Блок за защита от изтичане на вода - промишлени детектори и домашни устройства

Водата ще намери дупка. Тази поговорка е известна на всички. Най-важното е, че се потвърждава, макар и не много често, но последствията могат да бъдат най-плачевни. Тук ще говорим за това, с което течовете на водопроводни или канализационни тръби в апартамента са изпълнени. Често научаваме за тези случаи от ядосан съсед, който живее на пода долу.

И като правило наводнението на долните съседи се случва точно след като направиха скъп ремонт, тъй като сега не правят нищо друго. Тук можете да видите каквото и да било: увиснал и срутен опънат таван, тапет зад стените, повърхностен паркет или разширен линолеум, под който е положен топъл под. И изобщо не е добре за наводнението да се използва електрическо окабеляване.

Започва изготвянето на актове, разпространението в съдилищата и компаниите за управление на домове. Повторните ремонти се правят, разбира се, за сметка на горната съседка. И е по-добре да не си спомняте напълно развалени отношения и изразходвани нерви.

Всичко това може да не се случи, ако течът беше забелязан на ранен етап. В крайна сметка, най-често всичко започва с отделни безобидни капки, които трудно се забелязват. Постепенно тези капки се превръщат в тънка струя и след това тръба се счупва или уплътнение просто избухва и проблеми не могат да бъдат избегнати.

Разбира се, съвременните пластмасови тръби имат петдесетгодишна гаранция, но къде са стояли толкова много тръби, които могат да го удостоверят лично? Следователно, злополука може да се случи в най-неподходящия момент. Но дали е уместно изобщо в този случай да се говори за някакъв подходящ момент?

За да се предотврати "глобалното наводнение", се използват всякакви сензори и аларми за течове. Проблемът очевидно е толкова остър, че през последните години отрасъла започнаха да се произвеждат различни устройства, за да се справят с течовете.

Сложността и функционалността на такива устройства, по-точно техният обхват, е много широка. Това могат да бъдат прости сигнални устройства, които информират за течове със звуков сигнал, по-сложни устройства могат да блокират водата в целия апартамент.

Най-простите "пищялки" се захранват от батерии, а по-сложните, разбира се, се захранват от мрежата. Има дори устройства, които могат да уведомяват собственика на апартамент случайно на мобилния си телефон, като първо изключат водата. Най-модерните сигнални устройства ви позволяват да изключвате водата по същия телефон чрез SMS. Е, това е просто искано и изключено!

Естествено, такива устройства не са евтини и колкото по-висока е тяхната функционалност, толкова повече струват. Разбира се, невъзможно е да се разгледат всички устройства, но ще се опитаме да опишем накратко някои от тях поне на принципа: какво може да направи, кое от тях се използва сензор за влажност, захранване и, разбира се, цена.

Индикатори за течове в промишлеността

GIDROLOCK предлага широка гама инструменти и системи за борба с течовете на вода. За монтаж в апартаменти, продуктите са комплект, състоящ се от няколко компонента. Комплектът включва няколко сензора за течове, обикновено 3 или 2 броя. По желание броят им може да се увеличи.

Фигура 1. WSP сензор за изтичане (пасивен датчик за вода)

В допълнение към датчици за течове, комплектът включва и два сферични крана (студена и топла вода) с електрическо задвижване (SHEP) на италианската компания BUGATTI, управляващ блок, 12 волтова батерия, 1.3 ампера * час. Предлагат се сачмени кранове с резби 1/2, 3/4 и един инч. Оттук и разликата в предназначението и цената на комплектите. ShEP кранове се предлагат за 12V DC и 220V AC.Въпреки това, като се имат предвид изискванията за електрическа безопасност, е по-добре да се съсредоточите върху ниско напрежение оборудване 12-24V.

Фигура 2. Електрически сачмен клапан

Така че комплектът "APARTMENT 1" съдържа 2 половин-инчови SHEP, а цената му е 10 000 рубли. "АПАРТАМЕНТ 1" в същата конфигурация, но с месинг SHEP е малко по-скъп - 11 600. Можете да разграничите тези комплекти по име: първият се нарича ULTIMATE BUGATTI, а вторият е ПРОФЕСИОНАЛЕН БУГАТИ.

Комплект апартамент 3 с 1-инчов ShEP вече е 12 400 рубли. Цената е някъде на нивото на евтин лаптоп или таблет, изглежда, че е скъпа. Но в сравнение с обновяването на съседите на долния етаж - не толкова. С течение на времето цените могат да се променят, разбира се, нагоре.

Ако готовият комплект по някаква причина не пасва, например, няма достатъчно сензори, винаги можете да закупите всеки липсващ артикул на дребно. Компанията предоставя и такава услуга.

