Датчик протока воды для насоса: характеристики и установка своими руками

Что такое и зачем нужно реле протока воды

В бытовых водопроводах довольно часто случается угрожающее аварией действие насосной станции без воды. Подобную проблему называют «сухим ходом».

Как правило, жидкость охлаждает и смазывает элементы системы, тем самым обеспечивая ее нормальную работоспособность. Даже непродолжительная работа всухую приводит к деформации отдельных деталей, перегреву и выходу из строя двигателя оборудования. Негативные последствия касаются как поверхностных, так и глубинных моделей насосов.

Сухой ход возникает по разным причинам:
  • неправильный выбор производительности насоса;
  • неудачный монтаж;
  • нарушение целостности водяной трубы;
  • низкое давление жидкости и отсутствие контроля над ее уровнем, для чего используют реле давления;
  • скопившийся мусор в трубе откачивания.

Автоматический датчик необходим для того, чтобы полностью обезопасить прибор от угроз, создаваемых нехваткой воды. Он измеряет, контролирует и поддерживает постоянство параметров водного потока.


Насосное оборудование, оснащенное датчиком, обладает множеством преимуществ. Оно дольше служит, реже выходит из строя, более экономно расходует электроэнергию. Также существуют модели реле для котлов

Основное предназначение реле заключается в самостоятельном отключении насосной станции при недостаточной мощности потока жидкости и включении после нормализации показателей.

Основные характеристики

При выборе датчиков протока воды для оснащения трубопроводной системы надо учитывать следующие их параметры:

  • материал изготовления корпуса и внутренних элементов;
  • рабочее давление, на которое рассчитан датчик;
  • диапазон температур жидкости, для контроля потока которой будет использоваться устройство;
  • класс защиты и требования к условиям эксплуатации;
  • диаметр посадочных отверстий и параметры резьбы в них.

Каждый из вышеперечисленных параметров оказывает влияние на эксплуатационные особенности датчиков протока воды, поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

От того, из какого материала изготовлен корпус датчика и его внутренние детали, зависят надежность такого устройства, его способность переносить возникающие в процессе работы нагрузки, а также его долговечность. Выбирая датчик протока жидкости, лучше отдавать предпочтение моделям, для изготовления которых были использованы различные металлы – нержавеющая сталь, латунь или алюминий. В процессе эксплуатации как корпус датчика протока, так и его внутренние элементы испытывают значительное давление со стороны проходящей через него жидкости. Выдерживать такую нагрузку длительное время в состоянии только прочные материалы. Кроме того, в трубопроводах нередки такие явления, как гидравлические удары, последствия которых могут быстро вывести датчик из строя, если для его изготовления были использованы несоответствующие материалы.

Датчик потока с латунным корпусом

Значение рабочего давления, при котором может функционировать датчик протока жидкости, коррелирует с мощностью используемого насоса, поэтому на данный параметр следует обращать особое внимание. Кроме того, от данного параметра зависит и то, какими характеристиками будет обладать поток жидкости, транспортируемой по трубопроводу. Те модели датчиков протока воды, в конструкции которых предусмотрены две пружины, могут управлять работой насоса по нижнему и по верхнему уровням давления. Устройствам именно данного типа лучше отдавать предпочтение.

Температура жидкости, на которую рассчитан датчик, оказывает непосредственное влияние на то, в системах какого назначения он может быть использован. Естественно, выбирая такой датчик для оснащения системы отопления или горячего водоснабжения, следует обращать внимание только на те модели, которые могут работать с водой, нагретой до высокой температуры. Для трубопроводов, по которым транспортируется холодная вода, используют датчики протока, рассчитанные на работу с жидкостями, имеющими температуру 60–80°.

Уровень влажности и температурный режим окружающей среды, при которых может эксплуатироваться датчик протока жидкости, также являются немаловажными параметрами. Класс защиты такого устройства указывает на то, какие нагрузки оно в состоянии выдержать, работая в паре с насосным оборудованием.

