Проверка и замена датчика уровня воды в стиральной машине

Способы определения глубины

Для определения глубины скважины существуют разные способы. Для этого понадобится самодельный уровнемер. Обычно такие устройства используют для неглубокого колодца. Именно такой вариант чаще всего встречается на дачном участке. Но жидкость не выходит самотеком, поэтому требуется определять уровень. В покупке дорогого оборудования нет смысла, ведь такие скважины делают в целях экономии.

Создание простого уровнемера:

1. К обычной бечевке следует прицепить груз;
2. Конец веревки необходимо опустить в скважину до дна;
3. Затем извлекают веревку и по мокрому следу определяют интервал до воды.

Точностью данный способ не отличается. Он обладает разными недостатками. Но для получения приблизительных результатов такого устройства будет достаточно.

Проверить уровень воды в скважине можно при помощи обычной веревки

Простые способы с примитивными устройствами актуальны для бытового использования. Профессиональные бурильщики используют более точные покупные аппараты. Но даже наличие такого устройства не гарантирует точный результат без профессионализма.

Измерители уровня воды бывают разными. Это могут быть простые датчики или варианты с расширенным функционалом. Индикатор работает по простому принципу. Некоторые приборы следует углубить в источник до соприкосновения с водой. Другие работают за счет ультразвука и не требуют погружения. Простые устройства можно сделать своими руками.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

• простота конструкции;
• компактность;
• безопасность;
• автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
• надёжность;
• дешевизна;
• лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы. Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар. Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

https://youtube.com/watch?v=HFM-k0jItxM

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше, чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки, то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Возможные недостатки емкостных датчиков для жидких веществ

Емкостные датчики для контроля уровня жидкостей имеют некоторые ограничения в работе:

• датчики чувствительны к образованию пены на поверхности жидкости,
• возможны ложные срабатывания при налипании контролируемого материала, при работе в условиях высокого шанса образования пыли или на улице в условиях осадков,
• датчики требовательны к экранированию деталей,
• емкостные датчики отличаются более высокой стоимостью по сравнению с другими видами датчиков уровня.

Для снижения негативного влияния перечисленных факторов перед началом работы необходимо провести регулировку чувствительности датчика встроенным потенциометром. При регулировке необходимо учитывать условия рабочей среды, тип контролируемого продукта, а также характеристики резервуара.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА

Сфера применения распространяется на воду и водные растворы, нефтепродукты и смазочные материалы, пищевые напитки и стоки. При достаточной защищенности корпуса или бесконтактном замере такие датчики отслеживают уровень щелочей, кислот и вязких сред, включая агрессивные. Один и тот же тип датчика при этом может использоваться для разных целей.

В частности, при работе с водой и любыми невязкими жидкостями отличные результаты обеспечивают ультразвуковые, поплавковые, вибрационные, оптические, емкостные и гидростатические сигнализаторы и уровнемеры.

При работе с растворами кислот предпочтение отдается емкостным, вибрационным и герконовым датчикам. Для контроля пенных или липких сред лучше всего подходят емкостные радиочастотные приборы. При высокой вязкости рабочей среды помимо них стоит использовать вибрационные или ультразвуковые бесконтактные разновидности.

При подборе конкретного прибора последовательно учитывается:

• состав и физико-химические параметры рабочей жидкости;
• объем, форма и материал стенок резервуаров (некоторые датчики требуют врезки в стенки, что не всегда допустимо);
• потребность в постоянном мониторинге или допустимость использования сигналов о достижении предельных значений;
• коммутационные и интеграционные возможности приборов, требования к монтажу и обслуживанию.

При выборе датчиков для бытовых целей предпочтение отдается энергонезависимым, неприхотливым, надежным и долговечным устройствам. Большинство частных задач (отслеживание уровня воды насоса, колодца, бассейна) решает поплавковый кабельный датчик.

При необходимости постоянного контроля уровня воды в скважине устанавливаются гидростатические уровнемеры или сигнализаторы. Остальные разновидности использовать для этих целей нецелесообразно.

