Как сделать электрический поплавок

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

Дренажный насос может использоваться для перекачки воды, а также для удаления загрязнённых жидкостей с твёрдыми включениями. В качестве последних можно привести находящиеся в канализационной системе. Это оборудование окажет значительную помощь, если возникнет аварийная ситуация. Существуют дренажные насосы, работающих почти без контроля со стороны мастера. Примером являются устройства, которые используют плавающий выключатель. Его также называют поплавком. В процессе работы могут понадобиться знания о том, как отключить поплавок на дренажном насосе.

Принцип работы

Используют дренажные насосы в случаях, когда возникает необходимость откачки жидкостей. Они особенно важны при работе с такими жидкостями, у которых имеется существенная степень загрязнения. Примером последних может быть, например, содержимое канализации или грязная вода с остатками мусора. Устройство будет особенно полезно тогда, когда основная часть жидкости уже удалена, а осталась её смесь с твёрдыми элементами.

Наступает момент, когда практически вся работа окончена, а насос вот-вот начнёт качать в сухой среде. Если его вовремя не остановить, это может грозить поломкой. Чтобы такого не случилось, мастер должен тщательно следить за ситуацией и произвести выключение в нужный момент.

В некоторых конструкциях предусмотрено наличие поплавкового выключателя. Он в автоматическом режиме определяет момент, когда жидкости не осталось и сам отключает насос. В этом случае контроль со стороны специалиста не является необходимым.

Существуют различные типы поплавков. Их устройство зависит от того, для каких задач они предназначены. Иногда одновременно используют несколько типов выключателей, каждый из которых выполняет свою функция.

Поплавки, например, могут быть предназначены для следующего:

Управление работой главной помпы.
При наличии вспомогательной, для управления также может быть применён поплавковый выключатель.
Датчик уровня устанавливает режим работы основного устройства в зависимости от оставшегося объёма жидкости.
Датчик перелива срабатывает, когда резервуар будет полностью заполнен.

Поплавок представляет собой небольшой герметически закрытый резервуар, где имеется механизм, который реагирует на изменение положения. Когда такой датчик касается дна, срабатывает размыкатель и происходит отключение оборудования. Иногда может учитываться информация об угле наклона поплавка, по которой судят об имеющемся уровне жидкости.

Рассматриваемый выключатель может быть выносным, присоединённым с помощью специального шнура к насосу. Также существуют марки, где он является встроенным. При выборе подходящей модели поплавка сначала необходимо определить, для каких целей его планируется использовать.

Устройство

Хотя существуют различные типы рассматриваемых устройств, их конструкции являются аналогичными. Поплавок состоит из следующих элементов:

Герметичный пластиковый корпус.
Переключатель, с помощью которого осуществляется управление насосом.
Рычаг для контактов переключателя.
Металлический шарик, положение которого влияет на срабатывание механизма.
Соединительный шнур включает в себя три провода.

Два из имеющихся проводов предназначены для подачи сигнала путём замыкания или прерывания тока. Третий провод является нулевым. Обычно для его обозначения используется чёрный цвет.

Работа поплавка связана с тем, что внутри у него имеется воздух, из-за которого он старается всплыть. Находящийся там груз изменяет своё положение, воздействуя на переключатель. Существуют модели, в которых имеются дополнительные возможности для управления. Они могут не только останавливать насос после того, как он выкачает всю жидкость, но и включать его, когда достигнет определённого уровня.

У поплавковых переключателей имеются следующие технические характеристики:

Защита от проникновения соответствует IP 68.
Для питания используется сетевое напряжение 220 В.
Сила тока при активной нагрузке равна 10 Ампер.
Диапазон рабочих температур составляет от 0 до +60 градусов.

Нужную высоту заполнения жидкостью устанавливают путём изменения длины шнура. Чем он короче, тем раньше устройство будет срабатывать. Иногда возникает необходимость зафиксировать положение шарика. В этом случае могут быть использованы магниты.

Подсоединение поплавка к насосу

Чтобы провести подключение требуется отрегулировать длину шнура, которым присоединяется выключатель. Обычно его подбирают опытным путём. При монтаже нужно уделить внимание надёжной фиксации кабеля. При этом необходимо предусмотреть, чтобы во время работы он не цеплялся за посторонние предметы.

В некоторых насосах может быть использовано два переключателя — один для выключения, а второй для запуска после того, как вода достигнет необходимого уровня. Работу каждого из них придётся регулировать отдельно. В некоторых случаях может применяться более двух поплавков. Обычно это нужно в тех ситуациях, когда требуется управлять выполнением соответствующего количества действий.

Для подсоединения к дренажному насосу надо применять влагозащитные клеммы, обеспечивающие надёжность подключения. При выборе выключателя нужно учитывать величину потребляемого тока. Он должен быть равным или немного меньшим тому, который используется при работе насоса.

Посмотрев видеоролик, можно больше узнать о работе поплавочного выключателя дренажного насоса:

Видео описание

Автоматический поплавковый переключатель.

Способ подключения зависит от мощности насоса. Если эта характеристика не превышает 1,2 киловатта, то используется соединение с помощью проводов. Для более мощного оборудования необходимо для этой цели применять специальные реле или аналогичные коммутационные приспособления.