Датчики, контролирующие проток воды, как правило, выбирают для уже готовых трубопроводных систем или для тех, проект которых уже разработан. Именно поэтому следует обращать внимание на размеры посадочных отверстий: они должны полностью соответствовать размерам элементов трубопровода, на которых датчик планируется установить.

Функциональное назначение реле потока

В бытовых водопроводах довольно часто случается угрожающее аварией действие насосной станции без воды. Подобную проблему называют «сухим ходом».

Как правило, жидкость охлаждает и смазывает элементы системы, тем самым обеспечивая ее нормальную работоспособность. Даже непродолжительная работа всухую приводит к деформации отдельных деталей, перегреву и выходу из строя двигателя оборудования. Негативные последствия касаются как поверхностных, так и глубинных моделей насосов.

Сухой ход возникает по разным причинам:

  • неправильный выбор производительности насоса;
  • неудачный монтаж;
  • нарушение целостности водяной трубы;
  • низкое давление жидкости и отсутствие контроля над ее уровнем, для чего используют реле давления
  • скопившийся мусор в трубе откачивания.

Автоматический датчик необходим для того, чтобы полностью обезопасить прибор от угроз, создаваемых нехваткой воды. Он измеряет, контролирует и поддерживает постоянство параметров водного потока.

Насосное оборудование, оснащенное датчиком, обладает множеством преимуществ. Оно дольше служит, реже выходит из строя, более экономно расходует электроэнергию. Также существуют модели реле для котлов

Основное предназначение реле заключается в самостоятельном отключении насосной станции при недостаточной мощности потока жидкости и включении после нормализации показателей.

Критерии выбора прибора

Выбирая оборудование, контролирующее силу водного потока, следует тщательно изучить его технические характеристики.

Особенное внимание стоит обратить на диапазон рабочей температуры и давления, на которые оно рассчитано, диаметр резьбы и посадочных отверстий, класс защиты, нюансы по применению. Также важно уточнить, из каких материалов сделано изделие.

Самыми надежными и долговечными специалисты считают устройства из латуни, нержавеющей стали, алюминия. Эти материалы защищают конструкцию от критических последствий частого в водопроводных системах явления – гидравлических ударов

Рассматривая разные модификации реле, имеет смысл приобрести вариант, изготовленный из металла. Корпус и рабочие компоненты таких устройств отличаются повышенной прочностью.

Данный факт позволяет оборудованию длительное время выдерживать серьезные нагрузки, возникающие в связи с существенным давлением в водопроводе со стороны жидкости, проходящей через датчик.

Значение давления, при котором работает реле, должно соответствовать мощности установленного насоса. От этой характеристики зависят параметры водного потока, циркулирующего по трубопроводу.

Целесообразно выбрать устройство с двумя пружинами, контролирующее функционирование насосной станции согласно определенным нижним и верхним отметкам давления.

Диапазон рабочих температур датчика прямо указывает на возможную область его применения. К примеру, для контуров горячего водоснабжения и отопительных систем предназначены модели с высокой граничной температурой. Для трубопроводов с холодной водой вполне достаточно диапазона до 60 градусов

Еще один немаловажный критерий, стоящий отдельного упоминания, — климатические условия, необходимые для эксплуатации изделия. Речь идет о рекомендуемой температуре воздуха и уровне влажности, которые нужно обеспечить устройству, чтобы оно могло работать с наилучшей производительностью.

Максимально допустимые нагрузки для конкретного прибора определяет указанный в технических характеристиках класс защиты.

При покупке датчика протока следует проверить диаметр сечения резьбы и размеры монтажных отверстий в оборудовании: они должны идеально состыковываться с элементами трубопровода. От этого зависит правильность и точность дальнейшего монтажа, а также эффективность работы реле после установки.

Типы датчиков

На сегодняшний день самые популярные и совершенные устройства протока воды – реле герконовые и датчик Холла.