  *  *  *

2014-2021 г.г. Все права защищены.Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Реле контроля уровня жидкости

Сортировать: по популярности от дешевых от дорогих по отзывам

Вид:

Способы автоматизации контроля жидкостей — тема, которая время от времени возникает и в домашней сфере, и в более широких масштабах, таких как производства или коммунальные предприятия. Как контролировать, что для этого нужно и как осуществить этот контроль знает «Axiomplus», и поделится этими знаниями с Вами.

Сферы применения устройства

Измерители уровня жидкости — это устройства, которые предназначены для измерения и анализа количества токопроводящих жидкостей и, как следствие, проведение ряда действий для удовлетворения показаний и параметров, заданных пользователем. Такой контроль необходим (а в некоторых сферах просто незаменим) для:

Простой принцип действия

Контроль уровня жидкости не зависимо от сферы применения — это устройство-дуэт: реле уровня жидкости, которое работает в паре с датчиком поплавкового или электронного типа. Датчик крепится на стенку или крышку резервуара, или же находится непосредственно в нем (если это поплавковое реле уровня жидкости. Реле размещается за резервуаром. Датчик совершает контроль уровня жидкости в ёмкости, и при изменении показаний, посылает импульс на реле. Непосредственно этот прибор уже совершает ряд действий для того, чтобы параметры нормализовались и отвечали заданным настройкам.

Например, с помощью реле уровня воды, в скважине поддерживается постоянное ее количество — насос докачивает, при изменении запрограммированных параметров.

Очевидные преимущества использования

Ошибочно считать, что докачивание или откачка воды — это все, на что “способен” контроллер уровня жидкости. Данные приборы также:

• Автоматизируют системы, обеспечивают их бесперебойную работу и производят действия без дополнительных человеческих вмешательств.
• Защищают и увеличивают срок службы электродвигателей насосов и насосных станций. Благодаря использованию реле контроля уровня жидкости, насосы не работают “вхолостую”, ведь это сказывается на продолжительности их срока службы и эксплуатации.
• Исключают возможность переполнения и затопления.

По функциональным особенностям:

• Работа на докачивание: когда количество воды ниже, устройство об этом сигнализирует и включает насос.
• Регулятор уровня жидкости (докачивание и откачивание). Есть установка минимального и максимального предела содержания воды в ёмкости. Как только она достигает одной из пометок — срабатывает контроллер уровня воды.

Общая информация о методах и приборах контроля уровня — уровнемерах

Перепад уровня – это разность измеряемых высот (между верхней и нижней контрольными отметками столба жидкости или сыпучего материала) в резервуаре. Измеряется уровень (далее У.) в линейных единицах измерения длины (в СИ — метр) – мм, см, м.

Методы измерения уровня жидких и сыпучих сред

Все наиболее распространённым методы измерения уровня, которые позволяют преобразовать значение У. в электрическую (реже пневматическую) величину и передавать её значение в виде унифицированного электрического (или пневматического) сигнала, пригодного для автоматических систем управления технологическими процессами (АСУТП), можно разделить на контактные и бесконтактные методы:

контактные методы измерения уровня: волноводный, поплавковый, емкостной, гидростатический, буйковый;

бесконтактные методы измерения уровня: зондирование звуком (акустический, ультразвуковой метод), зондирование электромагнитным излучением (радиолокационный (радиоволновый) метод), зондирование радиационным излучением.

С развитием техники (контрольно-измерительных приборов и автоматики — КИПиА) каждый метод измерения уровня приобретает характерный набор своих технических реализаций, которые в каждом конкретном случае имеют как преимущества, так и определенные недостатки.

Наибольшее применение в промышленности для измерения уровня жидкости получили поплавковый и гидростатический методы измерений. Для первого используют поплавковые уровнемеры, действие которых основано на следящем положении поплавка, а у второго – на измерении гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты её уровня в резервуаре. Для измерения уровня жидкости, также широко используют буйковые, пьезометрические, емкостные, акустические, высокочастотные и другие уровнемеры. Также, существуют методы и специальные приборы для измерения уровня сыпучих материалов (зерна, муки, комбикорма, песка, гравия, химикатов, порошков и пр.).

