Mi az a vízszint-szabályozó?
A vízszint-szabályozó egy érzékelő, amely a folyadék helyzetét méri, más néven vízszint-érzékelő. A folyadék magasságát elektromos jelkimenetté tudja átalakítani, így szabályozza a vízszint magasságát. A vízszint-szabályozót széles körben használják különféle ipari észlelésekben és vezérlésekben, különösen abban az esetben, ha szükség van a víz automatikus utánpótlására vagy leállítására, például ipari kazánokban, medencés civil épületekben és így tovább.
Különféle típusú vízszintszabályozók léteznek, beleértve, de nem kizárólagosan a reed-kapcsolós szintszabályozókat, az úszó mágneses kapcsolók szintszabályozóit, az elektródaszint-szabályozókat, a nyomásszint-szabályozókat és így tovább. A Reed kapcsoló szintszabályozó reed kapcsolóból és állandó mágnesből áll, amely alkalmas nyitott tartályok, például víztartályok, víztornyok és medencék vízszintszabályozására vagy vízszint riasztására ipari és polgári épületekben. Az úszómágneses kapcsoló szintszabályozója viszont az úszókapcsoló emelkedésével és süllyesztésével szabályozza a vízszintet.
A víztorony szintszabályozó egy speciális vízszintszabályozó, amelyet főként a víztorony vízszintszabályozására használnak. Amikor a víztorony vízszintje az alsó határértékre esik, a víztorony vízszintszabályozója elindítja a szivattyút, hogy a vizet a víztoronyba pumpálja; amikor a víztorony vízszintje a felső határszintre emelkedik, a víztorony vízszintszabályozója kikapcsolja a szivattyút és leállítja a vízszivattyúzást. Ez a megközelítés teljesen automatizált vízszintszabályozást tesz lehetővé manuális beavatkozás nélkül.
Ezenkívül a vízszintszabályozó motorvédővel is használható a szivattyú motorjának védelmére, megelőzve a túl alacsony vagy túl magas vízszint okozta motorkárosodást. Ugyanakkor a vízszint-szabályozónak van egy áramérzékelő funkciója is, amely stabil működést és erős interferencia-elhárító képességet biztosít.
Összességében a vízszintszabályozó egy fontos ipari berendezés, amely biztosítja a folyadék előre meghatározott szinten tartását a berendezésben vagy tartályban, megakadályozza a berendezés túl magas vagy túl alacsony vízszint miatti károsodását, valamint javítja a berendezés stabilitását és biztonságát.
A vízszintszabályozó működési elve
A vízszint-szabályozó a folyadékkapcsoló helyzetének figyelésére szolgál, a vezérlő egyik végén a szivattyúhoz van csatlakoztatva, az egyik vége a tápegységhez van csatlakoztatva, ha a folyadék az érzékelési pont alatt van, az érzékelő nem észlel vizet, a jelkimenet elve szerint, csatlakoztatva a szivattyú kapcsolójához az automatikus vízadagolás megnyitásához. Ha a folyadék szintje magasabb, mint egy bizonyos érzékelési pont, az érzékelő jelet küld, a tápegységhez csatlakoztatott kapcsoló kénytelen lesz bezárni, hogy leállítsa a víz hozzáadását. Dupla folyadékszint-érzékelő védelem a tartály túlcsordulásának megakadályozására.
A vízszint-szabályozó elve a vízszint érzékelése az érzékelő szondán keresztül, amikor a vízszint elér egy bizonyos pozíciót, az érzékelő belső chipje magas és alacsony szintű jeleket ad ki, hogy megvalósítsa a folyadékszint szabályozását. A készülék alacsony fogyasztású, kis méretű, jó vízálló teljesítményű, és nagyon kényelmes telepítéssel és karbantartással rendelkezik.
Ezután megosztok Önnel néhány vízszint-szabályozó kapcsolási rajzát, valamint röviden elemzem, hogyan működnek.
