Menu

Email: SakulRaider@seznam.cz

Servery:

Dnes návštěv: 231  On-line: 1

Elektronika

Konstrukce Ostatní

 - Hlídání vodní hladiny

 

Tento modul jsem navrhl jako náhradu klasického plováku. Před několika lety jsem si pořídil mobilní klimatizaci. Tato klimatizace je plně mechanická narozdíl od velmi podobných, které jsou třeba vybaveny i dálkovým ovládáním a digitálním nastavením požadované teploty. Ačkoli je tedy má klimatizace celkem jednoduchá je vybavena velmi užitečnou funkcí a to vodním chlazením. Jak jsem později zjistil mnoho výrobců vodní chlazení nepoužívá. Přitom právě použití zkondenzované vody pro chlazení je velmi výhodné. Další výhodou je i fakt, že za ty roky co tuto klimatizaci mám, jsem nikdy nemusel vypouštět přebytečnou vodu. Ta se totiž díky tomu, že je použita v chlazení, zase vypařuje.
Jak už jsem psal, moje klimatizace je mechanická a pro snímání hladiny kondenzované vody v nádržce používá plovák o třech polohách. První poloha (nejnižší hladina) vypíná vodní čerpadlo. Druhá poloha (pracovní hladina) zapíná vodní čerpadlo, které vodu z nádržky čerpá do chladiče, kde pak samospádem tímto proteče a opět se vrací do nádržky. Poslední třetí poloha plováku (havarijní) vypíná kompresor klimatizace a signalizuje přeplnění nádržky (nikdy k této situaci nedošlo).
Vše funguje dodnes bez jediného problému, až na drobný nedostatek. Tím nedostatkem je nedostatečná kapacita vodní nádržky. V momentě, kdy hladina stoupne do druhé polohy plováku, zapne čerpadlo a začne vodu z nádržky odčerpávat do chladiče. Protože však nejde o nijak uzavřený a utěsněný okruh je chladič v momentě, kdy čerpadlo neběží prázdný. Teprve, když čerpadlo začne čerpat, začne jím voda protékat. Jenže než jím proteče a stihne se zase vrátit do nádržky je nádržka vyčerpána a plovák čerpadlo vypne. Jakmile však voda proteče chladičem zpět do nádržky hladina v ní stoupne a celý cyklus se opakuje do té doby, než se odpaří dostatečné množství vody, aby již čerpadlo nesepnulo. No a to je právě ten problém. Cvakání kontaktů plováku a neustálé zapínání a vypínání čerpadla totiž působí velmi rušivě.
Původně jsem to chtěl vyřešit seřízením plováku, tak aby byl pracovní rozsah větší a voda se stíhala do nádržky vracet bez neustálého zapínání a vypínání. Samotná kapacita nádržky by tento provoz umožňovala, ale narazil jsem na problém jak seřídit plovák. Po několika neúspěšných pokusech o seřízení jsem se rozhodl, navrhnou elektronické snímání hladiny, spínání čerpadla a vyhodnocení havarijní hladiny. Konstrukci tohoto hlídání hladiny naleznete níže.

Snímání hladiny.

Nejprve začneme schématem, které je níže.

 

Ze schématu je patrné, že celé zařízení je značně jednoduché. Pro snímání hladiny jsou použity 3 komparátory. Pomocí trimů R9, R10 a R11 se nastavuje citlivost a je nutné je nastavit tak, aby zařízení spolehlivě detekovalo vodní hladinu. Pro běžnou vodu postačí hodnota kolem 100K. Pokud jde o vodu "destilovanou" je nutné použít hodnoty vyšší uvedené v závorce. Na desce je pamatováno i na osazení pevných rezistorů, pro případ, že bude zařízení používáno stabilně a nebude potřeba upravovat citlivost detekce. Zenerovi diody tvoří ve spojení s jejich rezistory referenční napětí. Zde by stačilo pravděpodobně vytvořit pouze jeden zdroj referenčního napětí pro všechny komparátory. Pomocí 4001 je vytvořen klopný obvod, který pomocí tranzistoru Q1 spíná relé K1 čerpadla. Relé K2 sepne v případě, pokud hladina dosáhne kritycké hodnoty.
Myslím, že není nic moc co vysvětlovat neb zařízení je poměrně jednoduché.

