Датчик протечки воды своими руками: 3 схемы разной сложности

Вода это жизнь. Если он в кране или радиаторе отопления, это благо. А если он на полу вашей квартиры или на потолке у соседа, это большая финансовая и моральная проблема. Конечно, нужно регулярно проверять систему водоснабжения и отопления на предмет коррозии или трещин в пластиковых трубах. Однако проникновение воды обычно происходит внезапно, без каких-либо признаков неминуемой опасности. Ничего страшного, если ты сейчас дома и не спишь. Но по закону подлости утечки происходят только ночью или когда вас нет дома.

Простые правила решения этой проблемы (особенно для старой недвижимости, с изношенными сетями):

• Когда вы выходите из дома, закройте всасывающий клапан на стояке.
• Вне отопительного сезона закрыть краны радиатора (если есть).
• Регулярно осматривайте водопроводные трубы и элементы системы отопления на предмет дефектов, появления ржавчины от точечной коррозии, герметичности стыков и т.д.
• Используйте систему защиты от протечек.

Рассмотрим подробнее последний пункт в списке.

Как сообщить об утечке воды

Решение проблемы вошло в повседневную жизнь из мира яхтинга. Поскольку помещения нижнего яруса корабля (особенно трюмы) находятся ниже ватерлинии, в них регулярно скапливается вода. Последствия очевидны, проблема в том, как с этим бороться. Нерационально иметь отдельного моряка на вахте для управления. Так кто же даст команду включить подкачивающий насос?

Есть эффективные тандемы: датчик наличия воды и автоматическая помпа. Как только датчик обнаруживает, что трюм заполнен, двигатель помпы включается, и насос перекачивается.

Датчик воды – это не что иное, как обычный навесной поплавок, подключенный к переключателю помпы. Когда уровень воды поднимается на 1-2 см, сигнализация и двигатель насоса включаются одновременно.

Комфортный? Да, в безопасности? Конечно. Однако для жилого дома такая система вряд ли подойдет.

• Во-вторых, подкачивающая помпа совершенно бесполезна, так как необходимо немедленно найти и локализовать причину прорыва.
• В-третьих, плавучая система для помещений с ровным полом малоэффективна (в отличие от плавучих лодок с килевым дном). Пока не будет достигнут «необходимый» для грунтования уровень, дом от влажности рухнет.
• Во-первых, если вода достигнет уровня 1-2 см по всей площади комнаты, она переступит порог входной двери на лестничную клетку (не говоря уже о соседях внизу).

Следовательно, необходима более чувствительная система сигнализации утечки. Это датчики, а исполнительная часть бывает двух типов:

1. Только сигнализация. Он может быть ярким, звуковым или даже подключенным к сети GSM. В этом случае вы получите сигнал на свой мобильный телефон и сможете удаленно позвонить в службу экстренной помощи.

2. Перекрыть подачу воды (к сожалению, такая конструкция не работает с системой отопления, только с подачей воды). После главного клапана, подающего воду из стояка в квартиру (неважно, до или после счетчика) устанавливается электромагнитный клапан. При подаче сигнала с датчика вода перекрывается и дальнейшее затопление прекращается.

Конечно, система отключения воды также сигнализирует о проблеме одним из описанных выше способов. Широкий ассортимент этих устройств предлагают магазины сантехники. Казалось бы, материальный ущерб от наводнения потенциально больше, чем цена душевного спокойствия. Однако большинство горожан живут по принципу «пока грянет гром, человек не забивает». А самые прогрессивные (и ретивые) домовладельцы делают датчик протечки воды своими руками.

Принцип работы датчиков утечки

Если говорить о блок-схеме, тут все очень просто. Определенный элемент фиксирует жидкость в точке ее позиционирования и посылает сигнал исполнительному модулю. Которая в зависимости от настроек может подавать световые или звуковые сигналы и (или) давать команду на закрытие клапана.

Как работают датчики

Плавающий механизм рассматривать не будем, так как в домашних условиях он неэффективен. Там все просто: основание крепится к полу, на петле подвешен поплавок, замыкающий контакты переключателя при подъеме. Похожий принцип (только механический) используется в бачке унитаза.

Чаще всего используется контактный датчик, который использует естественную способность воды проводить электричество.

Конечно, это не полноценный выключатель, через который проходит напряжение 220 вольт. Чувствительная цепь подключена к двум контактным пластинам (см. Рисунок), которые также улавливают ток небольшой силы. Датчик может быть отделен (как на фото выше) или встроен в общий корпус. Это решение используется на автономных мобильных датчиках с питанием от батареек или аккумуляторов.

Если у вас нет системы умного дома и вода подается без электромагнитных клапанов, это самый простой датчик со звуковым сигналом, который можно использовать в качестве опции запуска.

Самодельный датчик с более простым дизайном

Несмотря на примитивность, сенсор достаточно эффективен. Данная модель привлекает отечественных мастеров экономичной стоимостью радиодеталей и возможностью сборки буквально «на коленях».

Базовый элемент (VT1) представляет собой NPN-транзистор серии BC515 (517, 618 и т.п.). Он подает питание на зуммер (B1). Это простейший готовый зуммер со встроенным генератором, который можно купить за копейки или сбросить с какого-нибудь старого прибора. Блок питания берет около 9 вольт (специально для этой схемы). Возможны варианты батарей на 3 или 12 вольт. В нашем случае используется аккумулятор типа «Крона».

Как работает схема

Секрет кроется в чувствительности перехода коллектор-база. Как только через него начинает течь минимальный ток, эмиттер открывается и на звуковой элемент подается питание. Слышен писк. Светодиод можно подключить параллельно, добавив визуальный сигнал.

Сигнал на открытие коллекторного перехода подает сама вода, наличие которой необходимо сигнализировать. Электроды изготовлены из нержавеющего металла. Это могут быть два куска медной проволоки, которые можно просто облучить. На схеме точки подключения: (Электроды).

такой датчик можно собрать на макетной плате.

Затем прибор помещается в пластиковый ящик (можно в мыльнице), в нижней части которого просверливаются отверстия. Желательно, чтобы вода при попадании не касалась контура. Для эстетики печатную плату можно протравить.

Недостатком такого датчика является разная чувствительность к разным типам воды. Например, протекающий дистиллят бальзама может остаться незамеченным.

Исходя из концепции: недорогое автономное устройство, его нельзя интегрировать в единую систему безопасности вашего дома, даже бытовую.

Более сложная схема, с регулятором чувствительности

Стоимость такой схемы также минимальна. Выполнен на транзисторе КТ972А.

Принцип работы аналогичен предыдущей версии, с одним отличием. Сигнал, генерируемый при наличии утечки (после открытия эмиттерного перехода транзистора), вместо сигнального устройства (светодиода или звукового элемента) отправляется на катушку реле. Подойдет любое слаботочное устройство, например, RES 60. Главное, чтобы напряжение питания схемы соответствовало характеристикам реле. И уже с его контактов информация может быть отправлена ​​на исполнительное устройство: систему «умный дом», сигнализацию, GSM-передатчик (на мобильный телефон), аварийный электромагнитный клапан.

Дополнительным преимуществом этой конструкции является возможность регулировки чувствительности. Переменный резистор регулирует ток перехода коллектор-база. Вы можете отрегулировать порог срабатывания росы или конденсата, когда датчик (контактная пластина) полностью погружен в воду.

Датчик утечки на микросхеме LM7555

Этот радиоэлемент является аналогом микросхемы LM555, только с меньшими параметрами энергопотребления. Информация о наличии влаги поступает с контактной площадки, обозначенной на рисунке как «датчик»:

Для увеличения порога срабатывания лучше сделать его в виде отдельной пластины, подключенной к основной цепи проводами с минимальным сопротивлением.

Лучший вариант на фото:

Если не хотите тратиться на такой «концевой выключатель», можете взломать его самостоятельно. Только не забудьте покрыть контактные дорожки оловом для повышения коррозионной стойкости.

Как только между дорожками появляется вода, пластина становится замкнутым проводником. Электрический ток начинает течь через встроенный в микросхему компаратор. Напряжение быстро поднимается до порогового значения, и транзистор открывается (который действует как переключатель). Правая часть диаграммы – это руководитель команды. В зависимости от версии происходит следующее:

1. Верхняя диаграмма. Срабатывает сигнал так называемого «зуммера» (зуммера) и загорается дополнительно подключенный светодиод. Есть еще один вариант использования: несколько датчиков объединяются в одну параллельную цепь с общим зуммером, и светодиоды остаются на каждом блоке. При срабатывании звукового сигнала вы однозначно (по аварийному свечению) определите, какой агрегат был активирован.
2. Нижняя диаграмма. Сигнал с датчика поступает на аварийный электромагнитный клапан, расположенный на стояке водопровода. В этом случае вода автоматически отключается, изолируя проблему. Если в момент аварии вас не будет дома, наводнения не будет, материальные потери будут минимальными.

Информация: Конечно, можно сделать и запорную арматуру своими руками. Однако это сложное устройство лучше покупать серийно.

Схема может быть выполнена по разводке печатной платы, которая одинаково подходит как для LM7555, так и для LM555. Устройство питается от 5 вольт.

Важно! Источник питания должен быть гальванически изолирован от 220 вольт, чтобы опасное напряжение не попадало в лужу с водой во время утечки.

На самом деле идеальный вариант – использовать зарядное устройство от старого мобильного телефона.

Стоимость такого самодельного изделия не превышает 50-100 рублей (на покупку деталей). При наличии на складах старой элементной базы затраты можно свести к нулю.

Дело остается на ваше усмотрение. При столь компактных размерах найти подходящую коробку не составит труда. Главное, чтобы расстояние от общей платы до контактной пластины датчика было не более 1 метра.

Общие принципы размещения датчиков утечки

Любой собственник помещения (жилого или офисного) знает, где проходят коммуникации водоснабжения или отопления. Не так много потенциальных точек утечки:

• соединения, тройники (особенно для пропиленовых труб, которые соединяются сваркой);
• точки подключения приборов учета (счетчиков воды);
• запорная арматура, смесители;
• радиаторы отопления (могут протекать как по всей поверхности, так и в точках подключения к электросети).
• входные патрубки и фланцы унитаза, стиральной или посудомоечной машины, гибкие патрубки для кухонных смесителей;

Конечно, в идеале датчики должны располагаться именно под этими устройствами. Но тогда их может быть слишком много даже для самодельного варианта.

Фактически для потенциально опасного помещения достаточно 1-2 датчиков. Если это ванная или туалет, как правило, остается подоконник. В этом случае вода собирается, так как в отстойнике слой может достигать 1-2 см, пока жидкость не выйдет за порог. В этом случае положение установки не критично, главное, чтобы датчик не мешал перемещению по комнате.

На кухне датчики устанавливают на полу под раковиной, за стиральной или посудомоечной машиной. При возникновении утечки сначала образуется лужа, в которой срабатывает сигнализация.

В остальных комнатах устройство устанавливается под радиаторами отопления, так как трубы водопровода не проходят через спальню или гостиную.

Не лишним будет установить датчик в нише, через которую проходят стояки трубопроводов и канализации.

Наиболее критические точки прорыва воды

При равномерном рабочем давлении риск утечки минимален. То же самое касается смесителей и кранов, если вы плавно открываете (закрываете) воду. Слабое место трубопроводной системы проявляется во время гидроудара:

• то же, но в меньшей степени, касается запорной арматуры бачка унитаза;
• радиаторы отопления (а также места их подключения к системе) часто не выдерживают испытаний давлением, которые проводят теплоснабжающие компании.
• клапан подачи воды в стиральную машину при закрытии создает давление в 2-3 раза превышающее номинальное значение подачи воды;

Как правильно расположить датчики

Контактная пластина должна находиться как можно ближе к поверхности пола, не касаясь ее. Оптимальное расстояние: 2-3 мм. Если контакты разместить прямо на полу, возникнут постоянные ложные срабатывания из-за конденсации. Большое расстояние снижает эффективность защиты. 20-30 миллиметров воды – это уже проблема. Чем раньше сработает датчик, тем меньше утечка.

Справочная информация

Независимо от того, покупается ли система защиты от протечек в магазине или изготавливается вручную, необходимо знать единые стандарты ее работы.

Классификация устройств

• В виде подачи информации о неисправности в водопроводе (системе отопления). Местная отчетность требует присутствия людей на объекте. Информация, передаваемая удаленно, организована с учетом своевременного прибытия владельца или ремонтной бригады. В противном случае это бесполезно.
• Защита от ложных срабатываний. Обычно точно настроенные датчики работают более эффективно.
• По количеству вторичных защитных устройств в системе (клапаны аварийной остановки с электромагнитным приводом). Датчики утечки не должны перекрывать всю подачу воды, если системы отключения расположены между потребителями. Только линия, на которой обнаружена утечка, находится.
• Механическая или электрическая защита. Пример механики – система Aqua Stop на подающих трубопроводах стиральных машин. На таких устройствах нет сигнализации, диапазон ограничен. Самостоятельное изготовление невозможно.
• Способ оповещения: локальная звуковая или световая сигнализация (по каждому датчику) или отправка информации на единую панель управления.

Производство

Потратив немного времени и минимум средств, можно обезопасить себя от серьезных финансовых проблем, связанных с наводнением в квартире.

Похожие видео