باستخدام مؤقت 555 المفضل لديك، يمكنك إنشاء مستشعر للمياه، للغسالة، مضاد للتجمد، إلخ. تجدر الإشارة إلى أن مثل هذا المستشعر مفيد في سيارتك وفي المنزل. المخطط بسيط للغاية وسهل التكرار. أصبحت الدائرة الدقيقة منتشرة على وجه التحديد بسبب بساطتها.

سيتم استخدام الدائرة التالية لمستشعر الماء.

تشغيل الجهاز بسيط للغاية. عندما يتم غمر الأقطاب الكهربائية في سائل، يكون C1 عبارة عن مكثف محوّل. عندما تكون الأقطاب الكهربائية في الهواء، تختفي التحويلة وتبدأ الدائرة الدقيقة في العمل.

تأتي النبضات المستطيلة من الدائرة الدقيقة. بمساعدة مثل هذه النبضات، من الممكن التحكم بحمل أكبر. على سبيل المثال، يمكنك إرسال إشارة إلى المصباح الكهربائي من خلال الترانزستور. تتيح لك هذه التقنية تضمين إنذار أو مؤشر في الدائرة. بمساعدة هذا الأخير، يمكنك تحديد وجود الماء في الخزان. يمكن تركيب جهاز استشعار مماثل في الخزان وفي المبرد. مصدر طاقة المستشعر - 12 فولت. هذا يشير إلى أنه لن تكون هناك مشاكل في التغذية.

كقاعدة عامة، أجهزة الاستشعار مصنوعة من الألياف الزجاجية. لكن في أغلب الأحيان يستخدمون النحاس العادي (الأسلاك). بالنسبة للمستشعر، فإن قطعتين متطابقتين من الأسلاك ذات مقطع عرضي يبلغ 1 ملم مناسبة. من المهم ملاحظة أنك تحتاج إلى تنظيف الورنيش من الأسلاك التي قد تكون على سطح المعدن. يتم ذلك بالنار أو ورق الصنفرة. لذلك، يجب أن يصل طول السلك إلى 3.5 سم.

للحفاظ على الأسلاك في الفلين، يتم تقويتها بالسيليكون. ثم يتم توصيل الأسلاك بالدائرة الدقيقة نفسها. يمكن توصيل الأسلاك الموجودة في الغطاء بالشريحة باستخدام أسلاك أرق.

يمكن تعليق الدائرة الدقيقة - بدون لوحة التثبيت. عندما يكون كل شيء جاهزا، يتم إغلاق الجهاز الناتج بغطاء آخر مماثل. يجب أن تكون وصلة الأغطية محكمة الغلق بالغراء أو بأي وسيلة أخرى.

وبالتالي، دون إجراء نفقات غير ضرورية، يمكنك تصنيع جهاز استشعار بشكل مستقل من شأنه أن يساعد ليس فقط في السيارة، ولكن أيضا في الحياة اليومية. لذلك، يمكنك إنقاذ نفسك من الارتفاع المتكرر إلى الحمام لرؤية مستوى الماء في الخزان. سوف يحل جهاز استشعار مستوى الماء محلي الصنع المشكلة. من المهم فقط القيام بكل العمل بعناية وبعناية حتى يعمل الجهاز بشكل صحيح.

مفتاح ريد ("الاتصال الوثيق") هو أ جهاز الكترونيعلى شكل مخروط زجاجي ممدود به هواء مفرغ، يوجد فيه نوعان من نقاط الاتصال المغناطيسية المعدنية. جهات الاتصال مفتوحة عادة. إنهم يغلقون ويغلقون الدائرة عند دخولهم المجال المغناطيسي.

تشمل مزايا مفاتيح القصب ما يلي:

• الموثوقية، وهي أكبر 100 مرة من الاتصالات المفتوحة التقليدية؛
• سرعة؛
• عمر يصل إلى 5 مليارات عملية يتجاوز بكثير الاتصالات التقليدية.

عيوب:

• قوة التبديل منخفضة.
• عدد صغير من مجموعات الاتصال في اسطوانة واحدة؛
• هشاشة الحاوية الزجاجية.
• الحساسية للمجالات الخارجية.

مزايا مفاتيح القصب تفوق بكثير عيوبها.

كيفية تجميع جهاز استشعار مستوى الماء

الخيار 1

لتجميع جهاز استشعار مستوى الماء سوف تحتاج إلى:

1. محقنتان يمكن التخلص منهما سعة 10 مل و2 مل؛
2. قلم جل شفاف؛
3. النيوديميوم المغناطيس حجم صغير;
4. مفاتيح القصب - 2 جهاز كمبيوتر شخصى.