Сензори с WSR (радио сензор за вода)

Една от новостите на GIDROLOCK са сензорите за течове с радио канал. Такива сензори могат да бъдат свързани към устройствата за управление на най-новите модели: GIDROLOCK CONTROL, GIDROLOCK PREMIUM, GIDROLOCK UNIVERSAL и др. Използването на сензори с радио канал е оправдано, когато се използва във водоснабдителни, отоплителни или канализационни системи, когато използването на конвенционални кабелни датчици е невъзможно или затруднено: отдалеченото разположение на сензорите или нежеланието да се чукат стени за полагане на комуникационни линии.

В случай на попадане на вода върху електродите на сензора, последният предава сигнал за алармено събитие към приемника, свързан към контролния блок. Предаването на алармения сигнал продължава, докато не бъде получен отговор от приемника (предаване съгласно принципа „заявка-отговор“). Резултатът от такъв радиообмен е затварянето на съответната SHEP.

Самите сензори са голям таблет с диаметър 50 и височина 12 мм. Обхватът на видимостта е най-малко 500 m, захранван от вградена батерия, животът на която производителят гарантира цели 24 години. Сензорите работят в температурния диапазон от -20 - +60 градуса. Много по-добре!

Фигура 3. WSR сензор

WSR сензорите се предлагат в различни цветове, които могат да бъдат посочени при поръчка, включително такива с модел, съответстващ на цвета на линолеум или плочка. Основният цвят на сензорите е бял. И ако се използват радио сензори, изобщо не можете да правите без дистанционно управление. И такова дистанционно управление също има. Обхватът му от 250 м, експлоатационният живот на вградената батерия е 7 години: по всяко време можете да затворите или отворите захранването, да спрете водоснабдяването при спешни случаи или само в случай на ремонт, например, отделен кран или смесител.

Човек би могъл да намери достатъчен брой индустриални устройства за сигнализиране на течове на вода и се оказва, че те не са по-лоши или може би дори по-добри от системите GIDROLOCK, така че тази статия по никакъв начин не може да се разглежда като рекламна продукция на тази конкретна компания. Просто тази система е взета за пример, за да покаже същността и ширината на наводнения проблем и как да се реши.

В допълнение към системата Hydrolock, онлайн магазините и фирмите предлагат още Neptune, Aquastorozh, Rainbow, Aquasensor, Adlan-T и други. Коя от тези системи да се използва може да се реши само индивидуално, като се сравнят нейните свойства, цена и финансовите й възможности. Но при сегашното ниво на електроника, вносните компоненти, както и конкуренцията между фирмите, всички системи най-вероятно са доста надеждни и функционални в своите свойства.

Сензорите за течове като WSP и WSR са точкови сензори, следователно те откриват изтичане само когато водата стигне до тях. Други системи използват сензори, базирани на SC сензорни кабели. Такъв кабел може лесно да се положи около периметъра на стаята, да се постави със змия по цялата площ на стаята или по някакъв друг начин.

SC кабелът е фиксиран към пода с помощта на пластмасови клипсове със самозалепваща се основа или тип "обица" с винтове. По принцип при използване на SC кабел е гарантирано изключването на слепи петна.

За използване с SC кабела се използва контролното устройство LDM 0.5. Свързването на кабела е доста просто: според инструкциите на проводника от четири цвята се свържете към клемите със съответните номера. Въз основа на сензорния кабел, например, системата Rainbow, спомената по-горе, работи.

Можете да прочетете повече за използването на кабела на сензорния SC в техния технически паспорт, който можете да намерите във всяка интернет търсачка. Има и схема за свързване и чертежи със схеми за полагане на кабела в стаята.

Излишно е да казвам, че индустриалните производствени системи със сигурност са добри, но средният потребител е малко объркан от цената на емисията. Освен това, ако този обикновен потребител е и радиолюбител, тогава сглобяването на такова устройство от неликвидни части няма да бъде трудно. Вярно е, че е малко вероятно да получите супер уред, който изключва водата по време на авария, но в някои случаи може доста адекватно да се справи с задачата с обикновено устройство за звукова аларма, сглобено от няколко части. По-нататък ще разгледаме няколко схеми, които са били разработени от радиолюбители по различно време, все още трябва да има съветско време.

Опростени домашни вериги за откриване на течове на вода

Тук е време да си припомним още една поговорка: „Всичко гениално е просто“. Ето как можете да характеризирате схемата, показана на фигурата по-долу. Най-подходящото име за него е „Най-простият детектор за течове“.

Фигура 4. Най-простият сензор

Веригата е толкова проста, съдържа само три подробности, че всеки, който вдигне поялник за първи път в живота си, може да го сглоби сам. Най-вероятно не всичко ще се окаже веднага: запояващото желязо прегрява, продавачите се оказват тъпи и разхлабени, констатациите на частите и проводниците не се калайдисват.

Освен това не е ясно защо транзисторът има три крака и къде да ги спойка. Всичко това ще ви накара да се обърнете към съответната литература или просто да попитате приятели на радиолюбителя. Но, ако всички препятствия са преодолени, схемата работи и по всякакъв начин ще бъде, тогава може да се случи редиците на радиолюбителите на шунката да се попълнят с друг човек. Това се случва често, когато сглобеният дизайн даде очакваните резултати.

За производството на веригата се нуждаете от всяка ниска мощност p-n-p транзистор, Тя може да бъде KT361, KT502, KT209 и всякакви други подобни. Резистор R1 има номинална стойност 10 - 20 kOhm. Целта му е да държи транзистора затворен. За генериране на аудио сигнал се използва зумер (зумер - буквален превод на зумер, устройство за звукова аларма, "пищялка") с вграден генератор. Но навсякъде той се нарича зумер по английски начин, така че трябва да се придържате към традицията.

Такъв зумер започва да излъчва звук с честота около 2KHz, веднага щом към него се приложи захранващо напрежение. Бузерите се предлагат за напрежение 1,5 - 12V. В този дизайн е подходящ с напрежение 9 - 12V. "Положителният" изход на зумера е свързан към колектора на транзистора VT1.

Фигура 5. Зумер

Сондата на сондата е направена под формата на плоча от фолио от фибростъкло с размери 20 * 60 мм. За да получите два електрода, достатъчно е да изрежете фолиото върху плочата с резачка от нож за ножовка. Препоръчително е да облъчите получените ленти, да изплакнете останалия флюс с алкохол. Можете също така просто да поставите два електрода на пода до него, за предпочитане тел от неръждаема стомана. Обикновените игли за плетене са доста подходящи за тези цели.

Дизайнът на сензора е толкова прост, че не е необходимо да преоткривате платката, всичко може да бъде сглобено чрез монтаж на стена. Не е нужно дори превключвател на захранването: в режим на готовност транзисторът е затворен и почти нищо не се консумира от батерията.

Като батерия се използва “Krona”, или по-скоро неговият модерен внос. Въпреки че такива батерии са доста издръжливи, те могат да се съхраняват в продължение на няколко години, въпреки това, състоянието на батерията трябва да се проверява периодично. Най-лесният начин да направите това е чрез мостване на електродите на сондата с поне влажна кърпа или дори пръст. Сондата не трябва да бъде с късо съединение, тъй като транзисторът може да се провали.

Сензорът работи така. Когато течността навлезе в електродите на сондата, нейното съпротивление намалява до няколко кило-ома, което кара транзистора да се отвори. Чрез отворен транзистор захранващото напрежение се подава към зумера и се чува звуков сигнал.

За откриване на течове, сензори могат да бъдат поставени няколко на пода в предполагаемите места на изтичане на вода. Сензорите са закрепени с лепяща лента или лента. Освен това всеки сензор се захранва, разбира се, от собствена отделна батерия.

Схемата „Аларма за изтичане на звук“, показана на следващата фигура, е малко по-сложна. Значението му е същото като това на схема на един транзистор, само малко повече подробности и има възможност за регулиране на чувствителността.

Фигура 6. Детектор за изтичане на звук

Основата му е прагов елемент на чипа K561TL1, който включва 4 двувходни Спусък на Шмит, В тази схема се използва само един елемент. Входовете на останалите три неизползвани елемента трябва да бъдат свързани към общ проводник. Това ще намали общата консумация на ток и ще защити изходите на чипа от разпад. Праговото напрежение е показано на следната фигура.

Фигура 7. Технически данни на чипа K561TL1

Когато микросхемата е включена, както е показано на фигурата, се получава тригер на Schmitt с един вход и един изход. Логиката на този елемент е изключително проста. Когато входното напрежение надвиши напрежението на изключване от 2,8 V, изходът е настроен на логическа нула. В този случай транзисторът VT1 е затворен, така че зумерът е безшумен.

Ако входното напрежение в клемите 1.2 се намали, дори много бавно и плавно, тогава когато се намали до 2,2 V, изходът на елемента DD1.1 бързо и рязко ще покаже нивото на логическа единица, която ще отвори транзистора VT1 и ще прозвучи звуков сигнал. Въпреки сравнително малкия размер на зумера, звукът му, като правило, е много силен и гаден, просто е невъзможно да не се чуе.