Описание:

  1. Расходомер или датчик Холла – это небольшая турбина с магнитом. Как только турбина начинает вращаться, магнит создает поле и генерирует электроимпульсы, передающиеся на плату котла (к примеру, фирмы Ферроли).
  2. Герконовый регулятор тоже использует магнетизм. Внутри камеры устанавливают поплавок-магнит. Как только давление воды повышается, поплавок перемещается и начинает действовать на геркон (несколько магнитных пластин, которые раздвигаются под воздействием поплавка).

Что такое сухой ход насоса

Откуда бы не качал насос воду, временами создается ситуация, что вода закончилась — при небольшом дебите колодца или скважины воду можно просто всю выкачать. В случае если вода качается из централизованного водопровода, ее подачу могут просто прекратить. Работа насоса при отсутствии воды и называется сухим ходом. Иногда используется термин «холостой ход», хоть это и не совсем правильно.

Чтобы водоснабжение дома работало нормально, нужен не только насос, но и система защиты от сухого жода, автоматика включения-выключения

Что плохого в сухом ходе, кроме того, что электричество тратиться впустую? Если при отсутствии воды насос будет работать, он перегреется и сгорит — перекачиваемая вода используется для его охлаждения. Нет воды — нет охлаждения. Двигатель перегреется и сгорит. Потому, защита от сухого хода насоса — одна из составляющих автоматики, которую придется докупать. Есть, правда, модели со встроенной защитой, но они стоят дорого. Дешевле докупить автоматику.

Где применяются

Датчики протока используют в приборах, где необходим контроль за системой подачи воды в квартиру или частный дом. Устанавливая подобный тип оборудования на газовый котёл, можно значительно уменьшить ежемесячную оплату, а также теплогенератор станет намного безопаснее в использовании.

Для газовых котлов

Регулятор протока воды есть во всех котлах (Buderus и иных моделях). Благодаря устройству тепловой генератор может работать как аппарат для обогрева жилища и нагрева воды.

Датчик давления воды газового котла монтируют на трубопровод. После установки он начинает реагировать на поток сразу же, как открывают горячий кран.

Через регулятор передаётся сигнал на специальную плату, которая установлена внутри котла. После этого автоматически запускается циркуляционный насос и снижается напор в газовых форсунках. В результате клапан циркуляции воды перекрывается.
После этого включаются форсунки подогрева воды, и жидкость начинает прогреваться в теплообменнике. После закрытия вентиля, смонтированный датчик для газового котла фиксирует это действие и передает соответствующий сигнал на плату.

Для насосов

Во многих частных домах устанавливают систему автономной подачи воды. Это необходимо, если на участке часто наблюдается слабый напор и собственник хочет, чтобы его двор был независим от централизованного водопровода. Оборудование монтируют, чтобы напор воды в доме всегда оставался на высоком уровне.

В систему входит:

  • специальный насос;
  • бак, куда наливается вода;
  • система управления.

К насосу можно подключать различные бытовые приборы, к примеру, посудомоечные или стиральные машины. Регулятор в таком случае необходим для своевременной активации насоса, обеспечивая стабильную подачу воды.

И не имеет значение, началась ли стирка, на кухне открыт кран или вода спускается из бачка унитаза – регулятор выполняет одинаковые функции для любого типа подключенного к системе бытового оборудования.

Также рассматриваемый датчик собственники жилплощади часто соединяют с автоматическим поливом на даче или в частном доме. Здесь устройство не только выполняет функцию открытия, оно регулирует количество воды, которое должно расходоваться за раз.

Такая функция очень полезна, если используется дозированный полив, чтобы не переувлажнять почву. Для стабильной работы регулятор протока монтируют к центральному трубопроводу, а всю информацию он передаёт на пульт управления системы.