هناك حاجة إلى مفتاحين من نوع Reed لمراقبة ارتفاع وانخفاض مستوى المياه. إذا كنت بحاجة إلى التحكم في زيادة أو نقصان المستوى، فإن مفتاح Reed واحد يكفي. إذا تم تركيب عدة مفاتيح من القصب بشكل متتابع، فمن الممكن تتبع التغير التدريجي في مستوى الماء.

يمكن مشاهدة التجميع التفصيلي واختبار المستشعر قيد التشغيل في الفيديو الموجود في نهاية الصفحة.

الخيار 2

مثال آخر على التصنيع الذاتي لجهاز استشعار مستوى الماء. تم تركيب المستشعر عليه انبوب بلاستيكيخزان الصرف الصحي الخاص منزل ريفي. الغرض من المستشعر هو التحكم في ملء خزان الصرف الصحي بمياه الصرف الصحي.

يعتمد تشغيل المستشعر على حركة المغناطيس على طول المحور، حيث يتم تثبيت مفتاحين من القصب. عندما يتم إغلاق جهات الاتصال الخاصة بمفتاح القصب، يتم تشغيل إشارة ضوئية بلون معين تشير إلى درجة ملء خزان الصرف الصحي.

عندما تكون العوامة في الموضع السفلي، يكون مؤشر LED HL1 الأخضر قيد التشغيل ويعمل مفتاح Reed الثاني. يكون مستوى السائل أقل من العوامة، ومحدودًا بالسدادة، ويتم إغلاق نقاط الاتصال الخاصة بمفتاح Reed بواسطة مغناطيس. عندما يمتلئ خزان الصرف الصحي ويرتفع مستوى مياه الصرف الصحي، يتحرك المغناطيس ويقوم بتشغيل مصباح HL2 LED الأصفر، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل HL1. عند الحد الأقصى لمستوى السائل، يتم تشغيل مؤشر LED الأحمر HL3، ويتم إيقاف تشغيل الضوء الأصفر. إذا كان العوامة أو المغناطيس معيبًا (كسر السدادة، إزاحة المغناطيس، انقلاب العوامة)، فيجب أن يكون مؤشر LED الأصفر قيد التشغيل. إذا تم استخدام التتابع في الدائرة، فيمكن استخدامه ك الجهاز التنفيذيلأحمال أكثر قوة. من الممكن أيضًا توصيل الجرس بمفتاح القصب الثاني أو هاتف محمولإلخ.

مواد لتصنيع جهاز استشعار مستوى الماء

1. ربط الأكمام د 50 مم، 2 جهاز كمبيوتر شخصى؛
2. المكونات د 50 ملم، 2 جهاز كمبيوتر شخصى.
3. المشابك البلاستيكية، 2 جهاز كمبيوتر شخصى.
4. ملامح الأثاث البلاستيكية.
5. الكامبريك القابل للانكماش الحراري d.30-40 مم؛
6. لوحة بلاستيكية ر 4-6 مم؛
7. المسامير 10 قطع.
8. مغناطيس النيوديميوم 1 جهاز كمبيوتر.
9. مفاتيح ريد 3 جهات اتصال، 2 جهاز كمبيوتر شخصى؛
10. زر (مفتاح) الجهد المنخفض 1 جهاز كمبيوتر.
11. المقاوم 680-1.5 كيلو. حاسب شخصي 1.؛
12. المصابيح، 3 قطع؛
13. أسلاك الجهد المنخفض 5 أسلاك؛
14. سد 4 أرجل.
15. الغراء الساخن، السيليكون؛
16. مصدر طاقة 12 فولت، بطارية 3 فولت.

من الأدوات التي ستحتاجها:

• الحفر الكهربائية؛
• بندقية حرارية
• بناء مجفف الشعر;
• لحام حديد؛
• المفكات، كماشة، الخ.

دائرة استشعار مستوى الماء

يجب اختيار مخطط مستشعر مستوى الماء لصنع يديك اعتمادًا على المهام التكنولوجية التي يتعين على المستشعر حلها والظروف التي سيعمل فيها. يمكن أن تكون الخيارات التخطيطية إشارة LED، التحكم في معدات الضخ في الوضع التلقائي واليدوي، إنذار صوتي، إلخ. يمكن العثور بسهولة على أي أشكال مختلفة من المخططات على مواقع الإنترنت الخاصة بالموضوع ذي الصلة.

تجميع جهاز استشعار مستوى الماء

1. ربط مفاتيح القصب على المشبك البلاستيك بمادة لاصقة تذوب الساخنة، بعد تحديد المسافة المطلوبة تجريبيا. علاج الاتصال بالسيليكون.
2. ضع السوار النهائي على القابض. يحدد طول حامل التعويم شوط تشغيل الجهاز؛
3. يجب تسخين العوامة بمجفف شعر ووضعها بسرعة على الغلاف، ثم لصقها وتوصيلها بالمسامير. يجب أن يدور المشبك بسهولة حول أداة توصيل مفتاح القصب؛
4. قم بتثبيت المقابس على العوامة وإرفاقها بالملف الشخصي باستخدام المسامير.
5. يتم أيضًا إرفاق مغناطيس النيوديميوم، والذي يجب أن يكون على مسافة تشغيل مفاتيح القصب؛
6. حفر ثقب في أداة التوصيل وتثبيت سدادة التعويم؛
7. ضع الهيكل المجمع على الأنبوب وقم بتوصيل القابس ومؤشر LED.

ومرفق صور للجمعية .

ويمكن عمل حساس يوضح مستوى الماء من خلال اعتماد المؤقت 555 المحبوب.

اسمحوا لي أن أذكركم أننا في هذا المؤقت قمنا بما يلي:

يمكن أيضًا استخدام المنتج النهائي، وهو مستشعر مستوى الماء، لقياس مستوى سائل الغسيل ومضاد التجمد. سيصبح هذا المستشعر متعدد الوظائف جهازًا لا غنى عنه في السيارة وفي المنزل.

المخطط المقترح للتصنيع الذاتي للجهاز ليس معقدًا. سيكون من السهل على كل عاشق أن يتكاثر. إن توفر الدائرة الدقيقة هو الذي يحدد شعبيتها الواسعة وشعبيتها التي تستحقها.

وذلك ل سيحتاج تصنيع الجهاز إلى المخطط التالي:

عمل الجهاز الذي تم إنشاؤه بسيط للغاية. بعد غمر الأقطاب الكهربائية C1 في السائل، يتم تحويل المكثف. إذا تمت إزالة الأقطاب الكهربائية من الوسط السائل، تختفي التحويلة تلقائيًا، مما يجعل الدائرة في حالة صالحة للعمل.

وتنتج الدائرة الدقيقة بدورها نبضات مستطيلة. هذا النوع من النبضات يجعل من الممكن التحكم في حمل قوي. مثال جيدويتم ذلك عن طريق إرسال إشارة إلى المصباح الكهربائي من خلال الترانزستور. تم تصميم التقنية الموصوفة ليتم تضمينها في دائرة إنذار أو مؤشر موجودة. يوفر هذا الأخير بشكل مباشر القدرة على تحديد ما إذا كان هناك خزان بالداخل هذه اللحظةماء. يمكن أن يتم تركيب هذا النوع من أجهزة الاستشعار في خزان السيارة وفي المبرد الخاص بها. حتى لا تكون هناك مشاكل في الطاقة، 12 فولت يكفي.

المواد المستخدمة في تصنيع المستشعر الموصوف هي الألياف الزجاجية أو العادية سلك نحاس. من الضروري تحضير قطعتين من الأسلاك بنفس الطول مع مقطع عرضي يبلغ 1 ملم. فارق بسيط مهمهي الحاجة إلى تنظيف شامل للأسلاك من الورنيش الذي يغطي المعدن. بالنسبة لهذا الإجراء، من المستحسن استخدام ورق الصنفرة أو معالجة الأسلاك بالنار. ونتيجة لذلك، ينبغي إعداد الأسلاك، وطولها سوف يصل إلى 3.5 سم.

والخطوة التالية هي القيام به في الغطاء زجاجة بلاستيكيةفتحتين، مع الحفاظ على مسافة 3 ملم بينهما. يجب ألا يتجاوز قطر هذه الثقوب 1 مم. يتم إدخال الأسلاك فيها.

سوف يساعد السيليكون على تثبيت الأسلاك بقوة. تتضمن الخطوة التالية توصيل الأسلاك مباشرة بالشريحة. يمكنك توصيلها معًا في تجويف الغطاء باستخدام موصلات أرق.

يمكن أن تكون الدائرة الدقيقة المستخدمة مفصلية. في هذه الحالة، ليست هناك حاجة للوحة التثبيت.

في نهاية العمل، ستحتاج إلى غطاء مماثل آخر سيغلق الجهاز الذي تم إنشاؤه. يجب إغلاق تقاطع كلا الغطاءين بعناية. للقيام بذلك، يمكنك استخدام الغراء أو وسائل أخرى مماثلة.

لذا، إنتاج مستقلسيساعد المستشعر المقدم في تجنب التكاليف المالية غير الضرورية وإيجاد نوع من المساعد في مجال السيارات والأسرة. الآن لن تضطر إلى الصعود إلى السطح في كل مرة دش الصيفللتأكد من وجود الماء في خزانه. سيتم حل هذه المشكلة مرة واحدة وإلى الأبد عن طريق مستشعر مستوى الماء الذي أنشأته بنفسك. لتشغيله الطويل والسليم، يكفي دراسة المخطط المقترح بعناية واتباع التوصيات بدقة.

بالضرورة!!!

الأجهزة التي لا تعرفها كثيرًا عن أفعالها وخصائصها، وخاصة تلك محلية الصنع، تتصل من خلال الصمامات.

مقياس سمك محلي الصنع الطلاءات سخان مضاد للتجمد 12 فولت ترمس سيارة محلي الصنع

للتحكم في تشغيل آليات وأنظمة السيارة، هناك حاجة إلى أجهزة خاصة. أحد هذه الأجهزة الرئيسية هو مستشعر مستوى السائل.

أصناف

التبديل القصبمستشعر مستوى سائل التبريد هو جهاز ضروري لقياس سائل التبريد في خزان التمدد أو أي حاوية أخرى (PMP-066، DRU-1PM وغيرها). في الأساس، مستشعر التلامس عبارة عن مفتاح من القصب بمقاومة تصل إلى 3300 أوم. تصميم الجهاز عبارة عن غلاف وعائمة بلاستيكية وحلقة مغناطيسية. ويسمى أيضًا مفتاح مستوى السائل (RSF).

الصورة - جهاز استشعار تعويم DRU

يحتوي الجهاز أيضًا على جهتي اتصال يتم إغلاقهما وفتحهما اعتمادًا على مستوى السائل. يتم توصيل جهات الاتصال بالشاشة المعروضة على لوحة القيادة. في حالة حدوث خلل في النظام، يتم إرسال إشارة على الفور إلى هذه الشاشة. اعتمادا على نوع سيارتك، يمكن أن يكون الاتصال الهاتفي الميكانيكي (VAZ-2101، MAZ) أو شاشة إلكترونية (فورد فوكس، كيا، أوبل باسات، أودي، مرسيدس، بي إم دبليو، مازدا، فولفو).

صور - مستشعر مستوى السوائل للسيارات

وبالإضافة إلى هذا، هناك أيضا بصرية بدون تلامسالحساس، لا يستخدم هذا الجهاز لقياس مستوى سائل الفرامل. يتم استخدامه بشكل أساسي لتحديد مستوى السائل في الخزان في إنتاج الحمض والزيت وما إلى ذلك، على سبيل المثال. ويتم تثبيته على جانب الخزان ويحدد المستوى باستخدام الليزر أو إشارة الموجات فوق الصوتية. يمكن رؤية أدوات الليزر في محطات المياه ومصافي النفط والمصانع الكيماوية وما إلى ذلك.

الصورة - مبدأ تشغيل مرحلات أجهزة الاستشعار

كثيرا ما تستخدم في الحياة اليومية القطبأجهزة استشعار مستوى السائل في الغلاية DUZHE، DUZH، DU-200. إنها ضرورية للتحكم في تشغيل معدات الغلايات وإعداداتها. تحتاج الصناعة إلى أجهزة استشعار حثية مختلفة تقيس مستوى السوائل الموصلة للكهرباء. يبدو مخطط الاتصال الخاص بهم بالطريقة الآتية:

الصورة - مخطط اتصال الاستشعار الحثي

تنقسم أجهزة استشعار الغسالة والوقود وسائل التبريد إلى عتبة وخطية:

1. غالبًا ما يكون إنذار التبريد في السيارة عبارة عن مستشعر مغناطيسي منفصل للتشغيل والإيقاف من نوع KSL-35 أو LFL (BMW، Ford، Rio، Opel Astra وPassat، Priora، Audi، Kia، Mercedes)؛
2. إن مستشعر المستوى بالموجات فوق الصوتية لتحديد ضغط السائل في الخزان هو، في معظم الحالات، مقياس خطي (مفتاح مستوى الطوارئ Siemens، وما إلى ذلك).

الأقل شيوعًا هي أجهزة استشعار الاهتزاز والهيدروستاتيكي. وهي ضرورية بشكل أساسي لقياس مستوى ضغط السائل.

مبدأ التشغيل والقياس

في الأساس، يتم استخدام أجهزة الاستشعار العائمة في السيارة. في اللحظة التي يكون فيها سائل التبريد عند المستوى الطبيعي، تعمل الحلقة المغناطيسية على مفتاح القصب (هذا مفتاح مغناطيسي مزود بجهات اتصال). في هذه اللحظة، يتم فتح جهات اتصال المستشعر، وتكون المقاومة ضمن 3300 أوم. عندما ينخفض ​​مستوى سائل الغسالة، ينخفض ​​​​الطفو مع المغناطيس إلى مستوى مفتاح القصب، ويغلق نقاط اتصال المستشعر. في هذه اللحظة، تُسمع إشارة على لوحة القيادة، حيث تكون نقاط الاتصال الخاصة بها قريبة من الأرض.

صور - قراءات الاستشعار

في هذه الحالة، يتم فحص أجهزة الاستشعار الموصلة وأجهزة قياس سائل التبريد الأخرى بواسطة وحدة التحكم كل ثانية. في حالة حدوث خلل في جهاز القياس أو في أوقات عدم كفاية المقاومة، لا توجد بيانات كافية لتحديد المستوى.

صور - مستشعر مستوى الوقود

التشخيص والإصلاح

التحقق من أداء المستشعر أمر بسيط للغاية. في معظم الحالات، يقوم النظام بتنبيهك على الفور عند حدوث عطل من خلال إشارة ضوئية على لوحة القيادة. الأعراض النموذجيةمستشعر درجة الحرارة ومستوى سائل التبريد:

1. الوضع غير المعتاد للمؤشر الميكانيكي أو رموز معينة أثناء التحكم الآلي في السيارة؛
2. انقطاع في تباطؤ المحرك.
3. عدم القدرة على بدء تشغيل المحرك.
4. أثناء التشغيل يحترق المبرد.
5. أصوات عالية وغير عادية للمحرك أثناء التشغيل.

توجد أجهزة استشعار لمستوى السائل السعوي أمام مخرج خزان الوقود، وأحيانًا تكون عند مدخله. إذا لم تلاحظ وجود خلل في تشغيلها في الوقت المناسب، فستبدأ السيارة في استهلاك المزيد من الوقود وارتفاع درجة الحرارة والتوقف عن العمل.

صور - مستشعر مستوى الطوارئ لسائل الفرامل

يمكنك أيضًا التحقق من المستشعر باستخدام مقياس الأومتر، وسعر هذه التشخيصات حتى في محطة الخدمة الاحترافية يصل إلى 300 روبل. يتم توصيل أسلاكها بجهات اتصال العداد، وبعد ذلك يتم تشغيل المحرك. تأكد من عدم وجود أجزاء متحركة من السيارة ضمن القياس. إذا كانت المقاومة ذات قيمة غير قياسية، فمن الضروري إصلاح أو استبدال أجهزة الاستشعار.

لإصلاح مستشعر مستوى السائل، تحتاج إلى إزالته:

1. افصل السلك عن البطارية.
2. يتم فك القابس من المستشعر الموجود في الخزان عكس اتجاه عقارب الساعة.
3. بعد ذلك يجب إزالته بعناية من الحفرة؛
4. امسح مكان الإزالة وجهاز الإشارة لمزيد من العمل.

إصلاح أجهزة استشعار مستوى السائل للعديد من السيارات (VAZ-2114 وVAZ-2110 وMAZ وغيرها) لا يتطلب دائمًا استبدالًا كاملاً. غالبًا ما تكون المشكلة هي تمدد الأجزاء البلاستيكية التي تشكل غلاف جهاز الإنذار. أثناء تسخينها، تتشكل شقوق صغيرة على البلاستيك، مما يسمح بمرور الوقود، وبالتالي يتم خفض تعويم المستشعر دائمًا. لإصلاح ذلك، تحتاج إلى إزالة المستشعر وتفكيكه. بعد الوصلة، دهنها بمادة مانعة للتسرب واضغط عليها لتقويتها بشكل أفضل. إذا رغبت في ذلك، قم بحرق المنطقة المحيطة بالمنطقة باستخدام مكواة لحام ووضعها في مكانها.

إذا كانت المشكلة هي أن مفتاح القصب بدأ في تسرب الوقود، فأنت بحاجة إلى استبداله. للقيام بذلك، يمكنك شراء جزء خاص لمستشعر مستوى السائل (يُباع في OWEN-Auto أو متاجر أخرى) أو تغيير هذه اللوحة إلى لوحة بلاستيكية. مع مثل هذا الجهاز التناظري، سيصبح تشغيل السيارة أكثر هدوءا وأكثر موثوقية.

صور - أجهزة استشعار السوائل المختلفة

فيديو: جهاز الاستشعار

كيف تصنع جهاز استشعار بنفسك

يعد صنع مستشعر مستوى السائل البسيط بنفسك أمرًا بسيطًا للغاية، بينما يمكن إجراء التثبيت في أي حاوية تقريبًا. بالتأكيد، جهاز محلي الصنعسيكون أقل شأنا إلى حد ما من الدقة ذات العلامات التجارية، لكنه سيكلفك فلسا واحدا.

بعد هذا النوع من أجهزة الاستشعار يتم توصيلها بالدائرة وتوصيلها بالمؤشر. للقيام بذلك، يمكنك استخدام قرص السهم أو شاشة خاصة. مثل هذا الجهاز مناسب لمراقبة مستوى الماء في المضخة أو الخزان. من الممكن تركيب جهازين أو أكثر في الخزان.

لأتمتة العديد عمليات الانتاجمن الضروري التحكم في مستوى الماء في الخزان، ويتم القياس باستخدام مستشعر خاص يعطي إشارة عندما يصل وسط المعالجة إلى مستوى معين. من المستحيل الاستغناء عن مقاييس المستوى في الحياة اليومية، وخير مثال على ذلك أغلق الصباباتصهريج المرحاض أو الأتمتة لإيقاف مضخة البئر. دعونا نفكر أنواع مختلفةأجهزة استشعار المستوى وتصميمها ومبدأ عملها. ستكون هذه المعلومات مفيدة عند اختيار جهاز لمهمة معينة أو إنشاء جهاز استشعار بيديك.

التصميم ومبدأ التشغيل

تصميم أجهزة القياس من هذا النوعمحددة بواسطة المعلمات التالية:

• عادةً ما يتم تقسيم الوظيفة، اعتمادًا على هذا الجهاز، إلى أجهزة الإشارة وأجهزة قياس المستوى. يقوم الأول بمراقبة نقطة تعبئة محددة للخزان (الحد الأدنى أو الأقصى)، بينما يقوم الأخير بمراقبة المستوى بشكل مستمر.
• يمكن أن يعتمد مبدأ التشغيل على: الهيدروستاتيكا، والتوصيل الكهربائي، والمغناطيسية، والبصريات، والصوتيات، وما إلى ذلك. في الواقع، هذه هي المعلمة الرئيسية التي تحدد النطاق.
• طريقة القياس (الاتصال أو عدم الاتصال).

بالإضافة إلى ذلك، تحدد ميزات التصميم طبيعة بيئة العملية. إنه شيء واحد لقياس الارتفاع يشرب الماءأما في الخزان، والآخر هو التحقق من ملء خزانات مياه الصرف الصناعي. وفي الحالة الأخيرة، هناك حاجة إلى الحماية المناسبة.

أنواع أجهزة استشعار المستوى

اعتمادًا على مبدأ التشغيل، يتم تقسيم أجهزة الإشارة عادةً إلى الأنواع التالية:

• نوع تعويم؛
• باستخدام الموجات فوق الصوتية.
• الأجهزة مع مبدأ الكشف عن مستوى السعة؛
• القطب.
• نوع الرادار
• تعمل على المبدأ الهيدروستاتيكي.

وبما أن هذه الأنواع هي الأكثر شيوعا، فسوف ننظر في كل واحد منهم على حدة.

يطفو

هذه هي الطريقة الأبسط، ولكنها مع ذلك فعالة وموثوقة لقياس السائل في خزان أو حاوية أخرى. يمكن العثور على مثال للتنفيذ في الشكل 2.

أرز. 2. تعويم التبديل للتحكم في المضخة

يتكون التصميم من عوامة بمغناطيس ومفتاحين من القصب مثبتين عند نقاط التحكم. صف بإيجاز مبدأ التشغيل:

• يتم إفراغ الخزان إلى الحد الأدنى الحرج (أ في الشكل 2)، بينما ينخفض ​​​​الطفو إلى المستوى الذي يوجد فيه مفتاح القصب 2، ويقوم بتشغيل المرحل الذي يزود الطاقة بالمضخة التي تضخ الماء من البئر.
• يصل الماء إلى الحد الأقصى، ويرتفع العوامة إلى موقع مفتاح القصب 1، ويعمل ويتم إيقاف تشغيل المرحل، على التوالي، يتوقف محرك المضخة عن العمل.

من السهل جدًا إنشاء مفتاح القصب هذا بنفسك، ويتم تقليل إعداده إلى مستويات التشغيل والإيقاف.

لاحظ أنه إذا اخترت المادة المناسبة للعوامة، فإن مستشعر مستوى الماء سيعمل حتى لو كانت هناك طبقة من الرغوة في الخزان.

بالموجات فوق الصوتية

يمكن استخدام هذا النوع من أجهزة القياس لكل من التطبيقات السائلة والجافة ويمكن أن يكون له مخرج تناظري أو منفصل. أي أن المستشعر يمكنه قصر التعبئة على نقطة معينة أو مراقبتها باستمرار. يشتمل الجهاز على باعث بالموجات فوق الصوتية وجهاز استقبال ووحدة تحكم في معالجة الإشارات. يظهر مبدأ تشغيل جهاز الإشارة في الشكل 3.

أرز. 3. مبدأ تشغيل مستشعر المستوى بالموجات فوق الصوتية

ويعمل هذا النظام على النحو التالي:

• ينبعث نبض بالموجات فوق الصوتية.
• يتم استقبال الإشارة المنعكسة.
• يتم تحليل مدة توهين الإشارة. إذا امتلأ الخزان، فسيكون قصيرًا (أ شكل 3)، وعندما يفرغ سيبدأ في الزيادة (ب شكل 3).

جهاز الإشارة بالموجات فوق الصوتية هو جهاز لاسلكي وغير متصل، لذلك يمكن استخدامه حتى في البيئات العدوانية والمتفجرة. بعد التعديل الأولي، لا يتطلب هذا المستشعر أي صيانة متخصصة، كما أن عدم وجود أجزاء متحركة يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة بشكل كبير.

القطب

تسمح لك أجهزة إشارات القطب الكهربائي (قياس التوصيل) بالتحكم في مستوى واحد أو أكثر من الوسط الموصل للكهرباء (أي أنها غير مناسبة لقياس ملء الخزان بالماء المقطر). يظهر مثال لاستخدام الجهاز في الشكل 4.

الشكل 4. قياس مستوى السائل مع أجهزة الاستشعار الموصلية

في المثال الموضح، يتم استخدام جهاز إشارة ثلاثي المستويات، حيث يتحكم قطبان كهربائيان في ملء الخزان، والثالث هو جهاز الطوارئ، لتمكين وضع الضخ المكثف.

بالسعة

بمساعدة أجهزة الإشارة هذه، من الممكن تحديد الحد الأقصى لملء الحاوية، ويمكن أن تعمل كل من المواد السائلة والسائبة ذات التركيبة المختلطة كوسيط تكنولوجي (انظر الشكل 5).

أرز. 5. جهاز استشعار بالسعةمستوى

مبدأ تشغيل جهاز الإشارة هو نفس مبدأ المكثف: يتم قياس السعة بين لوحات العنصر الحساس. عندما تصل إلى قيمة العتبة، يتم إرسال إشارة إلى وحدة التحكم. في بعض الحالات، يتم استخدام نسخة "الاتصال الجاف"، أي أن مقياس المستوى يعمل من خلال جدار الخزان بمعزل عن وسط العملية.

يمكن لهذه الأجهزة أن تعمل في نطاق واسع من درجات الحرارة ولا تتأثر بها مجال كهرومغناطيسي، والعملية ممكنة على مسافة كبيرة. تعمل هذه الخصائص على توسيع نطاق التطبيق بشكل كبير حتى ظروف التشغيل القاسية.

رادار

يمكن حقًا تسمية هذا النوع من أجهزة الإشارة بأنه عالمي، لأنه يمكن أن يعمل مع أي وسيلة معالجة، بما في ذلك الوسائط العدوانية والمتفجرة، ولن يؤثر الضغط ودرجة الحرارة على القراءات. يظهر مثال على تشغيل الجهاز في الشكل أدناه.

يصدر الجهاز موجات راديوية في نطاق ضيق (عدة جيجاهيرتز)، ويلتقط جهاز الاستقبال الإشارة المنعكسة ويحدد سعة الحاوية من خلال وقت تأخيرها. لا يتأثر محول القياس بالضغط أو درجة الحرارة أو طبيعة سائل العملية. كما أن الغبار لا يؤثر على القراءات، وهو ما لا يمكن قوله عن أجهزة إشارات الليزر. ومن الضروري أيضًا ملاحظة الدقة العالية للأجهزة من هذا النوع، حيث لا يزيد خطأها عن ملليمتر واحد.

الهيدروستاتيكي

يمكن لهذه الإنذارات قياس الحد الأقصى والملء الحالي للخزانات. يظهر مبدأ عملها في الشكل 7.

الشكل 7. ملء القياس باستخدام جهاز استشعار الدوران

الجهاز مبني على مبدأ قياس مستوى الضغط الناتج عن عمود السائل. دقة مقبولة وتكلفة منخفضة هذا النوعشائع بصورة معقولة.

في إطار المقال، لا يمكننا فحص جميع أنواع أجهزة الإشارة، على سبيل المثال، أجهزة الراية الدوارة، لتحديد المواد الصلبة السائبة (توجد إشارة عندما تعلق شفرة المروحة في وسط سائب، بعد سحب الحفرة خارج). كما أنه ليس من المنطقي النظر في مبدأ تشغيل عدادات النظائر المشعة، وخاصة التوصية بها للتحقق من مستوى مياه الشرب.

كيفة تختار؟

يعتمد اختيار حساس مستوى الماء في الخزان على عدة عوامل، أهمها:

• تكوين سائل. اعتمادا على محتوى الشوائب الأجنبية في الماء، قد تتغير كثافة المحلول والتوصيل الكهربائي، مما قد يؤثر على القراءات.
• حجم الخزان والمواد التي صنع منها.
• الغرض الوظيفي للحاوية لتراكم السائل.
• هناك حاجة إلى ضرورة التحكم في المستويات الدنيا والقصوى، أو مراقبة الوضع الحالي.
• إمكانية التكامل في نظام التحكم الآلي.
• تبديل قدرات الجهاز.

وهذا بعيد عن ذلك القائمة الكاملةللاختيار أدوات القياسمن هذا النوع. وبطبيعة الحال، للأغراض المنزلية، من الممكن تقليل معايير الاختيار بشكل كبير من خلال قصرها على حجم الخزان ونوع التشغيل ونظام التحكم. يتيح الانخفاض الكبير في المتطلبات إمكانية تصنيع مثل هذا الجهاز بشكل مستقل.

نصنع مستشعرًا لمستوى الماء في الخزان بأيدينا

لنفترض أن هناك مهمة لأتمتة العمل مضخة غاطسةلإمدادات المياه من الكوخ. كقاعدة عامة، يدخل الماء إلى خزان التخزين، لذلك نحتاج إلى التأكد من إيقاف تشغيل المضخة تلقائيًا عندما تكون ممتلئة. ليس من الضروري على الإطلاق شراء مؤشر مستوى ليزر أو رادار لهذا الغرض، في الواقع، لا تحتاج إلى شراء أي منهما. مهمة بسيطة تتطلب حل بسيط، كما هو موضح في الشكل 8.

لحل المشكلة سوف تحتاج التبديل المغناطيسيبملف 220 فولت ومفتاحين من القصب: المستوى الأدنى - للإغلاق، والحد الأقصى - للفتح. مخطط توصيل المضخة بسيط، والأهم من ذلك، آمن. لقد تم وصف مبدأ التشغيل أعلاه، لكننا نكرره:

• عندما يمتلئ الماء، ترتفع العوامة بالمغناطيس تدريجيًا حتى تصل إلى الحد الأقصى لمستوى مفتاح القصب.
• يفتح المجال المغناطيسي مفتاح القصب، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل ملف البداية، مما يؤدي إلى إلغاء تنشيط المحرك.
• مع تدفق الماء، تنخفض العوامة حتى تصل إلى العلامة الدنيا المقابلة لمفتاح القصب السفلي، وتغلق نقاط الاتصال الخاصة بها، ويتم تطبيق الجهد الكهربي على ملف التشغيل، الذي يزود الجهد الكهربي للمضخة. يمكن لمستشعر مستوى الماء الموجود في الخزان أن يعمل لعقود من الزمن، على عكس نظام التحكم الإلكتروني.