1. Що таке датчик тиску
2. призначення
3. Принцип роботи
4. Будову та конструктивні особливості
5. Які моделі датчиків бувають
6. Електронні датчики води
7. Як підключити датчик тиску до водопроводу та електромережі
8. Датчик тиску води в системі водопостачання - схема підключення
9. Регулювання та налаштування
10. Рекомендації по установці

Важко уявити роботу індивідуальної системи водопостачання без елементів автоматики - при їх відсутності насос безперервно качав би воду, і треба було вмикати і вимикати його вручну при наповненні магістралі. Автоматичні прилади керування режимами роботи електро обладнання реагують на фізичні параметри знаходиться в магістралі рідини або її відсутність, найбільш використовуваним з них є датчик тиску води в системі водопостачання.

Прилад, що реагує на тиск, встановлюють в індивідуальну водоподаючого систему з занурювальним електронасосом або поверхневої насосною станцією, в складних блоках автоматичного управління пристрій вмонтовано в модуль разом іншими приладами. При установці реле тиску своїми руками в водопровідну магістраль важливо знати правила його підключення та налаштування, що дозволяють задавати пороги спрацьовування і відключення електронасосів при водоподачі.

Мал. 1 Реле тиску для систем водопостачання - різновиди

Зміст статті

Що таке датчик тиску

Датчик в основному розміщують в насосній станції або в трубопроводі при використанні погружного електронасоса, пристрій є невеликою деталь прямокутної форми з вихідним різьбовим штуцером для підключення до перехідних фітингів і клемами для під'єднання електричних проводів. Під пластмасовою кришкою розміщуються елементи управління, контактна група і регулювальні гвинти, за допомогою яких проводиться настройка приладу.

призначення

Електричні насоси в системі водопостачання подають воду споживачеві з певним обсягом і напором, при цьому частина тиску йде на подолання гідравлічного опору лінії при переміщення потоку на задану висоту і відстань, а залишок забезпечує комфортний натиск у внутрішньобудинкової магістралі.

тиск у внутрішній системі необхідно для нормального функціонування санітарно-технічних приладів, побутової техніки (пральних і посудомийних машин), змішувача арматури на кухнях, в душових кабінах і ванних кімнатах. Чим більше довжина внутрішньобудинкової лінії і вище поверховість будинку, тим вищий натиск потрібно на її вході.

Мал. 2 Зовнішній вигляд і підключення насосної станції з реле тиску до водозабірної системі

Щоб отримати необхідне значення, електронасос повинен працювати такий період часу, щоб наповнити гидробак і магістраль з необхідним тиском, після чого відключитися. Саме реле тиску управляє порогами спрацьовування насоса за рахунок замикання і розмикання ланцюга його живлення, дана функція реалізується послідовним підключенням одного з проводів напруги електричного кабелю до вхідних і вихідних клем на корпусі датчика.

Багато схеми опалення мають в своєму складі циркуляційні насоси , Що підвищують тиск і напрямні теплоносій по контурах теплих підлог і радіаторів опалення. При виникненні екстрених випадків, пов'язаних з засміттям або забиванням трубопроводу, електронасос буде працювати в безперервному режимі, підвищуючи тиск в системі - в результаті може статися пошкодження трубопроводу і устаткування. Уникнути подібних ситуацій можна установкою реле, розмикальним ланцюг електроживлення циркуляційної помпи при підвищених гідравлічних навантаженнях на магістраль.

Використання реле ефективно і в комунальній сфері, де його встановлюють в трубопроводи водопровідних, опалювальних та каналізаційних магістралей для автоматизації роботи обладнання.

Мал. 3 Реле, манометр і гідроакумулятор в складі водозабірної станції

Принцип роботи

Розглянемо датчик напору РМ, встановлений в індивідуальний водопровід, він функціонує наступним чином:

Створюване насосом колодязя або свердловини тиск сприяє наповненню магістралі водою, яка тисне на гумову мембрану, розташовану за штуцером реле тиску.

Усередині пристрою на еластичною мембрані розміщена тарілка з загостреними конусними виступами по краях, при переміщенні мембрани під тиском вглиб приладу відбувається одночасний зсув тарілки і її наконечники тиснуть на пластину, розмикати електричні контакти всередині корпусу.

Так як до контактів підключений один або два дроти кабелю живлення електронасоса, відбувається розмикання ланцюга, і подача харчування на електродвигун припиняється, прилад зупиняє свою роботу.

Максимальний поріг спрацьовування, при якому включається і вимикається насос, встановлюється внутрішніми пружинами, давлять на замикаючу електричні контакти пластину в напрямку руху мембрани. Таким чином, гайкою великий пружини регулюється зусилля, з яким повинна переміститися еластична мембрана для роз'єднання електричних контактів, і відповідно тиск для розриву ланцюга харчування.