Возможные неисправности

В большинстве случаев проблемы при эксплуатации поплавков вызываются загрязнением. Чтобы вернуть исправность этому узлу, требуется промыть его под струёй чистой воды. Если несмотря на принятые меры работоспособность не была восстановлена, рекомендуется осуществить замену механизма. Проведение ремонта не всегда выгодно, так как его стоимость может быть сравнима с ценой покупки нового узла. Далее рассмотрены наиболее распространённые виды поломок:

Иногда может заклинить поплавок. В этой ситуации он будет оставаться неподвижным и не сможет выполнять свои функции. Работник должен регулярно осматривать насос и в случае, если это произойдёт, освободить поплавок вручную.
Может быть ослаблено крепление амортизатора. Для ремонта потребуется снять крышку и затянуть его.
При длительной эксплуатации кабель может протереться или быть повреждён другим способом. Для восстановления работоспособности его потребуется заменить на новый.

При серьёзной поломке насоса необходимо учитывать, что ремонт в некоторых случаях бывает дороже по сравнению с приобретением нового оборудования. Поэтому выбирать из этих вариантов нужно после выяснения его стоимости.

Степень износа оборудования зависит от особенностей его эксплуатации. На это могут оказать влияние следующие факторы:

Срок службы оборудования.
Наличие крупных элементов в откачиваемой жидкости.
Удалённость от осушаемого резервуара.

Если откачивается слишком горячая вода, это также может привести к поломке.

Как отключить поплавок

Иногда поплавок приходит в полную негодность и уже не подлежит ремонту. В таком случае возникает необходимость отключить его. Для этого нужно выполнить следующие действия:

Этот узел представляет собой часть электрической системы дренажного насоса. Поэтому перед проведением работы необходимо отключить оборудование.
После этого выполняется отсоединение проводов.
Затем нужно вместо нерабочего выключателя поставить новый.

После этого можно включить насос и продолжать использовать его. Иногда на эту процедуру не хватает времени. В такой ситуации управляющие провода достаточно соединить напрямую, без применения поплавка. В этом случае автоматические действия выполняться не будут, поэтому потребуется постоянный контроль со стороны мастера, осуществляемый вручную.

Самостоятельное изготовление поплавкового выключателя

При необходимости рассматриваемое устройство можно сделать своими руками. Чтобы приступить к этому, потребуется приготовить следующее:

Корпус, который должен обеспечивать герметичность. Обычно его делают из двух частей, помещённых одна в другую.
Металлический шарик, который необходим для того, чтобы управлять работой устройства.
Два магнита.
Контактные пластины, которые будут замыкаться при срабатывании устройства.

Пластины выгодно изготавливать из меди или другого материала с хорошей проводимостью, так как они обязаны обеспечивать надёжное срабатывание механизма. При подборе магнитов нужно учитывать их силу. Она должна быть точно подобрана для фиксации положения шарика без возможности его легко поднять.

Для корпуса можно использовать пластик или текстолит. Важно, чтобы он был сделан из материала, который не будет проводить электричество. К контактным пластинам нужно припаять провода, ведущие к насосу. Достаточно взять такие, сечение которых примерно равно 2 кв. мм.

Внутри поплавка должна присутствовать хорошая изоляция, исключающая случайное срабатывание. Для этой цели используют монтажную пену. С одной или двух сторон устанавливаются петли для подсоединения шнура. В зависимости от того, какая из них была выбрана, устройство будет срабатывать для запуска или выключения оборудования.

В этом видео подробно рассказано о разборке и ремонте дренажного насоса:

Видео описание

Дренажный насос: разборка и ремонт.

Как выбрать поплавковый выключатель

Сначала требуется решить, для какого использования нужен дренажный насос. Далее надо уточнить, сколько выключателей необходимо. Чаще всего речь идёт об одно или двухфазном устройстве.

При покупке надо убедиться в полной герметичности коробки поплавка и качественной изоляции провода. Эти особенности важны для обеспечения надёжности переключателя. Иногда в комплект входят приспособления для снятия напряжения с проводов поплавка во время работы.

Заключение

Применение поплавочного выключателя для дренажного насоса делает его эксплуатацию более эффективной. Чтобы обеспечить безопасную работу этого узла нужно его правильно подсоединить и соблюдать правила использования. Если поплавок станет неработоспособным, его надо отключить и поставить новый.

Для полива приусадебных участков или организации водопровода на даче в основном используются аккумулирующие резервуары, наполнение которых нуждается в посильной автоматизации. Это упрощает использование систем полива и водоснабжения и избавляет от необходимости визуального контроля заполнения и опорожнения гидроаккумулятора. Если учитывать, что ёмкость, как правило, находится достаточно высоко, приглядывать за состоянием жидкости в баке очень неудобно. С этой задачей отлично справятся специальные датчики контроля заполнения ёмкости.

Типы изделий контроля уровня заполнения

Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные датчики: описание

Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.

Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.

Характеристика контактных приборов

Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:

Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.

Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.

Самостоятельное изготовление датчика

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

Геркон с нормально замкнутыми контактами.
Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

Недорогие приборы промышленного производства

Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей

Различные модификации АРС

Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.

Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.

Приборы Burkle

Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.

Датчики Fine Tek и Wilo

Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.

Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.