Blok ochrony przed wyciekiem wody - detektory przemysłowe i urządzenia domowe

Woda znajdzie dziurę. To przysłowie jest znane wszystkim. Najważniejsze jest to, że jest to potwierdzane, choć niezbyt często, ale konsekwencje mogą być najbardziej godne ubolewania. Tutaj porozmawiamy o tym, czym jest przeciek wody lub rur kanalizacyjnych w mieszkaniu. Często dowiadujemy się o tych sprawach od gniewnego sąsiada mieszkającego na niższej podłodze.

Z reguły powódź niższych sąsiadów następuje tuż po tym, jak przeprowadzili kosztowny remont, ponieważ nie robią już nic więcej. Tutaj widać wszystko: zwisający i zawalony sufit napinany, tapetę za ścianami, wyłożony parkietem lub ekspandowany linoleum, pod którym położono ciepłą podłogę. I wcale nie jest dobrze, aby powódź poszła na okablowanie elektryczne.

Rozpoczyna się opracowywanie aktów prawnych, obieg w sądach i firmach zarządzających domami. Powtarzane naprawy są oczywiście wykonywane na koszt górnego sąsiada. I lepiej nie pamiętać całkowicie zepsutych związków i wyczerpanych nerwów.

Wszystko to mogłoby się nie zdarzyć, gdyby wyciek został zauważony na wczesnym etapie. W końcu najczęściej wszystko zaczyna się od pojedynczych nieszkodliwych kropli, które są trudne do zauważenia. Stopniowo krople te zamieniają się w cienki strumień, a następnie pęka rura lub uszczelka po prostu pęka, a kłopotów nie można uniknąć.

Oczywiście nowoczesne rury z tworzywa sztucznego mają pięćdziesięcioletnią gwarancję, ale skąd wzięła się tak wiele rur, kto może to poświadczyć osobiście? Dlatego wypadek może zdarzyć się w najbardziej nieodpowiednim momencie. Ale czy w tym przypadku w ogóle należy mówić o odpowiednim momencie?

Aby zapobiec „globalnej powodzi”, stosuje się wszelkiego rodzaju czujniki i alarmy wycieku. Najwyraźniej problem jest tak dotkliwy, że w ostatnich latach przemysł zaczął wytwarzać różne urządzenia, które pomagają radzić sobie z wyciekami.

Złożoność i funkcjonalność takich urządzeń, a ściślej ich zasięg, jest bardzo szeroka. Mogą to być proste urządzenia sygnalizacyjne, które informują o wycieku za pomocą sygnału dźwiękowego, bardziej złożone urządzenia mogą blokować wodę w całym mieszkaniu.

Najprostsze „głośniki wysokotonowe” są samozasilające z akumulatorów, te bardziej złożone oczywiście są zasilane z sieci. Istnieją nawet urządzenia, które mogą przypadkowo powiadomić właściciela mieszkania na telefonie komórkowym, najpierw wyłączając wodę. Najbardziej zaawansowane urządzenia sygnalizacyjne umożliwiają odcięcie wody za pomocą tego samego telefonu za pośrednictwem wiadomości SMS. Cóż, to po prostu chciałem i wyłączyłem!

Oczywiście takie urządzenia nie są tanie, a im wyższa ich funkcjonalność, tym więcej kosztują. Oczywiście nie można wziąć pod uwagę wszystkich urządzeń, ale postaramy się krótko opisać niektóre z nich, przynajmniej na podstawie tego, co można zrobić, które z nich jest używane czujnik wilgotności, zasilacz i oczywiście cena.

Wskaźniki wycieku przemysłowego

GIDROLOCK oferuje szeroką gamę instrumentów i systemów do zwalczania wycieków wody. Produkty do montażu w mieszkaniach stanowią zestaw składający się z kilku elementów. Zestaw zawiera kilka czujników wycieków, zwykle 3 lub 2 sztuki. W razie potrzeby ich liczbę można zwiększyć.

Rysunek 1. Czujnik wycieku WSP (pasywny czujnik wody)

Oprócz czujników wycieków, zestaw zawiera również dwa zawory kulowe (zimnej i ciepłej wody) z napędem elektrycznym (SHEP) włoskiej firmy BUGATTI, jednostka sterująca, akumulator 12 woltów, 1,3 ampera * godzina. Zawory kulowe są dostępne z gwintami łączącymi 1/2, 3/4 i 1 cal. Stąd różnica w celu i cenie zestawów. Żurawie ShEP są dostępne dla 12V DC i 220V AC.Jednak biorąc pod uwagę wymogi bezpieczeństwa elektrycznego, lepiej skupić się na urządzeniach niskiego napięcia 12-24 V.

Rysunek 2. Elektryczny zawór kulowy

Tak więc zestaw „APARTAMENT 1” zawiera 2 pół-calowe SHEPY, a jego koszt to 10 000 rubli. „APARTAMENT 1” w tej samej konfiguracji, ale z mosiężnym SHEP jest nieco droższy - 11,600. Możesz odróżnić te zestawy po nazwie: pierwszy nazywa się ULTIMATE BUGATTI, a drugi to PROFESJONALNY BUGATTI.

Zestaw mieszkania 3 z 1-calowym ShEP ma już 12400 rubli. Cena jest gdzieś na poziomie niedrogiego laptopa lub tabletu, wydaje się być droga. Ale w porównaniu do renowacji sąsiadów na niższym piętrze - nie tyle. Z czasem ceny mogą się oczywiście zmieniać w górę.

Jeśli z jakiegoś powodu gotowy zestaw nie pasuje, na przykład nie ma wystarczającej liczby czujników, zawsze możesz kupić brakujący element w sklepie. Firma zapewnia również taką usługę.

Czujniki z WSR (radio z czujnikiem wody)

Jedną z innowacji GIDROLOCK są czujniki wycieku z kanałem radiowym. Takie czujniki można podłączyć do jednostek sterujących najnowszych modeli: GIDROLOCK CONTROL, GIDROLOCK PREMIUM, GIDROLOCK UNIVERSAL itp. Użycie czujników z kanałem radiowym jest uzasadnione w przypadku zastosowania w systemach zaopatrzenia w wodę, ogrzewania lub kanalizacji, gdy zastosowanie konwencjonalnych czujników przewodowych jest niemożliwe lub trudne: odległe położenie czujników lub niechęć do ścian młotkowych w celu układania linii komunikacyjnych.

W przypadku przedostania się wody do elektrod czujnikowych, ta ostatnia przesyła sygnał zdarzenia alarmowego do odbiornika podłączonego do jednostki sterującej. Transmisja sygnału alarmowego trwa do momentu otrzymania odpowiedzi z odbiornika (transmisja na podstawie „odpowiedzi na żądanie”). Wynikiem takiej wymiany radiowej jest zamknięcie odpowiedniego SHEP.

Same czujniki to duży tablet o średnicy 50 i wysokości 12 mm. Zasięg działania w linii wzroku wynosi co najmniej 500 m, zasilany wbudowanym akumulatorem, którego żywotność gwarantuje producent nawet przez 24 lata. Czujniki działają w zakresie temperatur od -20 do +60 stopni. O wiele lepiej!

Rysunek 3. Czujnik WSR

Czujniki WSR są dostępne w różnych kolorach, które można określić przy zamawianiu, w tym również ze wzorem pasującym do koloru linoleum lub płytki. Podstawowy kolor czujników to biały. A jeśli używane są czujniki radiowe, nie można w ogóle obejść się bez pilota. Taki pilot również tam jest. Jego zasięg wynosi 250 m, żywotność wbudowanego akumulatora wynosi 7 lat: w dowolnym momencie możesz zamknąć lub otworzyć zasilacz, zatrzymać przepływ wody w nagłych wypadkach lub tylko w przypadku naprawy, na przykład osobny kran lub mieszacz.

Można znaleźć wystarczającą liczbę urządzeń przemysłowych do sygnalizowania wycieków wody i okazuje się, że nie są one gorsze, a może nawet lepsze niż systemy GIDROLOCK, więc ten artykuł nie może być w żaden sposób uważany za produkty reklamowe tej konkretnej firmy. Właśnie ten system jest brany jako przykład pokazujący naturę i szerokość problemu powodzi oraz sposób jego rozwiązania.

Oprócz systemu Hydrolock sklepy internetowe i firmy oferują również Neptuna, Aquastorozha, Rainbow, Aquasensor, Adlan-T i inne. O tym, który z tych systemów należy wybrać, można dokonać indywidualnie, porównując jego właściwości, cenę i możliwości finansowe. Ale przy obecnym poziomie elektroniki, importowanych komponentów, a także konkurencji między firmami, wszystkie systemy są prawdopodobnie dość niezawodne i funkcjonalne pod względem swoich właściwości.

Czujniki przecieku, takie jak WSP i WSR, są czujnikami punktowymi, dlatego wykrywają przeciek dopiero po dotarciu do nich wody. Inne systemy używają czujników opartych na kablu czujnika SC. Taki kabel można łatwo ułożyć na obwodzie pokoju, umieścić wężem na całej powierzchni pokoju lub w inny sposób.

Kabel SC mocuje się do powierzchni podłogi za pomocą plastikowych klipsów z samoprzylepną podstawą lub klipsów typu „kolczyk” za pomocą śrub. Ogólnie rzecz biorąc, przy użyciu kabla SC gwarantowane jest wykluczenie martwych punktów.

Do użytku z kablem SC używana jest jednostka sterująca LDM 0.5. Podłączenie kabla jest dość proste: zgodnie z instrukcjami drutu czterech kolorów, podłącz do zacisków odpowiednimi numerami. Na przykład na podstawie kabla czujnika działa wspomniany wyżej system Rainbow.

Więcej informacji na temat używania kabla czujnika SC można znaleźć w jego paszporcie technicznym, który można znaleźć w dowolnej wyszukiwarce internetowej. Istnieje również schemat połączeń i rysunki ze schematami układania kabla w pokoju.

Nie trzeba dodawać, że systemy produkcji przemysłowej są z pewnością dobre, ale przeciętny konsument jest nieco zdezorientowany ceną problemu. Ponadto, jeśli ten zwykły konsument jest również amatorem radiowym, wówczas montaż takiego urządzenia z niepłynnych części nie będzie trudny. To prawda, że ​​jest mało prawdopodobne, że dostaniesz super urządzenie, które wyłącza wodę podczas wypadku, ale w niektórych przypadkach może dość dobrze poradzić sobie z zadaniem, prosty alarm dźwiękowy, złożony z kilku części. Następnie rozważymy kilka programów, które zostały opracowane przez radioamatorów w różnym czasie, nadal powinien być czas radziecki.

Proste domowe obwody do wykrywania wycieków wody

Czas przypomnieć sobie kolejne przysłowie: „Wszystko, co genialne, jest proste”. W ten sposób można scharakteryzować obwód pokazany na poniższym rysunku. Najbardziej odpowiednia nazwa to „Najprostszy wykrywacz nieszczelności”.

Rysunek 4. Najprostszy czujnik

Obwód jest tak prosty, zawiera tylko trzy szczegóły, że każdy, kto podnosi lutownicę po raz pierwszy w życiu, może złożyć go samodzielnie. Najprawdopodobniej nie wszystko okaże się od razu: lutownica przegrzewa się, lutowie okazują się matowe i luźne, ustalenia części i drutów nie są ocynowane.

Ponadto nie jest jasne, dlaczego tranzystor ma trzy nogi i gdzie je lutować. Wszystko to sprawi, że zwrócisz się do odpowiedniej literatury lub po prostu poprosisz przyjaciół amatora radiowego. Ale jeśli wszystkie przeszkody zostaną przezwyciężone, plan zadziała i na pewno będzie, może się zdarzyć, że szeregi radioaktywnych szynek uzupełnią się z inną osobą. Dzieje się tak często, gdy zmontowany projekt przyniósł oczekiwane rezultaty.

Do produkcji obwodu potrzebujesz jakiejkolwiek małej mocy tranzystor p-n-p. Może to być KT361, KT502, KT209 i podobne. Rezystor R1 ma wartość nominalną 10 - 20 kOhm. Jego celem jest utrzymanie tranzystora zamkniętego. Aby wygenerować sygnał audio, używany jest brzęczyk (brzęczyk - dosłowne tłumaczenie brzęczyka, dźwiękowe urządzenie alarmowe, „tweeter”) z wbudowanym generatorem. Ale wszędzie nazywa się to brzęczykiem po angielsku, więc musisz trzymać się tradycji.

Taki brzęczyk zaczyna emitować dźwięk o częstotliwości około 2 kHz, gdy tylko zostanie do niego przyłożone napięcie zasilania. Brzęczyki są dostępne dla napięcia 1,5 - 12V. W tej konstrukcji nadaje się do napięcia 9 - 12 V. Wyjście „dodatnie” brzęczyka jest podłączone do kolektora tranzystora VT1.

Rysunek 5. Brzęczyk

Sonda sondy wykonana jest w postaci płyty z folii z włókna szklanego o wymiarach 20 * 60 mm. Aby uzyskać dwie elektrody, wystarczy przeciąć folię na płycie za pomocą noża z piły do ​​metalu. Wskazane jest naświetlanie otrzymanych pasków, przepłukanie pozostałego topnika alkoholem. Możesz także po prostu położyć dwie elektrody na podłodze obok, najlepiej drut ze stali nierdzewnej. Zwykłe igły dziewiarskie są całkiem odpowiednie do tych celów.

Konstrukcja czujnika jest tak prosta, że ​​nie trzeba wymyślać płytki drukowanej od nowa, wszystko można zmontować na ścianie. Nie potrzebujesz nawet włącznika zasilania: w trybie gotowości tranzystor jest zamknięty i prawie nic nie zużywa się z akumulatora.

Jako baterię stosuje się „Krona”, a raczej jej nowoczesny importowany odpowiednik. Chociaż takie akumulatory są dość trwałe, można je przechowywać przez kilka lat, jednak stan akumulatora należy okresowo sprawdzać. Najłatwiej to zrobić, łącząc elektrody sondy przynajmniej wilgotną ściereczką lub nawet palcem. Sonda nie powinna być zwarta, ponieważ tranzystor może ulec awarii.

Czujnik działa w ten sposób. Gdy ciecz dostaje się do elektrod sondy, jej rezystancja zmniejsza się do kilku kiloomów, co powoduje otwarcie tranzystora. Przez otwarty tranzystor napięcie zasilające jest dostarczane do brzęczyka i słychać sygnał dźwiękowy.

Aby wykryć wycieki, czujniki, kilka elementów można ułożyć na podłodze w rzekomych miejscach wycieku wody. Czujniki są mocowane za pomocą taśmy klejącej lub taśmy. Ponadto każdy czujnik jest oczywiście zasilany z osobnej baterii.

Obwód „Alarmu wyciek dźwięku” pokazany na poniższym rysunku jest nieco bardziej skomplikowany. Jego znaczenie jest takie samo jak dla obwodu na pojedynczym tranzystorze, tylko trochę więcej szczegółów i istnieje możliwość regulacji czułości.

Rysunek 6. Detektor wycieku dźwięku

Jego podstawą jest element progowy w układzie K561TL1, który zawiera 4 dwa wejścia Spust Schmitta. W tym schemacie używany jest tylko jeden element. Wejścia pozostałych trzech nieużywanych elementów należy podłączyć do wspólnego przewodu. Zmniejszy to całkowity pobór prądu i uchroni wyjścia układu przed awarią. Napięcie progowe pokazano na poniższym rysunku.

Rysunek 7. Dane techniczne układu K561TL1

Gdy mikroukład jest włączony, jak pokazano na rysunku, uzyskiwany jest wyzwalacz Schmitta z jednym wejściem i jednym wyjściem. Logika tego elementu jest niezwykle prosta. Gdy napięcie wejściowe przekroczy napięcie wyzwalające wynoszące 2,8 V, wyjście jest ustawiane na zero logiczne. W takim przypadku tranzystor VT1 jest zamknięty, więc brzęczyk milczy.

Jeśli napięcie wejściowe na zaciskach 1,2 zostanie zmniejszone nawet bardzo powoli i płynnie, wówczas gdy zostanie zmniejszone do 2,2 V, moc wyjściowa elementu DD1.1 szybko i ostro wyświetli poziom jednostki logicznej, która otworzy tranzystor VT1 i rozlegnie się sygnał dźwiękowy. Pomimo stosunkowo małego rozmiaru brzęczyka, jego dźwięk z reguły jest bardzo głośny i nieprzyjemny, po prostu nie można go nie słyszeć.

Napięcie wejściowe jest generowane przez dzielnik utworzony z łańcucha rezystorów R1, R2 i czujnika upływu, którego konstrukcja została opisana tuż powyżej. Łatwo obliczyć, że przy rezystorach wskazanych na schemacie spadek rezystancji czujnika do 50 - 100 kΩ doprowadzi do „spadku” napięcia na wejściu wyzwalacza Schmitta poniżej 2,2 V. Jeśli czujnik jest suchy, prawie „otwarty”, napięcie wejściowe jest prawie równe napięciu zasilania.

Alarm jest zasilany przez zasilacz dla napięcia 9 - 12V. Każdy adapter sieciowy lub zasilacz z polskich „suszarek antenowych” jest całkiem odpowiedni do tych celów.

Obecność napięcia zasilania jest monitorowana za pomocą diody LED HL1, która zużywa większość energii, gdy wskaźnik znajduje się w trybie gotowości. Dlatego jeśli urządzenie ma być zasilane z baterii, dioda LED powinna zostać wyłączona z obwodu.

Tak niesamowita prostota powyższych schematów wynika z zastosowania brzęczyka ze zintegrowanym generatorem: dostarczały one energię i, proszę, pisnęły. Jeśli użyjesz konwencjonalnego emitera piezoelektrycznego lub głowicy dynamicznej, obwód wygląda nieco inaczej. Czujnik zalania włącza generator i już emituje wibracje dźwiękowe.

Poniżej znajduje się schemat wykorzystujący generator oparty na zintegrowany zegar NE555.

Rysunek 8. Schemat wykrywacza nieszczelności na zegarze 555

W rzeczywistości obwód ten niewiele różni się od obwodu pojedynczego tranzystora, omówionego powyżej. Czujnik wycieku, wszystkie te same dwa paski z włókna szklanego lub dwie iglice, jest podłączony do podstawy tranzystora T1.Gdy czujnik jest zwilżony, jego rezystancja maleje i tranzystor T1 otwiera się. Prąd przepływający przez złącze kolektor-emiter powoduje spadek napięcia na rezystorze R3, który jest przykładany do styku 4 NE555.

Pin 4 to wejście / R (reset) timera NE555. Logiczne zero na tym wejściu zabrania, zatrzymuje działanie całego mikroukładu, więc generator jest cichy, a na pinie 3 jest logiczny poziom zerowy. Spadek napięcia na rezystorze R3 jest postrzegany przez zegar jako jednostka logiczna. Dlatego generator zaczyna, na wyjściu 3, pojawiają się prostokątne impulsy częstotliwości dźwięku. Sam generator jest wykonany zgodnie ze standardowym schematem, którego opis można znaleźć w artykule na temat zegara NE555.

Stopień wyjściowy układu NE555 jest dość silny, dlatego aby uzyskać sygnał audio, można bezpośrednio podłączyć emiter elektromagnetyczny o rezystancji uzwojenia co najmniej 50 omów do wyjścia obwodu.

Istnieje wiele podobnych prostych schematów. Najczęściej wykonuje się je na tranzystorach lub mikroukładach o niewielkim stopniu integracji, z reguły K561. Ale z pewnymi różnicami w obwodach zasada działania jest taka sama: woda wyciekła, czujnik zamokł, generator włączony, wyszedł dźwięk. Dlatego, aby zrozumieć zasadę działania takich detektorów wycieków, trzy rozważane schematy są wystarczające.

Nowa podstawa elementarna - nowe obwody, nowe możliwości

Ale radioamatorzy to ludzie kreatywni i niespokojni. W erze mikrokontrolerów właśnie na nich tworzone są czujniki wycieku. Zasada działania jest w przybliżeniu taka sama, jak opisano powyżej, tylko reakcja inteligentnych obwodów na wyciek może być bardziej zróżnicowana. Na przykład, gdy czujnik jest lekko nawilżony, urządzenie zaczyna wydawać krótkie rzadkie sygnały dźwiękowe. Wraz ze wzrostem poziomu wody sygnały dźwiękowe stają się coraz częstsze, zmieniają ton lub zamieniają się w solidny sygnał dźwiękowy.

Podobny system może również mieć przekaźnik pośredniktórych kontakty podłączony do alarmu bezpieczeństwa lub na zelektryfikowanych kranach, takich jak SHEP, blokując wodę we właściwym czasie. Okazuje się, że system nie jest gorszy niż te opisane powyżej.

W oparciu o nowoczesną podstawę elementarną dość łatwo jest stworzyć czujniki przecieku działające na powietrzu. Aby to zrobić, wystarczy połączyć mikrokontroler i moduł transmisji sygnału radiowego w jednym projekcie. I takie schematy w arsenale amatorskich projektów już istnieją.

Aby zmienić umiejętności system mikrokontroleraW ogóle nie trzeba zmieniać czegoś w obwodzie za pomocą lutownicy i śrubokręta. Niezbędne parametry można łatwo osiągnąć po prostu zmieniając program mikrokontrolera.

Boris Aladyshkin

P.S. Dodatek do artykułu. Przykład graficznego rysunku, w jaki sposób czujniki wycieku mogą być używane w dowolnym dowolnym pomieszczeniu wodno-kanalizacyjnym.

Uwaga Wszystko może się zmienić podczas korzystania z innego rodzaju sprzętu. Zawsze należy wziąć pod uwagę warunki techniczne urządzenia hydraulicznego (położenie rur do zaopatrzenia w wodę, a także położenie innych rodzajów produktów hydraulicznych - umywalek, wanien, toalet itp.).