При побутовому використанні води тиск в трубопроводі падає, мембрана реле повертається у вихідне положення, послаблюючи натиск на пластину, і контакти всередині приладу замикаються - електронасос починає функціонувати і закачувати воду в магістраль.

Мал. 4 Датчик тиску води РМ в розібраному вигляді

Будову та конструктивні особливості

Датчик тиску встановлюється як окремий прилад в більшості систем автоматичного регулювання, також він входить до складу блоків управління насосним обладнанням 2 і 3 поколінь, в яких в одному корпусі розміщується вся автоматика.

Простий недорогий механічний прилад містить наступні елементи:

1. Корпус з розташованим в підставі штуцером стандартним діаметром 1/4 дюйма або 8 мм. для під'єднання до водопроводу, і знімною кришкою, яка захищає його механічні деталі, електричні клеми і підлаштування гвинти від пошкоджень і проникнення вологи.
2. Діафрагму з внутрішніми пластинами і пружними контактами, коммутирующими електричний ланцюг.
3. Регулювальні великий і малий гвинти з пружинами, що визначають верхню межу напору, розмикає контакти, і різницю (дельту) між порогами включення і відключення приладу.
4. Клемні колодки для під'єднання контактів насоса (позначаються M1, M2), електричних (L1 і L2) і заземлюючих проводів з гвинтовими фіксаторами.

Мал. 5 Схема реле на прикладі моделі РД 2

Які моделі датчиків бувають

Розрізняють механічні та електронні модифікації датчиків, для побутового водопостачання c використанням заглибних електронасосів і насосних станцій бюджетної та середньої цінової категорії в основному застосовують механічні моделі цього приладу. Вони відрізняються високою надійністю, простотою конструктивного виконання, зручністю монтажу і регулювання.

Використання дорогих електронних датчиків тиску в звичайних водозабірних системах тільки для розмикання контактів не має сенсу, електроніка розрахована для плавного регулювання режимів роботи насосного обладнання.

Мал. 6 Прилади автоматичного управління з вбудованими датчиками

Електронні датчики води

Електронні датчики гідравлічного тиску застосовується в автоматиці управління насосним обладнанням 3-го покоління з частотним перетворювачем, вони входять до складу електронних контролерів, що складаються з одного малогабаритного блоку.

Електронний пристрій замінює все дискретні елементи системи автоматики - реле сухого ходу і тиску, манометр, гідроакумулятор великого обсягу, забезпечує плавний запуск електродвигуна і електронне регулювання швидкості обертання валу насосного електродвигуна. У цьому пристрої з електронного датчика знімається аналоговий сигнал, величина напруги якого залежить від напору, далі він перетворюється в електронній керуючої схемою в широтно-імпульсна модулированное напруга, що подається на обмотку електродвигуна насоса.

Залежно від частоти модуляції змінюється швидкість обертання валу і відповідно робочого колеса електронасоса - це підтримує в трубах постійний натиск в будь-якій ситуації, тобто при водоспоживання електронасос всмоктує воду зі швидкістю, що компенсує витрати.

У побуті широко відомі і використовуються спеціальні блоки частотного управління SU 301 від Grundfos, що працюють в парі з зануреними електронасосами серії SQ, інші відомі моделі і виробники - Active Driver (DAB), Sirio Entry (Italtecnica).

Мал. 7 Підключення датчика до водопроводу і електричної мережі

Як підключити датчик тиску до водопроводу та електромережі

Пристосування (РД, РМ) вкручується в перехідник за допомогою накидної гайки (нарізне сполучення типу американка) - це дозволяє при приєднанні залишати корпус в нерухомому положенні, не обертаючи його навколо своєї осі. У такому приладі гумова прокладка під накидною гайкою забезпечує герметичність з'єднання, але бувають і інші різновиди приладів з нерухомим штуцером, що має зовнішню чи внутрішню різьбу без прокладок. В цьому випадку для герметизації використовують лляне волокно або спеціальну нитку для гідроізоляції фітингів сантехнічної арматури, варіант установки ущільнювача з популярною ФУМ стрічки не надто ефективний - вона часто прорізається гострої різьбленням.

Підключення приладу до електричної напруги змінного струму в 220 вольт не викликає особливих труднощів - два кінця одного з проводів живлення електронасоса підключаються до клем М1 і М2 і фіксуються гвинтами, якщо в електроживленні присутній заземлювальна жила, вона приєднується до колодки, розташований в нижній частині корпусу, за допомогою притискної пластини і гвинти.