Датчики уровня воды

Эти датчики устанавливаются в колодце, скважине, емкости. Целесообразно их использовать с насосами погружного типа, хотя и с поверхностными они совместимы. Есть датчики двух типов — поплавковые и электронные.

Поплавковые

Есть два типа датчиков уровня воды — на заполнение емкости (защита от переливов) и на опорожнение — как раз защита от сухого хода. Второй вариант — наш, первый нужен при заполнении . Есть еще модели, которые могут работать и так, и так, а принцип работы зависит от схемы подключения (идет в инструкции).

Принцип работы при использовании для защиты от сухого хода прост: пока есть вода, датчик-поплавок задран вверх, насос может работать, как только уровень воды упал настолько, что датчик опустился, контактор размыкает цепь питания насоса, он не может включиться до тех пор, пока уровень воды не поднимется. Для защиты насоса от холостого хода кабель поплавка подключается в разрыв фазного провода.

Реле контроля уровня

Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и сухого хода в скважине, колодце или накопительной емкости. Они также могут контролировать перелив (переполнение), что часто необходимо при наличии в системе накопительной емкости, из которой затем вода перекачивается в дом или при организации водоснабжения бассейна.

В воду опускаются электроды. Их количество зависит от тех параметров, которые они отслеживают. Если надо следить только за наличием достаточного количества воды, датчиков достаточно два. Один — опускается на уровень минимально возможного уровня, второй — базовый — располагается чуть ниже. В работе используется электропроводность воды: пока оба датчика погружены в воду, между ними протекают небольшие токи. Это значит, что воды в колодце/скважине/емкости достаточно. Если тока нет, это значит, что вода опустилась ниже датчика минимального уровня. По этой команде размыкается цепь питания насоса и он прекращает работу.

Это основные способы, которыми организуется защита от сухого хода насоса в системах водоснабжения частного дома. Есть еще частотные преобразователи, но они стоят дорого, потому их целесообразно применять в больших системах с мощными насосами. Там они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.

Работа современных бытовых и промышленных приборов во многом зависит от правильной и бесперебойной работы электронных устройств. Во многом такое положение дел устраивает, однако, как только происходит сбой, нормальный ритм жизни превращается в сплошную нервотрепку. А ведь в принципе ничего страшного не происходит просто один из компонентов выходит из строя.

Именно к таким компонентам современных бытовых приборов и относится датчик протока воды. Нехитрое устройство, которым снабжены газовые водогрейные котлы, системы автономного водоснабжения, системы полива, насосы скважин.

Как и у всех электронных компонентов, у датчика протока води тоже существуют принципы, по которым он работает. В принципе здесь все просто, весь смысл его работы заключается в том, чтобы сигнализировать о том, есть ли движение воды или нет. Датчик устанавливается, к примеру, в трубу. При закрытом кране, движения воды нет, а как только кран открывается, начинается движение воды и срабатывает датчик, контакты замыкаются и сигнал уходит на плату управления.

Правда, необходимо сразу указать, что предварительно датчик настраивается на определённый порог чувствительности – это когда движение воды должно достигнуть определённой отметки, к примеру, 1,7 литра в минуту. Вот тогда датчик и включится, при этом будет продолжать работать до тех пор, пока скорость подачи воды не уменьшится ниже отметки, и тогда контакты разомкнутся, и плата управления перестанет получать сигнал.

Конструктивные особенности

Основные задачи, которые решают датчики контроля протока воды, устанавливаемые в трубопроводах бытового назначения, состоят в том, чтобы отключать насосное оборудование в тот момент, когда в системе нет жидкости или давление ее потока превышает нормативное значение, и снова включать его, когда давление падает. Эффективное решение этих важных задач обеспечивается конструкцией датчика, которую образуют следующие элементы:

  • патрубок, через который в датчик поступает вода;
  • мембрана, составляющая одну из стенок внутренней камеры датчика;
  • герконовый выключатель, обеспечивающий смыкание и размыкание цепи электропитания насоса;
  • две пружины разного диаметра (степенью их сжатия регулируется давление потока жидкости, при котором реле протока воды для насоса будет срабатывать).

