Bloc de protection contre les fuites d'eau - détecteurs industriels et appareils maison

L'eau trouvera un trou. Ce proverbe est connu de tous. La chose la plus importante est qu'elle est confirmée, quoique pas très souvent, mais les conséquences peuvent être les plus déplorables. Ici, nous allons parler de ce que la fuite de tuyaux d'eau ou d'égout dans l'appartement est lourde. Souvent, nous apprenons ces cas d'un voisin en colère vivant à l'étage inférieur.

Et, en règle générale, l'inondation des voisins inférieurs se produit juste après qu'ils aient fait une rénovation coûteuse, car ils ne font rien d'autre maintenant. Ici, vous pouvez voir n'importe quoi: un plafond tendu affaissé et effondré, du papier peint derrière les murs, du parquet ou du linoléum expansé, sous lequel un sol chaud était posé. Et ce n'est pas du tout bon pour l'inondation d'aller pour le câblage électrique.

La rédaction des actes commence, la circulation dans les tribunaux et les sociétés de gestion de maison. Les réparations répétées se font, bien sûr, aux frais du voisin supérieur. Et il vaut mieux ne pas se souvenir de relations complètement gâtées et de nerfs épuisés.

Tout cela ne se serait peut-être pas produit si une fuite avait été constatée à un stade précoce. Après tout, le plus souvent, tout commence par des gouttes inoffensives individuelles difficiles à remarquer. Progressivement, ces gouttes se transforment en un mince ruisseau, puis un tuyau se casse ou un joint éclate, et les problèmes ne peuvent être évités.

Bien sûr, les tuyaux en plastique modernes ont une garantie de cinquante ans, mais où en étaient-ils pour tant de tuyaux, qui peut en témoigner personnellement? Par conséquent, un accident peut survenir au moment le plus inopportun. Mais est-il approprié dans ce cas de parler d'un moment approprié?

Pour éviter le «déluge global», toutes sortes de capteurs et d'alarmes de fuite sont utilisés. Le problème est apparemment si aigu que ces dernières années, divers appareils ont commencé à être fabriqués par l'industrie pour aider à faire face aux fuites.

La complexité et la fonctionnalité de tels appareils, plus précisément leur portée, est très large. Il peut s'agir de simples dispositifs de signalisation qui informent des fuites avec un signal sonore, des dispositifs plus complexes peuvent bloquer l'eau dans tout l'appartement.

Les «tweeters» les plus simples sont auto-alimentés par des piles, les plus complexes, bien sûr, sont alimentés par le secteur. Il existe même des appareils qui peuvent avertir le propriétaire d'un appartement par accident sur leur téléphone portable en coupant d'abord l'eau. Les dispositifs de signalisation les plus avancés vous permettent d'éteindre l'eau via le même téléphone via SMS. Eh bien, c'est juste voulu et désactivé!

Naturellement, ces appareils ne sont pas bon marché et plus leur fonctionnalité est élevée, plus ils coûtent. Bien sûr, il est impossible de considérer tous les appareils, mais nous allons essayer de décrire brièvement certains d'entre eux au moins sur la base de ce qui peut faire, lequel est utilisé capteur d'humidité, l'alimentation et, bien sûr, le prix.

Indicateurs de fuite industriels

GIDROLOCK propose une large gamme d'instruments et de systèmes pour lutter contre les fuites d'eau. Pour une installation dans des appartements, les produits sont un ensemble composé de plusieurs composants. Le kit comprend plusieurs capteurs de fuite, généralement 3 ou 2 pièces. Si vous le souhaitez, leur nombre peut être augmenté.

Figure 1. Capteur de fuite WSP (capteur d'eau passif)

En plus des capteurs de fuite, l'ensemble comprend également deux robinets à tournant sphérique (eau froide et eau chaude) à entraînement électrique (SHEP) de la société italienne BUGATTI, unité de contrôle, batterie 12 volts, 1,3 ampère * heure. Les robinets à tournant sphérique sont disponibles avec des filetages de raccordement de 1/2, 3/4 et 1 pouce. D'où la différence dans le but et le prix des ensembles. Les grues ShEP sont disponibles pour 12V DC et 220V AC.Cependant, compte tenu des exigences de sécurité électrique, il est préférable de se concentrer sur les équipements basse tension 12-24V.