Мал. 8 Реле в автоматиці насосу - схема підключення через пятівходових фітінг

Датчик тиску води в системі водопостачання - схема підключення

Для автоматичного включення або відключення водозабірної станції реле зазвичай встановлюють на вході гідроакумулятора, застосовуючи пятівходових штуцер, до якого також підключаються манометр, лінія від електронасоса і внутрішній домашній трубопровід.

На відміну від поверхневої насосної станції, при використанні погружного електронасоса необхідна установка реле сухого ходу, для якого немає місця на стандартному пятівходових фітингу. Для підключення приладу використовують додатковий трехвходовий або чотиривходових перехідник, що підключається в лінію послідовно з іншими приладами.

Регулювання та налаштування

У побутовому використанні споживач часто віддає перевагу недорогим і надійним моделям вітчизняного виробництва - датчикам серії РД-5, РМ-5, і їх різних модифікацій, щоб обраний прилад працював коректно, необхідна його правильна настройка до параметрів лінії. Заводські установки значень включення-відключення реле і відповідно порогів спрацьовування насоса зазначених пристроїв становлять 1,4 - 2,8 бар.

Мал. 9 Технічні характеристики популярних видів реле

Якщо внутрішня магістраль має велику протяжність або трубопровід розташований в будівлі високої поверховості, потрібно налаштувати заново верхню і нижню межі спрацювання реле. При необхідності проведення регулювальних операцій контрольно-вимірювальним приладом служить вбудований манометр, за яким фіксують показання, операції по налаштуванню проводять в наступній послідовності:

• Відключають електронасос від електричної мережі, знімають верхню кришку приладу для отримання доступу до двох регулювальним підпружиненим гвинтів, найбільша пружина відповідає за верхній поріг спрацьовування, а маленькій можна відрегулювати різницю між межами. Обертанням гайки над великою пружиною домагаються зміни верхнього порогу тиску - поворотом за годинниковою стрілкою підвищують верхню межу спрацювання, обертанням в зворотному напрямку при ослабленні пружини знижують межа.
• При регулюванні за допомогою великої пружини роблять кілька обертів гайки на великому гвинті в потрібну сторону, після чого включають електронасос і фіксують на манометрі момент його відключення.
• Якщо показання не відповідають необхідним, спускають воду з внутрішнього водопроводу і чекають повторного включення електронасоса - він при досягненні мінімального напірного порога запускається реле.
• Операцію періодично повторюють, поки тиск відключення електронасоса не прийме потрібне значення за показниками стрілки манометра.
• Після настройки верхнього порогу приступають до регулювання мінімально допустимого нижньої межі, при цьому слід мати на увазі, що різниця між прикордонними рівнями спрацьовування повинна становити не менше 1,5 бар.
• Обертанням гайки на малому гвинті в ту чи іншу сторону можна встановити дельту, після підстроювання з наповненою магістралі зливають воду і за показаннями манометра фіксують момент, коли реле включить насос. Якщо необхідна нижня кордон не досягнута, підстроювання і злив води повторюють кілька разів, поки не буде досягнута бажана різниця не менш, ніж 1,5 бар.

Слід зазначити, що чим більша різниця між порогами, тим рідше відбувається включення насоса, а коли насос працює в такому режимі, термін його експлуатації і іншого автоматичного обладнання зростає.

Мал. 10 Налагодження та регулювання датчика тиску води

Рекомендації по установці

При розміщенні датчика тиску в магістралі необхідно дотримуватися наступних рекомендацій:

• Щоб прилад працював правильно, діапазон температур, в якому він експлуатується, не повинен перевищувати -4 - +40 С.
• Автоматику розміщують не тільки в приміщенні будинку, але і кесоном колодязі , Після насоса в лінію слід встановити фільтри тонкої і глибокої очистки води - це запобіжить забивання брудом штуцера з мембраною, яка може привести до некоректної роботи приладу.
• Багато пристроїв розраховані на роботу тільки з холодною водою, при експлуатації її температура не повинна перевищувати допустимі межі, наприклад, не більше +55 С. для моделей РД.
• Потужність підключається через прилад електронасоса не повинна перевищувати значень, вказаних в паспортних даних - порушення цього правила може призвести до залипання контактів і виходу реле з ладу.

Мал. 11 Приклад розміщення гідрореле з глибинним електронасосом

Датчик або реле тиску є основним приладом для забезпечення автоматичної роботи водозабірного устаткування, він входить до складу будь-якої електро станції або системи водопостачання з глибинним електронасосом. Його установка і підстроювання не представляє особливих труднощів навіть для непідготовленого домовласника, а дотримання основних правил розміщення і монтажу забезпечить безперебійну роботу приладу протягом десятка років.