Vízszint-szabályozó kapcsolási rajz megosztása
1.a 8051 mikrokontroller vízszintszabályozó kapcsolási rajza
Ez egy 8051-es mikrokontrollert használó vízszintszabályozó kapcsolási rajza. A kapcsolási rajz a „vízvezetőképesség” elvén működik. A tartályba merített négy vezeték segítségével érzékeli és kijelzi a változó vízszintet. A mikrokontroller értelmezi az ezekből a vezetékekből származó adatokat, megjeleníti a vízszintet az LCD képernyőn, és ennek megfelelően vezérli a motort.
Amikor a víztartály kiürül, az LCD-képernyőn a „LOW” szó jelenik meg, jelezve, hogy a motor automatikusan elindul. Amikor a vízszint eléri a középpontot, az LCD-n a „FÉL” felirat jelenik meg, és a motor tovább működik.
Amint a tartály eléri a teljes kapacitást, az LCD-n a „FULL” felirat jelenik meg, ami a motor kikapcsolását okozza. A motor ezután újraindul, ha a vízszint a tartályban egy meghatározott küszöb alá esik.
2. Vízszintszabályozó kapcsolási rajza 8051 mikrokontroller használatával
Ez egy 8051-es mikrokontrollert használó vízszintszabályozó kapcsolási rajza. A kapcsolási rajz úgy működik, hogy egy pozitív feszültségellátási szondát helyez a tartály aljába. Az 1/4, 1/2, 3/4 és TELJES szintek detektálására szolgáló szondák egyenként az alsó pozitív szonda felett helyezkednek el, és egyenlő távolságra vannak. Tekintsük a legfelső szondát, amely a TELJES szintet képviseli. A másik vége a Q4 tranzisztor alapjához csatlakozik az R16 ellenálláson keresztül. Amikor a vízszint eléri a maximális értéket, áram folyik be a Q4 tranzisztor bázisába, ami azt vezeti, és a kollektor feszültségének csökkenését eredményezi.
A Q4 kollektora a P2.4-re van csatlakoztatva. A P2.4 alacsony feszültsége azt jelzi, hogy a felső tartály üres. Amikor a vízszint a teljes vízszint-szonda alá esik, a Q2 alapja kinyílik, és kikapcsolja. Ennek eredményeként a kollektor feszültsége a P2.4-nél meredeken megemelkedik, ami azt jelzi, hogy a tartály még nincs tele. A fennmaradó szenzorszondák (3/4, 1/2, 1/4) hasonló módon működnek, és a mikrokontroller a P2.4, P2.5, P2.6 és P port érintkezőinek letapogatásával határozza meg az áramszintet2. 7. Ha ezek a portok mindegyike magasan van (ami azt jelzi, hogy minden érzékelő be van kapcsolva), a tartály üres.
A szivattyút a P0.5 csatlakozócsap vezérli. A szivattyúzás megkezdésekor a vezérlő P0.5-öt alacsony állapotba állítja, aktiválva a Q6 tranzisztort, ami viszont kiváltja a K1 relét, bekapcsolva a szivattyút. Ugyanakkor a D6 LED világít, jelezve, hogy a motor jár. A D7 LED-et alacsony-teknő jelzőként használják. Ha a vízszint az olajteknő tartályban egy meghatározott szint alá esik, a vezérlő lecsökkenti a P0.7 értéket, aminek következtében a D7 LED világít.
3. Érintkező vízszintszabályozó kapcsolási rajza
Ez egy egyszerű áramkör a vízszivattyú vezérlésére. Amikor a vízszint a magas szintű tartályban meghaladja a szükséges szintet, a szivattyú automatikusan kikapcsol, és leállítja a szivattyúzási folyamatot, így megakadályozza a víz túlfolyását. Relét használ a szivattyú áramellátásának megszakításához.