Figure 2. Vanne à boisseau sphérique électrique

Ainsi, l'ensemble «APPARTEMENT 1» contient 2 SHEP d'un demi-pouce et son coût est de 10 000 roubles. "APPARTEMENT 1" dans la même configuration, mais avec du laiton SHEP est un peu plus cher - 11 600. Vous pouvez distinguer ces ensembles par leur nom: le premier est appelé ULTIMATE BUGATTI, et le second est PROFESSIONAL BUGATTI.

Un ensemble d'appartement 3 avec un ShEP de 1 pouce coûte déjà 12 400 roubles. Le prix se situe quelque part au niveau d'un ordinateur portable ou d'une tablette bon marché, il semble être cher. Mais par rapport à la rénovation des voisins à l'étage inférieur - pas tellement. Au fil du temps, les prix peuvent bien sûr évoluer à la hausse.

Si le kit prêt à l'emploi pour une raison quelconque ne convient pas, par exemple, il n'y a pas suffisamment de capteurs, vous pouvez toujours acheter tout article manquant au détail. L'entreprise fournit également un tel service.

Capteurs avec WSR (radio capteur d'eau)

L'une des innovations de GIDROLOCK est les capteurs de fuite avec canal radio. Ces capteurs peuvent être connectés aux unités de contrôle des derniers modèles: GIDROLOCK CONTROL, GIDROLOCK PREMIUM, GIDROLOCK UNIVERSAL, etc. L'utilisation de capteurs avec un canal radio est justifiée lorsqu'ils sont utilisés dans les systèmes d'alimentation en eau, de chauffage ou d'égouts, lorsque l'utilisation de capteurs câblés conventionnels est impossible ou difficile: l'emplacement éloigné des capteurs ou la réticence à marteler les murs pour la pose de lignes de communication.

En cas de pénétration d'eau sur les électrodes du capteur, ces dernières transmettent un signal d'événement d'alarme au récepteur connecté à l'unité de contrôle. La transmission du signal d'alarme se poursuit jusqu'à la réception d'une réponse du récepteur (transmission selon le principe «demande-réponse»). Le résultat d'un tel échange radio est la fermeture du SHEP correspondant.

Les capteurs eux-mêmes sont une grande tablette d'un diamètre de 50 et d'une hauteur de 12 mm. La portée du champ de vision intérieur est d'au moins 500 m, alimentée par une batterie intégrée, dont la durée de vie est garantie par le fabricant jusqu'à 24 ans. Les capteurs fonctionnent dans une plage de températures de -20 à +60 degrés. Bien mieux!

Figure 3. Capteur WSR

Les capteurs WSR sont disponibles en différentes couleurs, qui peuvent être spécifiées lors de la commande, y compris celles avec un motif correspondant à la couleur du linoléum ou des carreaux. La couleur de base des capteurs est blanche. Et si des capteurs radio sont utilisés, vous ne pouvez pas vous passer du tout de télécommande. Et une telle télécommande est également là. Sa portée est de 250 m, la durée de vie de la batterie intégrée est de 7 ans: à tout moment, vous pouvez fermer ou ouvrir l'alimentation, arrêter le débit d'eau en cas d'urgence ou tout simplement en cas de réparation, par exemple, un robinet ou un mélangeur séparé.

On pourrait trouver un nombre suffisant d'appareils de fabrication industrielle pour signaler les fuites d'eau, et il s'avère qu'ils ne sont pas pires, ou peut-être même meilleurs, que les systèmes GIDROLOCK, donc cet article ne peut en aucun cas être considéré comme des produits publicitaires de cette entreprise particulière. Ce système est simplement pris comme exemple pour montrer la nature et l'ampleur du problème des inondations et comment le résoudre.

En plus du système Hydrolock, les magasins et les entreprises en ligne proposent également Neptune, Aquastorozh, Rainbow, Aquasensor, Adlan-T et autres. Lequel de ces systèmes utiliser ne peut être décidé que sur une base individuelle en comparant ses propriétés, son prix et ses capacités financières. Mais avec le niveau actuel de l'électronique, les composants importés, ainsi que la concurrence entre les entreprises, tous les systèmes sont très probablement assez fiables et fonctionnels dans leurs propriétés.