Как самостоятельно проверить прессостат

Датчик уровня воды в баке стиральной машины можно проверить на работоспособность и в домашних условиях. Для этого его необходимо демонтировать. Внимательно осмотреть корпус реле давления и вакуумную трубку на наличие механических повреждений (трещины, сколы, потертости). Трубку и подводящий штуцер внимательно проверить на наличие засоров, а если таковые имеются, то прочистить их пластиковой палочкой или мягкой проволокой.

Проверку прессостата на работоспособность можно провести путем вдувания в его корпус воздуха, при помощи небольшого шланга, идентичного по диаметру штатному. Для этого следует присоединить шланг к подводящему штуцеру и не сильно в него подуть несколько раз. Во взаимосвязи с силой давления, внутри корпуса должны раздаваться характерные щелчки. Количество щелчков зависит от того, сколько уровней воды предусматривает конкретная модель стирального агрегата. Их отсутствие говорит о неисправности.

Второй способ, как проверить датчик уровня воды, является замер при помощи мультиметра. Этот способ позволяет практически на сто процентов убедится в неисправности реле давления. Подключив прибор к прессостату необходимо замерить сопротивление. Если при вдувании воздуха в корпус устройства сопротивление не меняется, можно смело отправлять неисправный элемент в утиль.

Для того, чтобы избежать нежелательных последствий для всего стирального агрегата в целом, необходимо внимательно следить за его работой, и при обнаружении малейших сбоев принимать необходимые меры. Заранее заменив, относительно недорогой прессостат, можно на долго продлить жизнь всей стиральной машине.

Особенности применения

Использование ультразвуковых измерителей имеет ряд особенностей. Например, для устранения ошибок измерений необходимо следовать алгоритму:

• проводить и калибровку прибора при изменении состава газовой среды для установления фактической скорости звука;
• проводить калибровку при каждом существенном изменении температуры, записывая значения скорости;
• в дальнейшей работе прибора при перепадах температуры калибровку не проводить, а пользоваться ранее записанными показателями скорости.

Процесс настройки сенсора достаточно трудоемок. Возможна ситуация, когда изменения газовой среды в резервуаре не связаны с изменением температуры. В данном случае придется повторно проводить калибровку прибора.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

• Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
• Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
• Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Методы измерения уровня жидкости

Существует два основных метода измерения уровня жидкости: непрерывное измерение и определение уровня при достижении заранее заданного значения.

Приборы, с помощью которых осуществляется непрерывное измерение уровня непрерывно выдают числовые показания уровня. Это позволяет осуществлять непрерывный контроль за уровнем.

Иногда, необходимо отслеживать только уровни, достигшие критических точек. Подобный тип измерения уровня нередко называется определением уровня в системе с уставками. Когда уровень жидкости достигает уставки, прибор приводит в движение рычажный механизм или включает реле, после чего начинается осуществление корректировки или регулировки.

Схема подключения ёмкостного уровнемера

Емкостной датчик уровня для топливных или стационарных топливных баков может подключаться по цифровой или аналоговой схеме с использованием изолированной CAN-шины и контроллера. Также используется двухпроводная схема подключения, позволяющая непрерывно контролировать уровень жидкости. Кроме того, отдельные модели можно монтировать с использованием трубной насадки или с кабельным пробником.

Поскольку емкостные уровнемеры измеряют емкость конденсатора, а изолятором-диэлектриком служит продукт измерения, то для точного проведения работ приборы можно устанавливать только в емкости с металлическими стенками, причем та из стенок, куда будет выполняться крепление должна быть расположена строго параллельно зонду.

После подключения выполняют контрольный запуск, проводят калибровку на абсолютно пустой и полностью заполненной емкости.

В предлагают емкостные датчики контроля уровня топлива с полным описанием и инструкцией по подключению (представлены схемы в зависимости от интерфейса).