Popis funkce

Zařízení pracuje následovně:
Přes elektrodu připojenou na svorku X2-1 je přivedeno kladné napětí. Elektrodou na svorce X2-2 posléze snímáme minimální hladinu v nádrži. Jakmile hladina v nádrži vystoupí až k elektrodě na svorce X2-3, je sepnuto relé K-1, které může například spínat čerpadlo. V tento moment začne hladina opět klesat a vypnutí čerpadla nastane v momentě, kdy hladina klesne pod elektrodu na X2-2. Následně se celý ciklus opakuje.
Pokud by došlo například k poruše čerpadla nebo jinému problému, který by zapříčinil, že by hladina vystoupala až k elektrodě připojené ke svorce X2-4, je sepnuto relé K2, které může spustit nějakou signalizaci nebo zařízení odstavit z činnosti. Je však nutné upozornit na zkutečnost, že aby bylo možné sepnout relé K2 je nutné, aby i elektroda na X2-3 byla pod hladinou. V momentě, kdy hladina klesne pod X2-3 je relé K2 odpojeno a zařízení se vrací do běžného režimu.

Deska spoje a osazovací plán

 

 
 

 

Plošný spoj je vytvořen na jednostranné desce o velikosti 100x70mm. Lze použít desky o velikosti 100x75mm, které mají již nanesenou fotocitlivou vrstvu. Při osazování součástek by neměl nastat žádný problém. Jen je třeba dát pozor na nechtěné můsty u integrovaných obvodů, kde jsou skrze jejich vývody taženy spoje.

Oživení a nastavení

Celé zařízení je napájeno přímo ze sítě a je proto nutné dbát zvýšené opatrnosti. Pokud při práci neuděláte chybu, mělo by zařízení pracovat na první zapojení. Je nutné akorát nastavit citlivost snímání. V mém prototipu jsem osadil pevné rezistory s hodnotou 820K, které bez problémů snímají vodní hladinu destilované vody, respektive i vody v odkapávači klimatizace, pro kterou bylo toto zařízení sestrojeno jako náhrada klasického plováku.

Konstrukce elektrod

Samotnou konstrukci elektrod nechávám na každém, neboť pro každé jednotlivé použití je nutné navrhnout elektrody na míru. Jen jedno malé upozornění. Již několikráte jsem vyděl elektrody navržené prímo jako desku plošného spoje. To je naprosto nevyhovující, neboť i poté co hladina klesne, zůstávají vlhké a je těžké je seřídit, aby pracovaly bezchybně. Je vhodné například použít drátové elektrody, kdy jejich konce jsou zastřiženy přesně na požadovanou výšku hladiny. Ukázka řešení elektrod je na obrázku níže:

 

 

Dokumentace

No a na závěr si zde můžete stáhnout veškerou dokumentaci pro stavbu. Je zde i projekt pro Eagle.
DOWNLOAD
Diskusi pro tuto konstrukci najdete ZDE.

Podpořte tuto konstrukci

Pokud Vás tato konstrukce zaujala nebo Vám dobře slouží, můžete ji podpořit volitelnou částkou. Stačí kliknout na tlačítko DONATE, zadat požadovanou částku, kterou chcete přispět na další rozvoj této a jiných konstrukcí, poté stiskněte Update Total a přihlaste se k odeslání příspěvku. Za jakékoli příspěvky předem děkuji a věřím, že zde najdete mnoho dalších zajímavých konstrukcí, které třeba vzniknou právě díky Vám.

 

 

Prohlášení

Tato konstrukce je z mé hlavy a proto není povoleno bez mého souhlasu přejímání na jiné stránky nebo komerční využití. Je povoleno se pouze odkazovat na tento web a tuto konstrukci. Pro více informací mne stačí kontaktovat. Zároveň nepřebírám jakoukoli odpovědnost za chování zařízení a případné škody spůsobené použitím tohoto zařízení, ať by byly jakéhokoli rázu. Zařízení je určeno pouze k užití pro vlastní potřebu.

 

Můj Youtube kanál:

fb-large.png, 5,8kB
Copyright © Resi-Design 2017 www.resi-design.cz.
TOPlist