Les capteurs de fuite tels que WSP et WSR sont des capteurs ponctuels, par conséquent, ils ne détectent les fuites que lorsque l'eau les atteint. D'autres systèmes utilisent des capteurs basés sur un câble de capteur SC. Un tel câble peut être facilement posé autour du périmètre de la pièce, placé avec un serpent sur toute la surface de la pièce, ou d'une autre manière.

Le câble SC est fixé à la surface du sol à l'aide de clips en plastique à base auto-adhésive ou de clips de type «boucle d'oreille» avec vis. En général, lors de l'utilisation d'un câble SC, l'exclusion des angles morts est garantie.

Pour une utilisation avec le câble SC, l'unité de contrôle LDM 0.5 est utilisée. La connexion du câble est assez simple: selon les instructions du fil de quatre couleurs, connectez-vous aux bornes avec les numéros correspondants. Sur la base du câble du capteur, par exemple, le système Rainbow mentionné ci-dessus fonctionne.

Vous pouvez en savoir plus sur l'utilisation du câble du capteur SC dans son passeport technique, qui peut être trouvé sur n'importe quel moteur de recherche Internet. Il existe également un schéma de connexion et des dessins avec des schémas de pose du câble dans la pièce.

Il va sans dire que les systèmes de fabrication industriels sont certes bons, mais le consommateur moyen est quelque peu dérouté par le prix du problème. De plus, si ce consommateur ordinaire est aussi un radio-amateur, il ne sera pas difficile d'assembler un tel appareil à partir de pièces non liquides. Certes, il est peu probable que vous obteniez un super appareil qui coupe l'eau pendant un accident, mais dans certains cas, il peut assez bien faire face à la tâche, une simple alarme sonore, composée de plusieurs parties. Ensuite, nous considérerons plusieurs schémas qui ont été développés par des radio-amateurs à des moments différents, il devrait y avoir encore du temps soviétique.

Circuits simples faits maison pour détecter les fuites d'eau

Il est temps de rappeler ici un autre proverbe: "Tout ingénieux est simple". C'est ainsi que vous pouvez caractériser le circuit illustré dans la figure ci-dessous. Le nom le plus approprié est «Le détecteur de fuite le plus simple».

Figure 4. Le capteur le plus simple

Le circuit est si simple, ne contient que trois détails, que quiconque ramasse un fer à souder pour la première fois de sa vie peut le monter lui-même. Très probablement, tout ne se passera pas tout de suite: le fer à souder surchauffe, les soudures deviennent ternes et lâches, les découvertes des pièces et des fils ne sont pas étamées.

De plus, il n'est pas clair pourquoi le transistor a trois jambes et où les souder. Tout cela vous fera vous tourner vers la littérature pertinente ou tout simplement demander aux amis du radio-amateur. Mais, si tous les obstacles sont surmontés, le système fonctionne, et ce sera par tous les moyens, alors il peut arriver que les rangs des radio-amateurs se reconstituent avec une autre personne. Cela se produit souvent lorsque la conception assemblée a produit les résultats escomptés.

Pour la fabrication du circuit, vous avez besoin d'une faible puissance transistor p-n-p. Il peut s'agir de KT361, KT502, KT209 et similaires. La résistance R1 a une valeur nominale de 10 à 20 kOhm. Son but est de maintenir le transistor fermé. Pour générer un signal audio, un buzzer est utilisé (buzzer - traduction littérale d'un buzzer, un dispositif d'alarme sonore, "tweeter") avec un générateur intégré. Mais partout, il est appelé le buzzer à la manière anglaise, vous devez donc respecter la tradition.

Un tel buzzer commence à émettre du son à une fréquence d'environ 2 KHz, dès qu'une tension d'alimentation lui est appliquée. Les buzzers sont disponibles pour une tension de 1,5 à 12 V. Dans cette conception, il convient avec une tension de 9 - 12V. La sortie "positive" du buzzer est connectée au collecteur du transistor VT1.

Figure 5. Buzzer

La sonde sonde est réalisée sous la forme d'une plaque de feuille de fibre de verre de dimensions 20 * 60 mm. Pour obtenir deux électrodes, il suffit de couper la feuille sur la plaque avec un cutter d'une lame de scie à métaux. Il est conseillé d'irradier les bandelettes obtenues, de rincer le flux restant à l'alcool. Vous pouvez également simplement poser deux électrodes sur le sol à côté, de préférence en fil d'acier inoxydable. Les aiguilles à tricoter ordinaires conviennent parfaitement à ces fins.