Входното напрежение се генерира от разделител, образуван от верига от резистори R1, R2 и сензор за течове, чийто дизайн е описан малко по-горе. Лесно е да се изчисли, че при резисторите, посочени на диаграмата, намалението на съпротивлението на сензора до 50 - 100KΩ ще доведе до "отслабване" на напрежението на входа на спусъка на Schmitt под 2.2V. Ако сензорът е сух, почти „отворен“, входното напрежение е почти равно на захранващото напрежение.

Алармата се захранва от захранващ блок за напрежение 9 - 12V. Всеки мрежов адаптер или захранващ блок от полски "антени сушилни" е доста подходящ за тези цели.

Наличието на захранващото напрежение се следи с помощта на светодиода HL1, който консумира по-голямата част от мощността, докато индикаторът е в режим на готовност. Следователно, ако се предполага, че устройството се захранва от батерия, този светодиод трябва да бъде изключен от веригата.

Такава поразителна простота на горните схеми се дължи на използването на зумер с интегриран генератор в тях: те доставяха мощност и, моля, скърцаха. Ако използвате конвенционален пиезо емитер или динамична глава, тогава веригата изглежда малко по-различно. Сензорът за наводняване се включва на генератора и той вече произвежда звукови вибрации.

По-долу е представена диаграма, използваща генератор на базата интегриран таймер NE555.

Фигура 8. Схема на детектора за теч на 555 таймера

Всъщност тази схема се различава малко от схемата на един транзистор, разгледана по-горе. Сензорът за теч, всички същите две ленти от фибростъкло или две игли за плетене, е свързан към основата на транзистор Т1.Когато сензорът се намокри, неговото съпротивление намалява и транзисторът Т1 се отваря. Токът през съединението колектор-емитер създава спад на напрежението върху резистор R3, който се прилага към щифт 4 на NE555.

Пин 4 е вход / R (нулиране) на таймера NE555. Логическата нула на този вход забранява, спира работата на целия чип, така че генераторът е безшумен, а на щифт 3 - нивото на логическата нула. Спадът на напрежението през резистора R3 се възприема от таймера като логическа единица. Следователно генераторът започва, на изхода 3 се появяват правоъгълни импулси на звукова честота. Самият генератор е направен по стандартната схема, описание на която може да се намери в статията за таймера NE555.

Изходният етап на чипа NE555 е доста мощен, следователно, за да получите аудио сигнал, можете директно да свържете електромагнитен излъчвател със съпротивление на намотката от поне 50 Ohms към изхода на веригата.

Има много подобни прости схеми. Най-често се изпълняват на транзистори или микросхеми с малка степен на интеграция, като правило, K561. Но с някои разлики в схемите, принципът на работа е същият: изтече вода, сензорът се намокри, генераторът се включи, излезе звук. Следователно, за да се разбере принципът на работа на такива детектори за течове, трите разглеждани схеми са достатъчни.

Нова елементарна база - нови схеми, нови възможности

Но радиолюбителите са креативни и неспокойни хора. В ерата на микроконтролерите сензорите за течове се създават именно върху тях. Принципът на работа е приблизително същия като описания по-горе, само реакцията на интелигентните вериги към изтичането може да бъде по-разнообразна. Например, когато сензорът е леко овлажнен, устройството започва да издава кратки редки звукови сигнали. С повишаване на нивото на водата звуковите сигнали започват да се зачестват, променят тона си или се превръщат в солиден звуков сигнал.

Подобна система също може да има междинно релечиито контакти свързан към аларма за сигурност или към електрифицирани кранове, като SHEP, блокирайки водата в точното време. Оказва се, че системата не е по-лоша от описаните по-горе индустриални.

Въз основа на модерната елементарна база е доста лесно да се създадат сензори за течове, работещи по въздуха. За да направите това, достатъчно е да комбинирате микроконтролер и модул за предаване на радиосигнали в един дизайн. И такива схеми в арсенала на любителските дизайни вече съществуват.

За промяна на способностите микроконтролер системаИзобщо не е необходимо да променяте нещо във веригата, като използвате поялник и отвертка. Необходимите параметри се постигат лесно, като просто промените програмата за микроконтролер.

Борис Аладишкин

Послепис Допълнение към статията. Пример за графичен чертеж как датчиците за течове могат да се използват в някои произволни водопроводни помещения.

Забележка. Всичко може да се промени при използване на друг тип оборудване. Винаги трябва да имате предвид техническите условия на вашия водопровод (местоположението на тръбите за водоснабдяване, както и местоположението на други видове водопроводни продукти - мивки, вани, тоалетни и др.).