Датчик протікання води своїми руками: 3 схеми різної складності

Вода – це життя. Якщо вона в крані, або в радіаторі опалення, це благо. А якщо вона на підлозі вашої квартири, або на стелі сусіда знизу – це великі фінансові і моральні неприємності. Зрозуміло, необхідно регулярно перевіряти систему водопостачання і опалення на предмет корозії або тріщин в пластикових трубах. Однак прорив води зазвичай відбувається раптово, без ознак, що насувається. Добре, якщо в цей момент ви вдома, і не спите. Але, за законом підлості, протікання виникають якраз в нічний час, або коли вас немає вдома.

Прості правила боротьби з цією проблемою (особливо це стосується старого житлового фонду, з зношеними мережами):

  • Регулярно оглядайте водопровідні труби і елементи системи опалення на предмет дефектів, появи точкової іржі, герметичності з’єднань, і інше.
  • Йдучи з дому, перекривайте вхідні засувку на стояку.
  • Поза опалювального сезону закривайте крани на батареях (якщо вони є).
  • Використовуйте систему захисту від протікання.

Останній пункт списку ми розглянемо докладніше.

Як сигналізувати про витік води

Вирішення питання прийшло в побут з яхтового світу. Оскільки суднові приміщення нижнього ярусу (особливо це стосується трюмів) знаходяться нижче ватерлінії, в них регулярно скупчується вода. Наслідки зрозумілі, питання в тому, як з цим боротися. Ставити для контролю окремого вахтового матроса нераціонально. Тоді хто дасть команду на включення откачной помпи?

Існують ефективні тандеми: датчик наявності води, і автоматична помпа. Як тільки датчик виявить заповнення трюму, включається мотор помпи, і проводиться відкачка.

Датчик води – не що інше, як звичайний поплавок на шарнірі, з’єднаний з вимикачем помпи. Коли рівень води піднімається на 1-2 см, одночасно спрацьовує сигналізація і мотор откачной помпи.

Зручно? Так. Чи безпечно? Зрозуміло. Однак така система навряд чи підійде для житлового будинку.

  • По-перше, якщо вода досягне рівня 1-2 см по всій площі приміщення, вона через поріг вхідних дверей побіжить на сходову площадку (не кажучи про сусідів знизу).
  • По-друге, откачного помпа абсолютно не потрібна, оскільки необхідно негайно знайти і локалізувати причину прориву.
  • По-третє, поплавкова система для приміщень з плоским підлогою неефективна (на відміну від плавзасобів з килеватой формою днища). Поки набереться «потрібний» для спрацьовування рівень, від вогкості розвалиться будинок.

Стало бути, потрібна більш чутлива система сигналізації від протікання. Це питання датчиків, а виконавча частина буває двох видів:

1. Тільки сигналізація. Вона може бути світловий, звуковий, або навіть з’єднаної з GSM мережею. В цьому випадку ви отримаєте сигнал на мобільний телефон, і зможете дистанційно викликати аварійну бригаду.

2. Відключення подачі води (на жаль, така конструкція не працює з системою опалення, тільки водопровід). Після головної засувки, яка подає воду від стояка в квартиру (не важливо, до або після приладу обліку), встановлений електромагнітний клапан. При подачі сигналу від датчика, вода перекривається, і подальший потоп зупиняється.

Природно, система відключення води ще й сигналізує про проблему будь-яким з вищевказаних способів. Ці пристрої в широкому асортименті пропонуються сантехнічними магазинами. Здавалося б, матеріальні збитки від потопу потенційно вище ціни спокою. Однак більшість громадян живе за принципом «поки грім не вдарить, мужик не перехреститься». А більш прогресивні (і дбайливі) власники житла, виготовляють датчик протікання води своїми руками.

Принцип роботи датчиків протікання

Говорячи про блок схемою – все дуже просто. Якийсь елемент фіксує рідина в точці його розміщення, і подає сигнал до виконавчого модуль. Який, в залежності від налаштувань може подавати світлові або звукові сигнали, і (або) дати команду на перекриття засувки.

Як влаштовані датчики

Поплавковий механізм розглядати не будемо, оскільки в домашніх умовах він не ефективний. Там все просто: підстава закріплено на підлозі, на шарнірі підвішений поплавок, який при спливанні замикає контакти вимикача. Подібний принцип (тільки механічний) застосовується в бачку унітаза.

Найчастіше застосовується контактний датчик, який використовує природну здатність води проводити електричний струм.

Зрозуміло, це не повноцінний вмикач, через який проходить напруга 220 вольт. До двох контактних пластин (див. Ілюстрацію) підключається чутлива схема, яка фіксує навіть невелику силу струму. Датчик може бути окремим (як на фотографії вище), або вбудованим в загальний корпус. Таке рішення застосовується на мобільних автономних датчиках, що працюють від батарейки або акумулятора.