La conception du capteur est si simple que vous n'avez pas besoin de réinventer le circuit imprimé, tout peut être assemblé par un montage mural. Vous n'avez même pas besoin d'un interrupteur d'alimentation: en mode veille, le transistor est fermé et presque rien n'est consommé par la batterie.

En tant que batterie, «Krona» est utilisé, ou plutôt son équivalent moderne importé. Bien que ces batteries soient assez durables, elles peuvent être stockées pendant plusieurs années, néanmoins, l'état des batteries doit être vérifié périodiquement. La façon la plus simple de le faire est de ponter les électrodes de la sonde avec au moins un chiffon humide ou même un doigt. La sonde ne doit pas être court-circuitée, car le transistor peut tomber en panne.

Le capteur fonctionne comme ça. Lorsque du liquide pénètre dans les électrodes de la sonde, sa résistance diminue à plusieurs kilo-ohms, ce qui provoque l'ouverture du transistor. Grâce à un transistor ouvert, la tension d'alimentation est fournie au buzzer et un signal sonore est entendu.

Pour détecter les fuites, des capteurs, plusieurs peuvent être disposés au sol aux endroits présumés de fuite d'eau. Les capteurs sont fixés avec du ruban adhésif ou du ruban. De plus, chaque capteur est alimenté, bien sûr, par sa propre batterie séparée.

Le circuit «Alarme de fuite sonore» illustré dans la figure suivante est légèrement plus compliqué. Sa signification est la même que celle d'un circuit sur un seul transistor, seulement un peu plus de détails et il y a la possibilité de régler la sensibilité.

Figure 6. Détecteur de fuites sonores

Sa base est un élément de seuil sur la puce K561TL1, qui comprend 4 deux entrées Déclencheur Schmitt. Dans ce schéma, un seul élément est utilisé. Les entrées des trois éléments inutilisés restants doivent être connectées à un fil commun. Cela réduira la consommation totale de courant et protégera les sorties de la puce contre les pannes. La tension de seuil est indiquée dans la figure suivante.

Figure 7. Données techniques de la puce K561TL1

Lorsque le microcircuit est allumé, comme indiqué sur la figure, un déclencheur Schmitt avec une entrée et une sortie est obtenu. La logique de cet élément est extrêmement simple. Lorsque la tension d'entrée dépasse la tension de déclenchement de 2,8 V, la sortie est mise à zéro logique. Dans ce cas, le transistor VT1 est fermé, le buzzer est donc silencieux.

Si la tension d'entrée aux bornes 1,2 est réduite même très lentement et en douceur, alors lorsqu'elle est réduite à 2,2 V, la sortie de l'élément DD1.1 affichera rapidement et nettement le niveau d'une unité logique, ce qui ouvrira le transistor VT1 et un signal audio retentira. Malgré la taille relativement petite du buzzer, son son, en règle générale, est très fort et méchant, il est tout simplement impossible de ne pas entendre.

La tension d'entrée est générée par un diviseur formé par une chaîne de résistances R1, R2 et un capteur de fuite, dont la conception a été décrite juste ci-dessus. Il est facile de calculer qu'avec les résistances indiquées dans le diagramme, une diminution de la résistance du capteur à 50 - 100KΩ entraînera un "abaissement" de la tension à l'entrée du déclencheur Schmitt en dessous de 2,2V. Si le capteur est sec, presque «ouvert», la tension d'entrée est presque égale à la tension d'alimentation.

L'alarme est alimentée par bloc d'alimentation pour tension 9 - 12V. N'importe quel adaptateur réseau ou alimentation électrique provenant de «séchoirs d'antenne» polonais est tout à fait approprié à ces fins.

La présence de la tension d'alimentation est surveillée à l'aide de la LED HL1, qui consomme la majorité de l'énergie lorsque l'indicateur est en mode veille. Par conséquent, si l'appareil est censé être alimenté par une batterie, cette LED doit être exclue du circuit.