Основные компоненты промышленного датчика потока

Работает устройство вышеописанной конструкции следующим образом:

  • Поступая во внутреннюю камеру датчика, поток воды оказывает давление на мембрану, смещая ее.
  • Магнитный элемент, зафиксированный с обратной стороны мембраны, при ее смещении приближается к герконовому переключателю, что приводит к замыканию его контактов и включению насоса.
  • Если давление потока воды, проходящей через датчик, падает, то мембрана возвращается в свое исходное положение, магнит отдаляется от переключателя, его контакты размыкаются, соответственно, насосная установка отключается.

Принцип работы датчика протока, построенного на основе постоянного магнита и геркона

В трубопроводные системы различного назначения датчики, контролирующие проток воды, устанавливаются достаточно просто. Главное – правильно подобрать такое устройство, обращая внимание на его рабочие параметры и характеристики насосного оборудования.

Виды реле потока жидких материалов и их назначение

Современные виды реле потока жидкости имеют общее основное назначение – контроль наличия или отсутствия потока рабочей жидкости в трубопроводе. Различия заключаются в принципах работы и возможностях применения датчиков.

  1. Механическое лопастное реле потока представляет собой встраиваемое в трубу устройство, снабженное специальной лопастью. При наличии потока в трубопроводе лопасть отклоняется, приводя к замыканию контактов и срабатыванию датчика. Лопастное реле практически не имеет ограничений в применении, мало подвержено износу и не нуждается в обслуживании.
  2. Тепловое реле потока контролирует наличие потока с помощью измерения уровня рассеивания тепловой энергии от встроенного нагревательного элемента. В зависимости от скорости изменения температуры нагревательного элемента регистрируется поток, а также его скорость при наличии такой функции. Термоанемометрический принцип измерения потока не подходит для некоторых опасных видов жидкостей. Для сохранения надежности регистрации необходимо поддерживать чистоту чувствительных элементов датчика. Некоторые виды устройств не подходят для работы в условиях постоянно изменяющейся скорости потока.
  3. Механический поршневой датчик потока работает на базе магнитно-поршневой системы. При наличии потока встроенный поршень с магнитом поднимается, вызывая замыкание контактов и срабатывание датчика. При отсутствии потока поршень возвращается в исходное положение. Поршневой датчик оптимально подойдет для работы в условиях высокого давления и имеет различные варианты конструкции для монтажа в наиболее удобном положении.
  4. Принцип действия ультразвуковых реле потока жидкости базируется на свойствах акустического эффекта, который возникает при передаче УЗ-импульсов через поток продукта. Наибольшее распространение в настоящее время получили приборы, использующие перемещение УЗ-колебаний движущимся потоком.
  5. Индикаторы потока – это устройства с одним или двумя окнами для визуального контроля и вращающейся лопастью или поворачивающейся створкой в качестве сигнализатора наличия и направления потока, кроме того есть трубные конструкции с устройствами очистки от веществ. В некоторых моделях возможно получение электрических выходных сигналов контроля (реле, расход).

Принцип действия и область применения

Данное реле может применяться в комплекте, как с глубинными, так и с поверхностными насосами. Конструктивно оно состоит из следующих деталей:

  • Резьбовой патрубок, служащий для протока воды. С его же помощью реле закрепляется в водопроводной системе.
  • Эластичная мембрана внутри камеры прибора.
  • Выключатель с герконом, для рассоединения электроцепи.
  • Две пружины, определяющие силу напора воды в системе. В случае пониженного или повышенного давления они заставят реле сработать, разомкнув питающую цепь.

