ЕСТЬ ВОДА — НАСОС РАБОТАЕТ, ИССЯКЛА — ПОДОЖДЕТ

Предлагаемое устройство предназначено для автоматического управления вибронасосами «Малыш», «Ручеек» и им подобными для работы в скважинах (колодцах) с малым дебитом воды или для периодической откачки грунтовых вод. В автомате применены бесконтактные датчики уровня воды, установленные непосредственно на водоподъемном шланге насоса, что позволяет использовать его в скважинах малого диаметра.

Вибронасос (рис. 1) с водоподъемным шлангом подвешен на металлическом тросе в скважине. На шланге установлены датчики верхнего уровня воды (ВУ) и нижнего уровня (НУ). Работа устройства основана на изменении проводимости между общим электродом, в качестве которого используется металлический трос подвески насоса, и электродами датчиков, находящимися в воде и вне ее. Состояние датчиков анализируют с помощью логического узла на микросхеме DDI (рис. 2).

Цикл работы автомата протекает следующим образом. Когда датчики верхнего и нижнего уровней находятся в воде, проводимость между тросом и электродами обоих датчиков большая, и при включении питания тумблером SA1 на входах R и С триггера устанавливаются уровни логической 1, что приводит к появлению того же уровня на его прямом выходе, вызывающего открывание ключа на транзисторах VT1, VT2, и включение реле К1, которое контактами К1.3, К1.4 подключает насос к сети.

При откачке воды насос выключится только тогда, когда на входе R DDI появится логический 0, то есть когда вода опустится ниже датчика нижнего уровня. Это состояние триггера характеризуется нулевым логическим значением на его прямом выходе, вызывающем закрывание транзисторного ключа, выключение реле и насоса.

Рис. 1. Размещение вибронасоса в скважине:

1 — вода в скважине, 2 — вибронасос, 3 — датчик нижнего уровня, 4 — датчик верхнего уровня, 5 — водоподъемный шланг, 6, 7 — подводящие провода датчиков, 8 — трос подвески насоса — общий электрод.

Рис. 2. Принципиальная схема ХР2 автоматического устройства.

Рис. 3. Печатная плата со схемой расположения элементов.

Р и с. 4. Расположение датчиков на шланге:

1 — датчик нижнего уровня, 2, 6, 7 — подводящие про вода, 3 — водоподъемный шланг, 4 — трос подвески насоса, 5 — датчик верхнего уровня, 8 — лента ПХВ.

После отключения насоса уровень воды в скважине начинает подниматься, и, когда она достигнет датчика нижнего уровня, на входе R триггера появляется значение 1, что, однако, не приводит к включению насоса, поскольку на входе С присутствует напряжение логического нуля, и до датчика верхнего уровня вода еще не поднялась. И только после подъема воды в скважине до датчика верхнего уровня на входе С DDI появится напряжение логической 1, и на его прямом выходе также установится логическая 1; включатся транзисторный ключ, реле и насос: процесс откачки воды повторяется.

Резисторы R2, R3, R4, R8 служат для установки требуемых логических значений на входах триггера. 

мыкание между тросом и кольцами, первый изолирован тремя слоями ленты ПХВ на участке длиной 30—40 мм. Провода выведены на штекер разъема, ответная часть которого установлена на коробке блока; там же размещена розетка для подключения вилки электронасоса. Провода и трос прибандажированы к водоподъемному шлангу.

При установке устройства в скважине с металлической обсадной трубой необходимо так подвесить насос, чтобы полностью исключить касание датчиков к трубе.

При монтаже без ошибок налаживать устройство не потребуется. Для устойчивой работы на входах I? и С триггера должно быть напряжение 3—5 В (датчики находятся в воде). В зависимости от сопротивления прослойки воды между датчиками и тросом указанное напряжение подбирают с помощью резистора 1?2. Ток через датчики не превышает 5—10 мА при сопротивлении прослойки воды между датчиками и тросом 1,5—2 кОм.

Собранное устройство проверяют в домашних условиях (на столе), изготовив для этой цели макет датчика и используя подходящий сосуд с водой, а вместо насоса подключают настольную лампу.

Л. РОМАНОВ, В. КИРЕЕВ, г. Химки. Московская обл.