Где используются гидростатические уровнемеры

Гидростатические датчики контроля уровня имеют простую конструкцию, отличаются невысокой стоимостью и надежностью работы. Широкий модельный ряд позволяет использовать их в любых отраслях, связанных с жидкими средами и в которых необходимы следующие работы:

• Контроль уровня жидкости в любых открытых/закрытых резервуарах.
• Мониторинг запасов подземных вод.
• Вычисление гидрогеодинамической обстановки.
• Расчет расходов сточных вод в стандартных водосливах.
• Контроль уровня различных водоемов/бассейнов, озер, рек.
• Контроль в пищевой промышленности (молоко, вода и т.д.).
• Прогнозирование чрезвычайных ситуаций, вызываемых гидрологическими явлениями (расчет морского волнения и т.п.).

Электрические характеристики

Также важной составляющей является сила тока и напряжение требуемые для реле. Аналоговые выходы из реле уровня могут быть сигналами тока или напряжения

Также возможны импульсные или частотные.

• Максимальный ток-максимальная номинальная токовая нагрузка устройства.
• Максимальное переменное напряжение-максимальное номинальное напряжение переменного тока устройства.
• Максимальное постоянное напряжение Максимальное напряжение постоянного тока устройства.
• Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) — ТТЛ драйвер заставляет переключатель контролироваться уровнем логического входа ТТЛ. Питание может подаваться через пару силовых клемм, а затем управлять работой переключателя с контрольной цепью 5 вольт.

Интерфейс связи

Есть два основных коммуникационных интерфейса:

• Серийный — биты данных передаются в последовательном (один за другим) пути по одной линии. Преимуществом последовательной связи является то, что данные могут быть отправлены на более дальнее расстояние, а кабельное соединение является более простым и использует меньшее количество проводов. Последовательные интерфейсы используют протоколы последовательной связи, такие как универсальные последовательные шины (USB), RS232, или RS485.
• Параллельный — Параллельное соединение означает, что количество битов данных отправляется одновременно. Больше информации может быть отправлено быстрее и надежнее, однако время обработки дольше. Параллельные интерфейсы используют протокол параллельной связи, например шина интерфейса общего назначения (GPIB).

Автоматика для защиты от сухого хода ↑

Возможно, кто-то из наших читателей решит заняться подбором и установкой оборудования для водоснабжения самостоятельно. Защита скважинного насоса от сухого хода своими руками может быть выполнена с применением различных технических решений. Защита обеспечивается датчиками (реле), отключающими электропитание до либо после возникновения аварийного режима. Давайте разберёмся, какие бывают датчики сухого хода, как они работают и каким образом устанавливаются:

Измерение уровня воды ↑

Первая группа датчиков измеряет уровень воды в скважине или колодце:

Реле давления, измеряющее динамику изменения уровня воды в скважине. В его состав входит два датчика, расположенных на разных уровнях. Один отслеживает минимально возможный для функционирования помпы уровень воды и отключает электропитание при его понижении. Другой расположен на уровне, гарантирующем стабильное поступление воды в водозаборное отверстие. Когда вода поднимается до этой отметки, помпа автоматически включается.

Электрическая схема работы реле защиты от сухого хода, сигналы поступают от двух датчиков, расположенных в рабочей колонне скважины

Поплавковый датчик, измеряющий уровень воды в колодце. Датчик располагается в герметичном воздухонаполненном кожухе (поплавке), закреплён на корпусе погружного насоса. Он плавает в толще воды выше водозаборного отверстия. При снижении уровня воды опускается. Когда отметка преодолевает нижний допустимый предел, давление воды на поплавок исчезает, реле размыкает электрическую цепь. Если в состав оборудования не входит дополнительная автоматика, помпу с поплавковой защитой после её срабатывания приходится включать вручную.

На современных скважинных насосах поплавковые выключатели практически не встречаются: в узкой обсадной трубе просто нет места для поплавка. Зато погружные помпы для колодцев, где нет ограничения по габаритам, очень часто оснащаются поплавковыми датчиками

Датчики и реле, измеряющие уровень воды непосредственно в скважине и колодце, хороши тем, что отключение насоса происходит ещё до критического падения уровня воды. Таким образом, сухой ход полностью исключён и оборудование всегда работает в штатном режиме.