Якщо у вас немає системи «розумний дім», а вода подається без всяких електромагнітних клапанів, саме найпростіший датчик зі звуковою сигналізацією можна використовувати в якості стартового варіанту.

Саморобний датчик найпростішої конструкції

Незважаючи на примітивність, датчик досить ефективний. Домашніх майстрів ця модель приваблює копійчаної вартістю радіодеталей, і можливістю складання буквально «на коліні».

Базовий елемент (VT1) – NPN транзистор серії BC515 (517, 618 і їм подібні). З його допомогою підключений до джерела живлення на звуковий сигналізатор (B1). Це найпростіший готовий зумер з вбудованим генератором, який можна придбати за копійки, або випаять з якогось старого електроприладу. Харчування потрібно близько 9 вольт (конкретно для цієї схеми). Є варіанти під 3 або 12 вольт батарейки. У нашому випадку використовується елемент живлення типу «Крона».

Як працює схема

Секрет в чутливості переходу «колектор-база». Як тільки через нього починає протікати мінімальний струм, відкривається емітер, і підключений до джерела живлення на звуковий елемент. Лунає писк. Паралельно можна підключити світлодіод, додаючи візуальну сигналізацію.

Сигнал до відкриття колекторного переходу дає та сама вода, про наявність якої треба сигналізувати. З металу, який не піддається корозії, виготовляються електроди. Це можуть бути два шматочки мідного дроту, яку можна просто облуди. На схемі точки підключення: (електроди).

Зібрати такий датчик можна на макетної платі.

Потім прилад поміщається в пластикову коробочку (можна в мильницю), в денці якої зроблено отвори. Бажано, щоб при попаданні води, вона не стосувалася монтажної плати. Якщо хочеться естетики, друковану плату можна витравити.

Недолік такого датчика – різна чутливість до різних типів води. Наприклад, дистилят від протікає кондиціонера може залишитися непоміченим.

Виходячи з концепції: недорогий автономний прилад, його не можна інтегрувати в єдину систему захисту вашого будинку, навіть саморобну.

Складніша схема, з регулятором чутливості

Собівартість такої схеми теж мінімальна. Виконується на транзисторі КТ972А.

Принцип роботи аналогічний попередньому варіанту, з однією відмінністю. Сформований сигнал про наявність протікання (після відкриття емітерного переходу транзистора), замість сигнального пристрою (світлодіод або звуковий елемент), подається на обмотку реле. Підійде будь-який слабкострумове пристрій, типу РЕЗ 60. Головне, щоб напруга живлення схеми відповідало характеристикам реле. А вже з його контактів, інформацію можна подавати на виконавчий пристрій: система «розумний будинок», сигналізація, GSM передавач (на мобільний телефон), аварійний електромагнітний клапан.

Додаткова перевага такого виконання – можливість корегування. За допомогою змінного резистора регулюється струм переходу «колектор-база». Ви можете налаштувати поріг спрацьовування від появи роси або конденсату, до повноцінного занурення датчика (контактної пластини) в воду.

Датчик протікання на мікросхемі LM7555

Цей радіоелемент є аналогом мікросхеми LM555, тільки з меншими параметрами споживання енергії. Інформація про наявність вологи надходить з контактної площадки, позначеної на ілюстрації, як «датчик»:

Для підвищення порога спрацьовування, її краще виконати у вигляді окремої пластини, з’єднаної з основною схемою проводами з мінімальним опором.

Оптимальний варіант на фото:

Якщо ви не хочете витрачати гроші на покупку подібного «концевика», його можна витравити самостійно. Тільки обов’язково покрийте оловом контактні доріжки, для підвищення корозійної стійкості.

Як тільки між доріжками з’являється вода, пластина стає замкнутим провідником. Через вбудований в мікросхему компаратор починає протікати електричний струм. Напруга швидко зростає до порога спрацьовування, при цьому відкривається транзистор (який виконує роль ключа). Права частина схеми – командно виконавча. Залежно від виконання, відбувається наступне:

  1. Верхня схема. Спрацьовує сигнал на так званому «Бузер» (пищалка), і світиться опціонально підключений світлодіод. Є ще один варіант використання: кілька датчиків об’єднуються в єдину паралельну схему із загальним звуковим сигналізатором, а світлодіоди залишаються на кожному блоці. При спрацьовуванні звукового сигналу, ви безпомилково визначите (з аварійного світіння), який саме блок спрацював.
  2. Нижня схема. Сигнал від датчика надходить на електромагнітний аварійний клапан, розташований на стояку подачі води. В цьому випадку, вода перекривається автоматично, локализуя проблему. Якщо вас в момент аварії немає вдома, потоп не станеться, матеріальні втрати будуть мінімальними.

Інформація: Зрозуміло, можна своїми руками виготовити і запірний клапан. Однак це складний пристрій краще придбати в готовому вигляді.

Схему можна виконати за макетом друкованої плати, яка однаково підійде як для LM7555, так і для LM555. Пристрій живиться від напруги 5 вольт.

Важливо! Блок живлення повинен бути з гальванічною розв’язкою від 220 вольт, щоб небезпечна напруга не потрапило в калюжу води при протіканні.

Насправді, ідеальний варіант – використання зарядного пристрою від старої мобілки.

Собівартість такої саморобки не перевищує 50-100 гривень (на покупку деталей). При наявності в запасниках старої елементної бази, можна звести витрати до нуля.

Корпус – на ваш розсуд. При таких компактних розмірах, знайти підходящу коробочку не складе труднощів. Головне, щоб від загальної плати до контактної пластини датчика, відстань була не більше 1 метра.

Загальні принципи розміщення датчиків протікання

Будь-який власник приміщення (житлового або офісного) знає, де проходять комунікації водопостачання або опалення. Потенційних місць протікання не так багато:

  • запірні крани, змішувачі;
  • з’єднувальні муфти, трійники (особливо це стосується пропіленових труб, які з’єднуються методом пайки);
  • вступні патрубки і фланці бачка унітазу, пральної або посудомийної машини, гнучкі шланги кухонних змішувачів;
  • місця підключення приладів обліку (лічильників води);
  • радіатори опалення (можуть протікати як по всій поверхні, так і в місцях з’єднання з магістраллю).

Зрозуміло, в ідеалі, датчики повинні бути розташовані саме під цими пристроями. Але тоді їх може бути дуже багато, навіть для варіанту самостійного виготовлення.

Насправді, досить 1-2 датчиків на потенційно небезпечне приміщення. Якщо це ванна кімната, або туалет – як правило, є поріжок вхідних дверей. В цьому випадку, вода набирається, як в піддон, шар може досягати 1-2 см, поки рідина не проллється через поріг. В цьому випадку, місце установки не критично, головне, щоб датчик не заважав пересуватися по кімнаті.

На кухні датчики встановлюються на підлогу під раковиною, за пральною або посудомийній машиною. Якщо виникне витік, вона спочатку утворює калюжку, в якій і спрацює сигналізація.

В інших приміщеннях прилад встановлюється під радіаторами опалення, оскільки через спальню або вітальню труби водопостачання не прокладаються.

Не зайвим буде установка датчика в нішу, по якій проходять стояки трубопроводів і каналізації.

Найбільш критичні точки прориву води

При рівномірному робочому тиску, ризик протікання мінімальний. Теж саме відноситься до змішувачів і кранів, якщо ви відкриваєте (закриваєте) воду плавно. Слабке місце системи трубопроводів проявляє себе при гідроудару:

  • клапан подачі води в пральну машину при замиканні створює тиск, в 2-3 рази перевищує номінал водопроводу;
  • те ж саме, але в меншій мірі, відноситься до замикаючої арматурі бачка унітазу;
  • радіатори опалення (а також місця їх підключення до системи) часто не витримують тестову опресовування, яку проводять підприємства теплопостачання.

Як правильно розміщувати датчики

Контактна пластина повинна розташовуватися якомога ближче до поверхні підлоги, не торкаючись його. Оптимальна дистанція: 2-3 мм. Якщо контакти розмістити безпосередньо на підлозі, будуть виникати постійні помилкові спрацьовування через конденсату. Велика відстань знижує ефективність захисту. 20-30 міліметрів води, це вже проблема. Чим раніше спрацює датчик, тим менше втрати.

Довідкова інформація

Незалежно від того, купується система захисту від протікання в магазині, або виготовляється своїми руками, треба знати єдині стандарти її роботи.

Класифікація пристроїв

  • За кількістю вторинних захисних пристроїв на об’єкті (запірних аварійних кранів з електромагнітним приводом). Датчики протікання не повинні перекривати всі водопостачання, якщо запірні системи рознесені по споживачах. Локалізується тільки лінія, на якій є витік води.
  • За способом подачі інформації про аварію водопроводу (системи опалення). Місцева сигналізація передбачає перебування людей на об’єкті. Дистанційно передана інформація організовується з урахуванням оперативного прибуття власника або ремонтної групи. В іншому випадку, вона марна.
  • Спосіб оповіщення: локальна звукова або світлова сигналізація (на кожному датчику), або висновок інформації на єдиний пульт.
  • Захист від помилкових спрацьовувань. Як правило, точно настроюються датчики працюють ефективніше.
  • Механічна або електрична захист. Приклад механіки – системи «Аква стоп» на подають шлангах пральних машин. Сигналізація на таких пристроях відсутня, сфера застосування обмежена. Самостійне виготовлення неможливо.

Ссылка на основную публикацию