Az áramkör CMOS IC CD 4001 / 4011-et használ a relé meghajtásához. Bemeneti kapuja 1 a vízszint érzékelésére szolgáló szonda csatlakoztatására szolgál. Az egyik szonda az IC 1. kapujához csatlakozik, a másik pedig földelve van. Amikor az IC 1. kapujához csatlakoztatott A szonda felfüggesztve van, az 1. kapu bemenete magasan marad, a 4. kimeneti érintkező magasra kerül, és a relé meghajtó tranzisztor vezet. A relé aktiválódik. A vízszivattyú tápellátása a relé közös kivezetésén és az alaphelyzetben nyitott érintkezőn keresztül csatlakozik, és ha a relé be van kapcsolva, a vízszivattyú működik. A LED a relé működési állapotát jelzi. Amikor a vízszint megemelkedik, és érintkezésbe kerül az A és B szondákkal, az IC kimenete lecsökken, és a relé feszültségmentes{14}}, ami leállítja a szivattyúzást.
Kezdetben, amikor A és B nincs összekötve, azaz amikor a vízszint alacsony, az IC bemeneti érintkezője logikailag magas, és a vagy non-gate igazságtáblázat szerint a pin3 kimenete logikailag alacsony. Mivel a 3. érintkező rövidre van zárva az 5. és 6. érintkezővel, a többi vagy nem kapu bemenetei logikailag alacsonyak lesznek. Ez egy logikai magas jelet biztosít a megfelelő 4-es kimeneti érintkezőhöz. Amikor az ellenálláson keresztül áramlik a tranzisztor alapjához, az vezetni kezd, és zárókapcsolóként működik. A tranzisztor kollektorához csatlakoztatott relé feszültség alá kerül, a közös érintkezőre egy alaphelyzetben nyitott érintkező csatlakozik, a szivattyú hálózati tápellátást kap, és működésbe lép.
Most, amikor a víz szintje a tartályban megemelkedik, az A és B szondák a vízen keresztül csatlakoznak, áram folyik rajtuk (mivel a víz vezető), az 1-es és 2-es érintkezők pedig az A-n és B-n keresztül csatlakoznak az akkumulátor negatív táplálásához. Az 1-es és 2-es kimeneti érintkezők az akkumulátor negatív tápellátásához vannak csatlakoztatva.
Ennek eredményeként a 3. kimeneti érintkező logikailag magas, ami azt okozza, hogy a másik vagy a nem-kapu bemeneti lába logikailag magasra kerül, és így a megfelelő 4. kimeneti érintkező logikailag alacsonyra kerül. Az előfeszítő áram hiánya miatt a tranzisztor lekapcsol, a relé ennek megfelelően lekapcsol, és a tartály áramellátása megszűnik.
4. az NE555 vízszintszabályozó kapcsolási rajza alapján
A mellékelt ábrán látható vízszintszabályozó áramköri vázlata és dugaszoló diagramja. Az ábrán az 555-ös egy Schmitt-triggert jelent a vízszintszabályozási funkció befejezéséhez.
A kapcsolási rajz működési elve A, B, C a mellékelt ábrán három érzékelési pont. Amikor a vízszint az A pontra emelkedik, a szivattyú leáll, a víz szintje alacsonyabb, mint a B pont, a szivattyú működik, automatikusan vizet töltve a medencébe.
A C pont a medence alján található, amely csatlakozik a VDD tápegységhez, ha a víz szintje alacsonyabb, mint a B pont, 555 ②, ⑥ lábfeszültség 0, ③ láb kimenet magas, VT1 vezető, a relé be van kapcsolva, a szivattyú működik.
Amikor a vízszint eléri a B pontot, a C és B pontok víz hatására rövidre{0}}záródnak, így a ②, ⑥ érintkezők feszültsége R3/(R3+R2+R1)*VDD, egyenlő 1/2 VDD (2,25 V). Ez a feszültség nagyobb, mint ② láb (1/3) VDD, kevesebb, mint ⑥ láb (2/3) VDD, ③ láb a magas szint változatlan fenntartása érdekében, folytassa a víz hozzáadását.
Amikor a vízszint eléri az A pontot, a C, B és A pontok rövidre záródnak, így a ② és ⑥ érintkezők feszültsége egyenlő R3/(R3+R2) * VDD, ami egyenlő (3,6 V). Ez a feszültség nagyobb, mint a ⑥ tű (2/3) VDD, a ③ érintkező alacsony kimeneti szint, VT1 lekapcsolás, a relé le van választva, így a szivattyú leáll.