Датчики давления и потока ↑

Датчики, реагирующие на характеристики потока, создаваемого помпой, уступают системе контроля по уровню воды в плане оперативности. Датчики потока и давления отключают насос уже после того, как прокачка воды остановилась. Правда, период работы в аварийном режиме недолог. Тем не менее это не лучшее решение. Зато такая защита насосов для скважин дешевле, к тому же их установка, ремонт и замена, если такая необходимость возникнет, происходит проще.

Датчик давления, устанавливаемый на выходном патрубке (подающей трубе) после насоса. В общем случае датчик настраивается на значение в 0,5 бар, меньшее давление при работающем двигателе помпы считается критическим. Если значение давления опускается ниже — электрическая цепь размыкается. Для управления помпой (включения-выключения) в паре с гидроаккумулятором в любом случае необходимо устанавливать реле давления. Зачастую реле давления совмещается с датчиком защиты в одном устройстве, что удешевляет автоматику.

Датчики давления для включения насоса и защиты его от сухого хода подключаются к выходному патрубку и питающей электродвигатель цепи последовательно

Датчик давления имеет настраиваемую пружинную конструкцию

Датчик потока, также размещается на выходном патрубке. Скорость потока воды при работающей помпе падает ниже допустимой — она отключается.

Датчик потока определяет скорость движения воды по изгибу мембраны (пластины)

Датчики давления и потока устанавливают не в скважине, а перед входом в гидроаккумулятор. Могут использоваться как с погружными, так и с поверхностыми насосами.

Популярные модели

Современный рынок предлагает много моделей сигнализаторов. Самые популярные из них:

1. ДЕ-1 (датчик емкостный). Чаще всего этот сигнализатор используется в агрессивных средах химической и металлургической промышленности. Он позволяет контролировать температуру и уровень сыпучих и жидких веществ. Нередко используется в установках аварийной защиты.
2. ЭСУ-1 (электронный сигнализатор уровня). Корпус этой модели изготовлен из высококачественной стали и фторопласта. Чаще всего ЭСУ-1 устанавливают во взрывоопасных и агрессивных средах. Источник электропитания находится за пределами технологической среды. Датчик измеряет уровень нефти, спирта и воды. Блок питания выполнен из прочного алюминиевого сплава.
3. РУ-305 (реле уровня). Этот прибор предназначен для контроля состояния жидких сред. Его корпус выполнен из особого материала и может с легкостью выдерживать температуры от -50 до +50 градусов Цельсия. Однако РУ-305 запрещается применять в агрессивных химических средах. Из недостатков этого уровнемера потребители отмечают лишь то, что он работает только в одном положении, без наклона. Измерение уровня осуществляется посредством перемещения магнита с поплавком и срабатывания герконом. Измерения имеют точность не более 5 мм.
4. СУ-100 (сигнализатор уровня). Датчик для измерения уровня сыпучих и жидких веществ. В конструкции СУ-100 присутствует электромагнитное реле.
5. Rosemount 5600. Этот радарный датчик уровня позволяет бесконтактно измерять любую разновидность веществ. Чтобы добиться максимально точных показаний, уровнемер необходимо правильно установить. Точность показаний устройства может ухудшаться из-за воздействия электромагнитного излучения. Корпус обладает взрывозащитной конструкцией и дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация. Rosemount 5600 может использоваться для измерения температурных показателей в резервуаре. Чтобы в полной мере оценить возможности этого оборудования, ему необходима квалифицированная настройка с учетом диаметра трубопровода, длины уровнемера и расстояния между уровнем и опорной точкой.

Сложные модели целесообразно приобретать лишь для промышленного применения. Для бытовых целей подходят простейшие варианты уровнемеров.

Признаки неисправности прессостата

По каким характерным признакам можно определить, что реле уровня воды стиральной машины неисправно? Это можно предположить достаточно точно в следующих ситуациях:

• стиральный агрегат набирает очень мало воды, либо ее количество слишком велико. Не исключен вариант, при котором стиралка будет непрерывно набирать воду, пока ее не выключат из розетки;
• после окончания стирки в баке машинки остается какое-то количество воды;
• не работает функция полоскания белья;
• белье после окончания процедуры отжима остается мокрым;
• включается нагревательный ТЭН при отсутствии воды в баке. То есть, машина включает режим стирки, не дожидаясь начала наполнения бака.