В некоторых модификациях, вместо пружин используется магнит, установленный напротив герконового размыкателя. При нормальном напоре водного потока, размыкатель, приближаясь к магниту, притягивается к нему. В результате электрическая цепь замыкается, и насосный двигатель начинает функционировать. При падении давления воды, размыкатель отдаляется от магнита, в результате насос останавливается.

В пружинном варианте прибора размыкатель отклоняется под действием соответствующей пружины. Одной – при повышенном, а другой – при пониженном давлении. Устанавливается датчик напора только на горизонтальных участках трубопровода, не ближе, чем на расстоянии 5-ти диаметров от насоса или иных встроенных в систему приборов.

Также важно при установке соблюдать правильное направление тока воды: на корпусе каждого прибора для этого имеется стрелка-указатель.

Как установить

Датчик – часть стандартной комплектации, а потому установка требуется, если готовый прибор сломался и подлежит замене. Но бывают редкие ситуации, когда регулятор устанавливают отдельно в случае надобности увеличения давления подаваемой воды.

Прибор монтируют сразу после насоса. Когда вода пойдет по трубам, насос автоматически активируется, тем самым повышая давление.

Секреты установки

В общем-то никакой тайны здесь нет. Датчик протечки воды располагают в тех местах, где высока вероятность возникновения неисправности системы водопровода: около посудомоечных или стиральных машин, под раковинами, ванными, соединителями труб.

Популярностью пользуются схемы датчика, подключенные в систему «Умный дом» с возможностью дистанционного управления и контроля. Использовать для этих целей можно самодельные конструкции.

Как подать от них сигнализацию о срабатывании на мобильный телефон рассказывает владелец видео ILEANOV. Функции его разработки расширены. Она позволяет:

· осуществлять оповещение о протечке сигналом модулированного звука;

· перекрывать поступление воды;

· звонить на мобильный телефон, сообщая о протечке.

Эту схему можно собрать без сложного оборудования из доступных деталей.

Неисправности датчика протока

Распространенные неисправности, которые могут возникнуть при эксплуатации:

  1. Не запускается режим ГВС, оборудование работает нестабильно. Чтобы убедиться, что из строя вышел именно регулятор, необходимо взять мультиметр и измерить сопротивление. Если оно составляет примерно 2,5 кОм, то согласно таблице такой показатель должен быть достигнут при нагревании до 60 градусов. Но если аппарат холодной, то проблема точно в датчике протока воды. Регулятор будет «говорить», что вода уже нагретая и дополнительная температура не понадобится. Чтобы устранить проблему придется полностью заменить вышедший из строя датчик. Но нельзя забывать, что контакт с водой у него прямой и перед снятием необходимо слить всю воду из котла (Бакси или других фирм) и перекрыть ее подачу.
  2. Если на индикаторе возникает ошибка № 201, то это означает, что произошёл обрыв или испортились провода, которые подсоединяются к регулятору. Чтобы регулятор работал нормально, нужно восстановить его изначальное положение.
  3. Ошибка № 202 – замыкание. В таком случае нужно проверить сам прибор или же провода, которые к нему подсоединены.
Источники

  • https://instanko.ru/osnastka/datchik-protoka-vody-svoimi-rukami.html
  • http://met-all.org/oborudovanie/prochee/datchik-protoka-vody-dlya-nasosa-rele-svoimi-rukami.html
  • https://sovet-ingenera.com/vodosnab/nasosy/rele-protoka-vody.html
  • https://kotle.ru/avtomatika/datchik-protoka-vody
  • https://aircast-shop.ru/water-flow-switch-for-the-pump-characteristics-principle-of-operation-installation-flow-sensor-in-household-automation-systems.html
  • https://RusAutomation.ru/datchiki_parametrov_zhidkosti/datchiki-potoka-zhidkosti
  • https://vodatyt.ru/armatura/rele-protoka.html
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5adb8cd6ad0f22aa4b4ef4ed/kak-sdelat-datchik-protechki-vody-svoimi-rukami-3-shemy–5adf0061256d5cb5f95565f8

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: