропитания, слить воду и снять показания манометра. Если в процессе измерения обнаруживаются показания меньше 1,4 атмосфер, то рекомендуется подкачать воздух до 1,5 атмосфер. При показаниях более 1,5 атмосфер, воздух, наоборот, стравливают до нужных значений, нажимая на ниппель.

Приобретая датчик давления воды, необходимо принимать во внимание все непредвиденные ситуации. В частности речь идет о вероятном понижении уровня воды в источнике водоснабжения, что может привести к сбою в работе насосного оборудования. Чтобы избежать подобной неприятности, нужно выбирать датчики давления с дополнительным блоком автоматики. Этот прибор будет автоматически отключать насосное оборудование при угрозе «сухого» хода.

Пошаговая инструкция настройки датчика в системе водоснабжения

Регулировка датчика давления на водопровод зависит непосредственно от модели, так как в каждом приборе есть индивидуальные детали, с помощью которых выполняется настройка диапазона срабатывания. Например, у некоторых изделий есть прозрачная крышка, через которую хорошо видно шкалу делений, что во многом облегчает настройку. В целом, регулировка датчика давления воды может быть выполнена самостоятельно, если изучить нюансы.

Перед регулировкой сложного электронного датчика давления воды с множеством дополнительных функций очень важно изучить технический паспорт, где обозначены особенности настройки рабочего давления. Если возникнут сомнения в способности самостоятельного выполнения регулировки, то всегда можно обратиться за помощью к профессиональным мастерам.

Независимо от производителя и модели датчика, контролирующего давление в системе, в первую очередь проверяют нижнее значение давления, при котором включается насос. Для этой цели сливают воду и открывают кран. С началом закачивания воды смотрят на манометр и фиксируют его показания.

Чтобы зафиксировать верхний предел максимально допустимого давления, нужно дождаться отключения насоса и посмотреть показания манометра в этот момент. Очень важно понимать, что диапазон в этом случае не должен превышать 1,5 атмосфер.

Принимая во внимание значение изначального диапазона срабатывания насоса, можно настраивать верхний предел и его разницу с нижним пределом.

Для регулировки датчика перепада давления воды с двумя пружинами необходимо приготовить гаечный ключ. Чтобы увидеть пружины, следует снять защитную крышку. Изменить верхние границы предела можно подкручивание гайки большой пружины. Рекомендуется поворачивать гайку медленно, не более 0,5-1 оборота. После каждого подкручивания открывают кран и проверяют показания манометра. Если значение давления для срабатывания насоса не соответствует норме, то поворачивают гайку еще раз.

С помощью регулировочной гайки на маленькой пружине можно изменить разницу между верхним и нижним пределом давления. На этом этапе следует учитывать, что диапазон не должен превышать 1,5 атмосфер.

Подтянув гайку большой пружины и выполнив регулировку гайки маленькой пружины, нужно открыть кран и начать спуск воды. При подаче воды начнет работать насос, в это время фиксируют показания манометра, они будут обозначать нижний предел давления.

Далее следует дождаться, когда давление в системе начнет повышаться. Когда давление достигнет максимальных значений, насос отключится. В этот момент также смотрят и записывают показания манометра.

Затем показания включения и выключения сравнивают и определяют диапазон. Если разница между верхним и нижним пределом составляет 1-1,5 атмосфер, а непосредственно значения верхнего и нижнего давления не пересекаются с допустимыми максимальными и минимальными показателями, то настройку можно считать завершенной. В противном случае нужно вновь слить воду из системы и повторно выполнить регулировку датчика давления для водопровода.

Зная специфику работы и особенности регулировки, можно своими руками выполнить настройку датчиков давления воды. Правильная работа приборов и насосного оборудования, установленного в системе водоснабжения частного дома, позволит бесперебойно получать нужное количество воды для комфортного проживания. В случае сомнений в собственных силах и возможностях рекомендуется обратиться за помощью к профессиональным мастерам.

kanalizaciyadoma.com

Датчики для воды: виды, принцип действия

Датчик уровня воды в условиях современной техники выполняет функцию одного из органов чувств человека. От того, насколько правильно удается управлять и контролировать состояние водного потока, зависит исправная работа всего механизма. Важность надежности устройства сенсора сложно переоценить, хотя бы потому, что прибор, контролирующий воду, как правило, становится тем самым «узким» звеном современной техники.

Конструкция и принцип действия

Независимо от того, какой принцип действия положен в основу устройства, работает ли оно только в режиме сигнализатора или параллельно выполняет функции сторожа, автомата или управляющего механизма, конструкция прибора всегда состоит из трех основных узлов:

• Чувствительного элемента, способного реагировать на характеристики водяного потока. Например, фактическое наличие воды, высота столба или уровень в баке, факт движения водяного потока в трубе или магистрали;
• Балластного элемента, уравновешивающего сенсорную часть датчика. Без балласта чувствительный сенсор срабатывал бы при малейшем толчке или случайной капле воды;
• Передающая или исполнительная часть, преобразующая сигнал сенсора, вмонтированного в датчик воды, в конкретный сигнал или действие.

Примерно 90% всей водной техники, так или иначе, связано с электрическими исполнительными механизмами – насосами, клапанами, нагревателями и управляющими электронными автоматами. Понятно, что такое устройство, работающее с водяными потоками, должно быть в первую очередь безопасным.

Из всех сигнальных систем датчик, контролирующий состояние воды, считается наиболее простым и доступным в настройке и ремонте. В отличие от сенсоров и устройств, работающих с измерениями температуры, давления или расхода, датчик воды очень просто контролировать с помощью простейших устройств, или, на крайний случай, увидеть уровень или прокачанный поток своими глазами.

Виды датчиков уровня

Одним из условий успешной работы сенсора является высокая чувствительность датчика, чем выше, тем лучше, тем точнее удается считать контролируемый параметр воды. Поэтому в качестве величины, измеряемой сенсором, стараются выбирать ту, которая сильнее всего меняется за время измерения.

На сегодня существует около двух десятков различных способов и методов измерения механических характеристик воды, но все они используются для получения сведений:

• Высоты уровня водяного столба в емкости или баке;
• Скорости движения потока или расхода воды;
• Факта наличия-отсутствия воды в закрытой емкости, резервуаре, трубе или теплообменнике.

Разумеется, промышленные сенсоры могут быть достаточно сложными конструктивно, но используемые в них принципы работы такие же, как и в бытовой, садово-огородной или автомобильной технике.

Поплавковый тип датчика перелива

Наиболее простой способ измерять уровень воды используется в нехитрой механической конструкции, состоящей из герметичного поплавка, качающегося рычага или кулисы и запорного клапана. В данном случае датчиком является поплавок, балластом считается пружина и поплавковый утяжелитель, а исполнительным механизмом выступает сам клапан.

Во всех поплавковых системах датчик или поплавок регулируется на определенную высоту срабатывания. Вода, поднявшаяся в баке до контрольного уровня, поднимает поплавок и открывает клапан.

Поплавковая система может быть оборудована электрическим исполнительным устройством. Например, внутрь поплавкового датчика устанавливают вкладыш-магнит, при подъеме воды до рабочего уровня магнитное поле заставляет вакуумный геркон замыкать контакты, и тем самым включает или выключает электрическую цепь.

Поплавковый датчик может также выполняться по свободной схеме, как, например, в погружных насосах. В этом случае геркон замыкается не под воздействием магнитного поля вкладыша, а только за счет перепада давлений внутри корпуса насоса и на уровне поплавка. На сегодня магнитно-поплавковый датчик с электрическим исполнительным реле считается одним из самых безопасных и надежных вариантов контроля уровня жидкости.

Ультразвуковой сенсор

Конструкция датчика воды предусматривает наличие двух устройств – источника ультразвука и приемника сигнала. Звуковая волна направляется на поверхность воды, отражается и возвращается на датчик приемник.

На первый взгляд, идея использовать ультразвук для изготовления датчика контроля уровня или скорости движения воды выглядит не очень удачной. Ультразвуковая волна способна отражаться от стен бака, преломляться и создавать помехи в работе приемного датчика, а кроме того, потребуется сложное электронное оборудование.

На самом деле ультразвуковой сенсор для измерения уровня воды или любой другой жидкости помещается в коробку чуть больше пачки сигарет, при этом использование ультразвука в качестве датчика дает определенные преимущества:

• Возможность измерять уровень, и даже скорость воды при любой температуре, в условиях вибраций или движения;
• Ультразвуковой датчик может измерять расстояние от сенсора до поверхности воды даже в условиях сильного загрязнения, с переменным уровнем жидкости.

Кроме того, датчик может измерять уровень воды, расположенной на значительной глубине, при этом точность измерения достигается 1-2 см на каждые 10 м высоты.

Электродный принцип контроля воды

Тот факт, что вода обладает электропроводностью, успешно используется для изготовления контактных датчиков уровня жидкости. Конструктивно система представляет собой несколько электродов, установленных в емкости на разной высоте и соединенных в одну электрическую цепь.

По мере заполнения емкости водой жидкость последовательно замыкает пару контактов, что включает цепь управляющего реле насоса. Как правило, у датчика воды имеется два-три электрода, поэтому измерение потока воды получается слишком дифференцированным. Датчик сигнализирует лишь о достижении минимального уровня и запускает мотор насоса, или о полном заполнении емкости и отключает его, поэтому подобные системы используются для контроля резервных или поливных цистерн с водой.

Емкостной тип датчика воды

Конденсаторный или емкостной тип сенсора используется для измерения уровня воды в узких и глубоких емкостях, это может быть колодец или скважина. С помощью емкостного датчика можно определить высоту водяного столба в скважине с точностью до десятка сантиметров.

Конструкция сенсора состоит из двух коаксиальных электродов, фактически трубы и внутреннего металлического электрода, погруженных в ствол скважины. Вода заполняет часть внутреннего пространства системы, меняя тем самым его емкость. С помощью подключенной электронной схемы и катушки колебаний с кварцем можно точно определить емкость датчика и количество воды в скважине.

Радарный измеритель

Волновой, или радарный датчик используется для работы в наиболее сложных условиях, например, если нужно измерить уровень или объем жидкости в резервуаре, открытом водоеме, колодце несимметричной и неправильной формы.

Принцип действия не отличается от ультразвукового прибора, а использование электрического импульса позволяет выполнить измерение с большой точностью.

Гидростатический вариант сенсора

Один из вариантов гидростатического датчика приведен на схеме.

К сведению! Подобный сенсор используется в стиральных машинах и бойлерах, где очень важно контролировать высоту водяного столба внутри бака.

Гидростатический датчик представляет собой коробку с эластичной подпружиненной мембраной, делящей корпус датчика на два отделения. Одну из секций соединяют прочной полиэтиленовой трубкой со штуцером, впаянным в днище бака.

Давление водяного столба передается по трубке на мембрану и заставляет замыкаться контакты пускового реле, чаще всего для запуска исполнительного механизма используется пара — магнитный вкладыш и геркон.

Датчик давления воды

Гидростатическое давление определяется в условиях, когда поток или определенный объем воды находится в состоянии покоя. Чаще всего гидростатический сенсор используется в нагревательных и отопительных приборах – бойлерах, котлах отопления.

Устройство датчика давления воды

Такие устройства чаще всего работают в режиме триггера:

• При высоком давлении воды сенсор замыкает контакты реле и разрешает работу насоса или нагревателя;
• При низком давлении в сенсоре блокируется даже физическая возможность включения исполнительного механизма, то есть никакие удары или временные скачки напора не заставят устройство заработать.

При исправном датчике давления воды сенсор выдаст сигнал на запуск мотора, только если нагрузка на сильфон сохраняется более трех секунд.

Типовое устройство «умного» сенсора представлено на схеме.

Чувствительным элементом системы является диафрагма, соединенная с сильфоном, центральный шток может подниматься и опускаться в зависимости от величины давления, и тем самым менять емкость встроенного конденсатора.

Подключение датчика давления воды

Упрощенная модель сенсора используется в домашних системах «гидроаккумулятор — скважинный насос». Внутри прибора находится коробка с мембраной, соединенной с качающимся рычагом и двумя балансирующими пружинами.

Конструкция наворачивается на выходной штуцер гидроаккумулятора. С увеличением внутреннего давления мембрана поднимается и размыкает главную пару контактов, чтобы система исправно реагировала на давление воды, момент выключения и включения необходимо отрегулировать осадкой малой и большой пружины в соответствии с показаниями стрелочного манометра.

Датчик протечки воды

Уже из названия становится понятным, что речь идет об устройстве, фиксирующем наличие утечки воды из водопроводных коммуникаций. Принцип работы устройства напоминает электродную систему. Внутри пластиковой коробки в специальном кармане установлена одна или несколько пар электродов. В случае аварии скапливающая на полу вода затекает внутрь кармана и замыкает контакты. Срабатывает электронная схема, и по сигналу сенсора в работу вступают шаровые краны с электроприводом.

Понятно, что датчик, сам по себе, — вещь бесполезная, если используется без системы управления и автоматических отсекателей воды, установленных на вводе в дом или на одной из веток водопровода.

В качестве примера можно привести одну из наиболее популярных систем защиты — датчик протечки воды Нептун. В систему входят три основных блока:

• Сам датчик протечки Нептун в проводной или беспроводной модификации, обычно в комплект входит три отдельных сенсора;
• Шаровой кран с электроприводом, производства итальянской компании «Бугатти», в количестве двух штук;
• Блок управления «Neptun Base».

Наиболее ценная часть комплекта — автоматические краны, их выпускают для установки на полудюймовой и дюймовой трубной резьбе. Конструкция выдерживает давление до 40 Атм., а итальянское качество привода гарантирует не менее 100 тыс. циклов открывания-закрывания.

Сам датчик выглядит, как две латунные пластины в коробке, к которым подведено низковольтное напряжение с очень высоким сопротивлением входа, при замыкании сенсора ток ограничен 50 мА. Сама конструкция выполнена по протоколу IP67, поэтому является абсолютно безопасной для человека.

Установка беспроводных датчиков протечки воды

В системе «Нептун» датчик может быть удален от блока управления на расстояние более 50 м. В более совершенных беспроводных системах NEPTUN PROW+ вместо системы проводов используются датчики протечки воды, оборудованные модулем WF.

Блок управления оборудован защищенным от помех и влаги каналом, системой включения-выключения шаровых кранов. Считается, что никакие помехи или случайные капли влаги, конденсат не влияют на работу датчиков.

Коробки с сенсором протечки устанавливают на удалении от труб не более чем на 2 м, сенсоры нельзя экранировать металлической сантехникой или мебелью.

Беспроводной датчик протечки воды

Устройство беспроводного измерителя сложнее, чем обычного двухэлектродного варианта с проводным подключением. Внутри установлен контроллер, который непрерывно сравнивает ток, протекающий между электродами, с эталонным значением, зашитым в память. При этом эталонное значение «сухой пол» можно настраивать по собственному выбору.

Очень удобное решение, учитывая, что уровень влажности в ванной комнате может быть очень высоким, а регулярно выпадающий конденсат может привести к ложным срабатываниям.

Как только контроллер определяет уровень, соответствующий затоплению, прибор контроля воды отправляет на базовый блок сигнал об аварии. Наиболее продвинутые модели способны дублировать команду СМС-сообщением по GSM каналу.

Датчик протока воды

Во многих случаях для стабильной и безаварийной работы техники мало датчика наличия воды, требуется информация о том, движется ли поток по трубопроводу, какова его скорость и напор. Для этих целей используются датчики протока воды.

Виды датчиков протока воды

В бытовой и наиболее простой промышленной технике используют четыре основных вида датчиков протока:

• Напорный измеритель;
• Лепестковый тип сенсора;
• Лопаточная схема измерения;
• Ультразвуковая система.

Иногда используется устаревшая конструкция на основе трубки Пито, но для ее надежной работы требуется как минимум отсутствие загрязнений и ламинарный характер течения воды. Первые три датчика являются механическими, поэтому часто подвергаются засорению или водяной эрозии чувствительного элемента. Последний тип сенсора, ультразвуковой, способен работать практически в любых условиях.

Принцип работы ультразвукового измерителя можно понять из схемы. Внутри трубки расположен излучатель волн и приемник. В зависимости от скорости потока звуковая волна может отклоняться от первоначального направления, что и служит основанием для измерения характеристик потока.

Устройство и принцип работы

Простейшие лепестковые датчики потока работают по принципу гребного весла. В поток погружается лепесток, подвешенный на шарнире. Чем выше скорость потока, тем сильнее отклоняется лепесток датчика.

В более точных лопаточных датчиках применяется крыльчатка или турбинка из полиамида или алюминиевого сплава. В этом случае удается измерять скорость потока по частоте вращения подвижного элемента. Единственным недостатком является повышенное сопротивление, создаваемое лепестками и лопатками в потоке воды.

Напорный сенсор работает с использованием динамического давления потока. Под напором воды подвижный элемент с магнитным вкладышем выдавливается вверх, освобождая тем самым пространство для движения жидкости. Установленный в головке геркон моментально реагирует на магнитное поле вкладыша и замыкает цепь.

Область применения

Датчики водяного потока используются исключительно в системах нагрева и системах автоматики одноконтурных теплообменников. Чаще всего выход из строя сенсора наличия потока приводит к прогару и тяжелейшим повреждениям раскаленных радиаторов и нагревателей.

Датчик уровня воды своими руками

Простейший вариант устройства, способного сигнализировать о наполнении водой бака или любой другой емкости, приведен на схеме ниже.

Конструктивно определитель уровня состоит из трех металлических электродов, установленных на текстолитовой пластинке. Схема, собранная на обычном маломощном транзисторе, позволяет определять предельно допустимый верхний и нижний уровень воды в емкости.

Конструкция абсолютно безопасна в пользовании и не требует каких-либо дорогостоящих деталей или приборов управления.

Заключение

Датчики уровня воды широко используются в бытовой технике, поэтому чаще всего для вспомогательных нужд гаражной или садовой техники используют уже готовые конструкции от старой техники, переделанные и адаптированные к новым условиям. При правильном подключении такое устройство прослужит гораздо дольше самодельной схемы.

 

bouw.ru