Ūdens cilvēka dzīvē ir vissvarīgākais elements, ne bez pamata, izstrādājot teritoriju, viens no īpašnieku galvenajiem uzdevumiem ir ūdens nodrošināšana. Gan dzeramais, gan tehniskais. Nu, vispār, jebkurā meitas saimniecībā ūdens glabāšana konteineros un manipulēšana ar to ir ļoti izplatīta. Šis uzdevums ir diezgan vienkāršs, rodas ar augstu frekvenci. Ņemot vērā to, ka uzglabāšanas un iztukšošanas tvertnes parasti neatrodas vispieejamākajā vietā, ir ļoti noderīgi automatizēt šos procesus.
Šim nolūkam ir neskaitāmas dažādas sarežģītības un laimes ierīces. Daudzi no tiem var tikt sadalīti pēc sensoru veida - vismaigākā un visneaizsargātākā mašīnas daļa.
Vienkāršākās ierīces ir ar kontaktu sensoriem, piemēram, pogām. Acīmredzami trūkumi - šāda veida sensoru ir grūti padarīt uzticamu un izturīgu - domājams, ka tas darbosies ļoti augsta mitruma apstākļos, dizains satur vairāk vai mazāk precīzus kustīgus elementus. Pati mašīna, kā likums, ir vienkārša.
Nākamais acīmredzamais risinājums ir tuvuma sensoru izmantošana, pie kuriem parasti var attiecināt arī ūdenī iemērktus elektrodus. Ar acīmredzamām priekšrocībām - sensoru uzticamību - mums ir daudz sarežģītāka un kaprīzāka shēma, ieskaitot konfigurāciju. Bieži vien, lai ķēde darbotos droši, ūdenim jābūt nemainīgas kvalitātes (līdz temperatūrai).
Kā sava veida kontūra ar kontakta sensoriem ir noslēgtu kontaktu izmantošana kā niedru slēdžu mehāniskos sensorus. Tajā pašā laikā ūdens līmeņa sensori ir diezgan uzticami - kustīgās daļas ir raupjas un masīvas, arī elektriskās daļas hermētiskumu ir viegli nodrošināt. Vadības shēmas ir ļoti vienkāršas un neprasa sarežģītu iestatīšanu. Sensors, kā likums, ir magnēts uz peldošas pamatnes un tuvumā atrodas vairāki fiksēti niedru slēdži.
Piedāvātā shēma ir ar niedru slēdžiem kā sensoriem. Ķēde ir uzticama, nav sarežģīti konfigurējama un neprasa elementu precizitāti. Tas ļauj automatizēt gan ūdens savākšanu tvertnē, gan automātisku izsūknēšanu no tā (kanalizācijas). Iekārtai ir manuālais režīms. Ierīces elementu bāze ir vienkārša un plaši pieejama.
Apskatiet ierīces diagrammu. Elementi ir vienkārši, vērtīgs ir tikai kontaktors K1, pārējos var paņemt no elektriskā - elektroniska miskaste.
Apsveriet ķēdes darbību.
Abi niedru sensori SF1 un SF2 ir iekļauti tranzistora VT1 bāzes shēmā. Niedru slēdža SF2, kas kalpo kā zemāka ūdens līmeņa sensors, aizvēršana izraisa tranzistora aizvēršanos, kad niedru slēdzis SF1 - augšējā līmeņa sensors aizveras, tranzistors tiek atvērts. Tiristoru ķēde VS1 - releju K2 baro ar pulsējošu strāvu no taisngrieža uz diodes VD1. Pēc tranzistora atvēršanas tiristors atveras. Šajā gadījumā tiek aktivizēts relejs K2, kura kontakti savieno tīklu ar magnētiskā startera K1 tinumu.
SA3 slēdža pozīcijā "Automātiski" mezgls darbojas automātiski, bet pozīcijā "Manuāls" to var vadīt manuāli, iedarbinot sūkņa motoru, nospiežot SB1 “Start” pogu un apstādinot to ar SB2 “Stop” pogu. SA2 slēdža ieviešana ļāva nodrošināt mašīnas darbību režīmā "ūdens celšanās" un "kanalizācija".