Une telle simplicité étonnante des schémas ci-dessus est due à l'utilisation d'un buzzer avec un générateur intégré: ils fournissaient de l'énergie et, s'il vous plaît, grinçaient. Si vous utilisez un émetteur piézoélectrique conventionnel ou une tête dynamique, le circuit est quelque peu différent. Le capteur d'inondation met le générateur sous tension et émet déjà des vibrations sonores.

Voici un diagramme utilisant un générateur basé sur minuterie intégrée NE555.

Figure 8. Schéma du détecteur de fuite sur la minuterie 555

En fait, ce circuit diffère peu du circuit sur un seul transistor, discuté ci-dessus. Le capteur de fuite, tout de même deux bandes de fibre de verre ou deux aiguilles à tricoter, est connecté à la base du transistor T1.Lorsque le capteur est mouillé, sa résistance diminue et le transistor T1 s'ouvre. Le courant à travers la jonction collecteur-émetteur crée une chute de tension sur la résistance R3, qui est appliquée à la broche 4 du NE555.

La broche 4 est l'entrée / R (réinitialisation) du temporisateur NE555. Le zéro logique à cette entrée interdit, arrête le fonctionnement de l'ensemble du microcircuit, de sorte que le générateur est silencieux, et à la broche 3, il y a un niveau de zéro logique. La chute de tension aux bornes de la résistance R3 est perçue par le temporisateur comme une unité logique. Par conséquent, le générateur démarre, à la sortie 3, des impulsions rectangulaires de fréquence sonore apparaissent. Le générateur lui-même est fabriqué selon le schéma standard, dont une description peut être trouvée dans l'article sur la minuterie NE555.

L'étage de sortie de la puce NE555 est assez puissant.Par conséquent, pour obtenir un signal audio, vous pouvez connecter directement un émetteur électromagnétique avec une résistance d'enroulement d'au moins 50 Ohms à la sortie du circuit.

Il existe de nombreux schémas simples similaires. Ils sont le plus souvent effectués sur des transistors ou des microcircuits d'un faible degré d'intégration, en règle générale, K561. Mais avec quelques différences dans les circuits, le principe de fonctionnement est le même: fuite d'eau, capteur mouillé, générateur allumé, un son est sorti. Par conséquent, pour comprendre le principe de fonctionnement de tels détecteurs de fuite, les trois schémas envisagés sont suffisants.

Nouvelle base élémentaire - nouveaux circuits, nouvelles opportunités

Mais les radio-amateurs sont des gens créatifs et agités. À l'ère des microcontrôleurs, des capteurs de fuite sont créés précisément sur eux. Le principe de fonctionnement est sensiblement le même que celui décrit ci-dessus, seule la réaction des circuits intelligents aux fuites peut être plus diversifiée. Par exemple, lorsque le capteur est légèrement humidifié, l'appareil commence à émettre de courts bips rares. À mesure que le niveau de l'eau monte, les bips deviennent plus fréquents, changent de tonalité ou se transforment en un signal sonore solide.

Un système similaire peut également avoir relais intermédiairedont les contacts connecté à l'alarme de sécurité ou à des robinets électrifiés tels que SHEP, bloquant l'eau au bon moment. Il s'avère que le système n'est pas pire que les systèmes industriels décrits ci-dessus.

Basé sur la base élémentaire moderne, il est assez facile de créer des capteurs de fuite fonctionnant au-dessus de l'air. Pour ce faire, il suffit de combiner un microcontrôleur et un module de transmission de signaux radio dans une seule conception. Et de tels schémas dans l'arsenal des designs amateurs existent déjà.

Pour changer les capacités système de microcontrôleurIl n'est pas du tout nécessaire de changer quelque chose dans le circuit à l'aide d'un fer à souder et d'un tournevis. Les paramètres nécessaires sont facilement atteints en changeant simplement le programme du microcontrôleur.

Boris Aladyshkin

P.S. Ajout à l'article. Un exemple d'un dessin graphique de la façon dont les capteurs de fuite peuvent être utilisés dans une salle de plomberie arbitraire.

Remarque Tout peut changer lors de l'utilisation d'un autre type d'équipement. Vous devez toujours tenir compte des conditions techniques de votre unité de plomberie (l'emplacement des tuyaux d'alimentation en eau, ainsi que l'emplacement d'autres types de produits de plomberie - éviers, baignoires, toilettes, etc.).