Automātiski darbojoties ierīcei “ūdens celšanās” režīmā, ja tvertnē nav ūdens, niedru slēdzis SF2 ir atvērts, tranzistors VT1 ir aizvērts. Slēgtie kontakti K2.1 satur magnētisko starteri K1, tāpēc startera kontaktu pāri K1.1 un K1.2 ir aizvērti - sūknis ir ieslēgts, ūdens nonāk tvertnē. Tiklīdz pludiņš paceļas virs niedru slēdža SF2, tas tiks atvērts, bet tranzistors paliks aizvērts, un sūknis turpinās piepildīt tvertni ar ūdeni. Kad ūdens līmenis sasniedz augšējo atzīmi, niedru slēdzis SF1 aizveras, atveras tranzistors VT1 un pēc tam - tiristors VS1. Darbojas relejs K2, un kontakti K2.1 izslēgs magnētisko starteri K1 - sūknis apstāsies.
Tajā pašā laikā montāžas pašfiksējas ar K2.4 kontaktiem. Tāpēc, kad ūdens līmenis tvertnē samazinās un atveras niedru slēdzis SF1, tranzistors VT1 paliek atvērts. Tas tiks aizvērts brīdī, kad tiks aizvērts niedru slēdzis SF2, un sūknis ieslēgsies un sāksies tvertnes piepildīšana ar ūdeni.
Režīmā "Drenāža" sūknis ieslēdzas ar pilnu tvertni un izslēdzas, aizveroties SF2 niedru slēdzim. Kondensators C1 izlīdzina izlīdzināta sprieguma pulsāciju, novēršot releja K2 armatūras vibrāciju.
Iekārtā ieteicams izmantot KEM-2 niedru slēdžus. Relejs K2 - REN18 (pase PX4.564.702). Magnētiskais starteris K1 - PML - 1000 strāvai līdz 10A. Transformators ir izgatavots uz magnētiskās shēmas Sh9h30. Tīkla tinumā ir 5000 apgriezienu PEV-2 vadu 0,08 mm, sekundārajā - 280 apgriezieni PEV-2 vadā 0,5 (tā mainīgais spriegums tukšgaitā ir 13,5 ... 14 V). Rezistors R4, lai palielinātu ierīces darbības skaidrību, jāsamazina līdz 100 ... 200 omi [1].
Apakšmašīnas pistole ļoti steigā (karstā veidā) tika salikta uz saplākšņa gabala un no visatkritumīgākajām detaļām un elementiem. Bija steidzams uzdevums automatizēt ūdens izvēli no improvizētas tvertnes ar pieticīgu debetu.
Kas bija vajadzīgs darbam.
Instrumenti, aprīkojums.
Saplākšņa pamatne tika zāģēta uz ripzāģa, pēc izmēra sagriezta uz gala svārsta zāģa. Instalēšanai tika izmantots skrūvgriezis - pašvītņojošo skrūvju urbšana un pieskrūvēšana, vidējas jaudas lodāmurs ar piederumiem. Metāla šķēres. Mazu instrumentu komplekts elektroinstalācijai, matu žāvētājs, konstrukcija vai speciāls darbam ar siltuma caurulēm. Ja nepieciešams, koka gabala - sukas, trauku - aizsargpārklājums. Ūdens līmeņa sensora ražošanā lieti noderēja metāla izstrādājumu un galdniecības instrumentu komplekts, neliels trauks betona izgatavošanai, marķēšanas rīks un hermētiķa ekstrūtors.
Materiāli
Papildus mašīnu izgatavošanai paredzētajiem radioelementiem bija nepieciešams bieza saplākšņa gabals pamatnei, neliels cinkota tērauda gabals, DIN sliedes gabals, montāžas stieple, neilona saites, stiprinājumi. Līmeņa sensora ražošanai man bija nepieciešams plastmasas kanalizācijas caurules gabals uzstādīšanai ārpus telpām (oranžs) ar diametru 110 mm, caurules gabals no polipropilēna ūdensvada, materiāli betona sagatavošanai, silikona hermētiķis.
Mazi uzstādīšanas elementi - releji, pogas, tiristori - tika uzstādīti uz U formas korpusa, saliekti no cinkota tērauda jumta, iekšpusē, ērti tika izvietoti vairāki mazi radioelementi ar stiepļu vadiem. Relejs principā ir paredzēts uzstādīšanai speciālā savienotājā, tāpēc man bija jāpielodē ļoti uzmanīgi. Daži elementi ir uzstādīti tieši uz tā, releji, kontakti.
Lieli uzstādīšanas elementi ar ausīm vai citām armatūra mehāniskai piestiprināšanai tie tika piestiprināti ar pašvītņojošām skrūvēm, ķēdes pārtraucēju, starpposma spaili un kontaktoru, bija elementi uzstādīšanai uz DIN sliedes, tajā bija iesaistīts kāds gabals. Pati saplākšņa pamatne, dēlis, ja nepieciešams, var tikt papildināta ar sānu sienām un noņemamu (eņģu) pārsegu un tādējādi pārvērsta putekļu necaurlaidīgā kastē.
Līmeņa sensors tika izgatavots, pamatojoties uz tvertnes izmēru, un tas ir liela diametra plastmasas apvalks - no sala izturīgas kanalizācijas caurules gabala (oranža krāsa) ar diametru 110 mm. Lai "noenkurotu" tvertnes apakšā, caurules apakšā tiek izlieta betona krava; tajā, koaksiāli ar apvalku, vienā galā tiek sabiezināts plastmasas polipropilēna caurules gabals. Tajā ir ievietoti niedru slēdži. Ārpus caurules, uz putu spilventiņa, no dinamiskās galvas peld gredzenveida magnēts. Ūdens brīvi plūst apvalkā caur daudziem urbtajiem caurumiem. Korpuss pats aizsargā pludiņa magnētu no savienošanas ar citu tvertnes aprīkojumu - sūkni, tā balstiekārtām, strāvas vadu un šļūteni.
Lai izslēgtu betona kravas zaudēšanu no korpusa, pirms ieliešanas tajā (apvalkā) tika ieskrūvētas vairākas garas cinkotas pašvītņojošas skrūves ar platiem vāciņiem. Pēc betonēšanas to gali, kas izvirzīti uz iekšu, tika iebetonēti betonā.
Pludiņš pie magnēta tiek pielīmēts ar silikona hermētiķi, tā labākais darba stāvoklis ir vērsts uz augšu ar pludiņu, gluži pretēji - dažreiz smags magnēts metas un ķīļus pie caurules, bet, ja tas peld zem pludiņa, tas pārvietojas gludi un bez iesprūšanas aiz ūdens līmeņa.
Līmeņa sensora elektriskā daļa - divi niedru slēdži ar vadu - ir ievietota baltas “sausas” caurules iekšpusē. Divu niedru slēdžu spailēm ar noslēgšanas (pārslēgšanas) kontaktiem tiek pielodēti atbilstoša garuma (ar noteiktu rezervi) stiprinājuma stieples, lodēšanas vietas tiek mazgātas no plūsmas un noslēgtas. Sākumā ar slaucīšanu pāris kārtās uz termotēla virskārtas. Baltas caurules izvirzītajā daļā katram vadu pārim ir urbti divi caurumi viens virs otra. Caur tiem velciet vadus no niedru slēdžiem. Apakšējā un augšējā ūdens līmeņa pielāgošana "uz vietas" tiek veikta, pielāgojot niedru slēdžu vadu garumu.
Saliktā mašīna strādāja tikai stendā - ūdens trūkuma problēma tika atrisināta visradikālākajā veidā - izgatavojot pilnvērtīgu uztveršanas kameru. Tajā pašā laikā pavasara debets ir ievērojami palielinājies, tik daudz, ka sūkņa jauda nav pietiekama, lai izvilktu uzglabāšanas jaudu. Ir samazināts vibrācijas sūkņa “iztukšošanas” risks. Mašīna tomēr tiek glabāta un tiks izmantota, lai automatizētu ūdens savākšanu tvertnē.
1. Žurnāls "Radio", 1992. gada 1. numurs Lpp 24.25.