Механическое пороговое реле - продолжаем тему дачной автоматики

В этот раз расскажу про механизм обнаружения отсутствия воды, который успешно трудится уже 3 месяца на моей даче. Рассмотрим прибор, опишу систему в целом, ну и arduino конечно тоже будет. И еще… покажу свой мегаприбор, который решает большинство проблем… Кому интересно — прошу под кат.

Начну с истории пожалуй. Один из первых моих обзоров про электрический шаровый кран (который, как ни странно был лучшим обзором того месяца) содержал описание устройства, и предполагаемое его применение (там была печатная плата и тп), так вот сейчас мы посмотрим на работу этого решения на практике.

В двух предыдущих обзорах я описывал устройства измерения давления (стрелочный, электронный). Первый олицетворяет прошлое в моей водопроводной системе, второй будущее. Так вот, в данном случае рассматривается некое промежуточное устройство (настоящее время). Оно реагирует только на преодоление некоего заданного порога и размыкает контакты, соответственно, если давление опустится ниже заданного, то устройство замкнет контакты.

Собственно само устройство:

Прозрачный колпачок снимается, для доступа к регулировочному винту

Принцип работы заключается в следующем, если давление воды сможет преодолеть давление пружины, то контакт размыкается, если сила пружины окажется больше — то контакт замкнется. Сбоку имеется некая шкала (как показала практика, маркировка в попугаях):


Размеры:

Длина провода:


Для измерения возможностей прибора прибегнем к привычному компрессору

Собственно стенд, ничего сложного:

Выкручиваем регулировочный винт до минимума давления пружины, чтобы найти минимальный порог. Именно этот параметр меня интересовал больше всего.

При максимальном давлении пружины, порог:

То есть, регулировочный винт позволяет менять порог от 0,2 атмосферы до 2,5 атмосфер. Чтобы релюшка обратно замкнула контакты, давление от порога должно опустится примерно на 0.1 атмосферу — видимо так сделана защита от частых колебаний при давлении на границе.

Продавец обещает работу прибора при 250 В напряжения и 5 А тока, то есть, потенциально больше 1,25 КВт к устройству подключать нельзя, я бы наверно (зная китайские верхние границы) ограничился 1 кВт. Но для нас эти параметры совсем не важны, мы будем подавать 5 Вольт, с малюсеньким током.

Я не купил в ближайшем магазине реле потому что:
— мне нужен всего один порог — везде продаются на два порога (можно конечно их выкрутить до недоступных, но мне не хотелось так);
— нижний порог для типовых реле в районе 1 атмосферы, и я не уверен, что мне удастся его снизить до требуемых 0.2-0.3 атмосферы;
— это устройство, гораздо компактней типовых (мне не хотелось цеплять большую бандуру);
— прозрачная крышечка позволяет отслеживать процессы и легко снимается, давая доступ к регулировке;

ну и… курс весной был получше ).

Теперь про применение. Это устройство должно было распознавать наличие давления в дачном водопроводе и сообщать факт его наличия или отсутствия контроллеру. При отсутствии давления, контроллер вот таким краном:

должен был переключить на забор воды из бочки, а когда дадут воду переключить обратно и наполнить бочку. Я уже описывал, что под это дело и плата вот такая была сделана:


Однако, произошли изменения и на участке появилась скважина (в качестве альтернативного источника воды). Почему скважина не основной источник:
— вода оказалась с большим содержанием железа, от которого сложно избавится;
— на добывание воды из скважины требуется электричество, погружной насос хочет кушать (да еще и имеет ограничения на время непрерывной работы).

Обо всем по порядку. Ребята, которые бурили, не знали про мое увлечение автоматикой и порекомендовали купить насос прикрутить к нему шланг, шланг сцепить с тросом и кабелем. Далее все это дело погрузить, и при необходимости воды, включить насос в розетку набрав воду из шланга в емкость… В общем, я особо не стал с ними обсуждать автоматику и прочее. Купил насос, собрал все это дело, к скважине подвел 25 трубу из пропилена и надел оголовок.

Для управления скважинным насосом купил дешевое реле на 2 порога (выставил: 1,3 и 3,2 атмосферы), сделал отвод на полив огорода и теплицы (у меня забор для полива идет в другом месте трубы водопровода, туда и эту воду подвел). На реле решил подавать не 220 Вольт, а забирать с него значение на контроллер и им уже включать насос. Я уже говорил, что вода со скважины содержит железо, чтобы ослабить этот эффект поставил два фильтра один механической очистки, второй для обезжелезивания.

В дачном водопроводе давление обычно от 0.2 до 0.8 амосфер, периодически они там врубают насосы и давление поднимается до 2-х атмосфер. чтобы пользоваться водой как в квартире, я пользуюсь повышающим насосом от фирмы willo. А чтобы согласовать давления скважинного насоса и повышающего между ними воткнул гидроаккумулятор на 8 литров.

В общем, проще привести схему водопровода:

черная ветка — вода со скважины, синяя — из водопровода
розовый квадратик — реле на два давления из магазина
сиреневый и зеленый квадратики — манометры из этого обзора
серый квадратик — реле, обзор которого Вы читаете
красный квадратик — контроллер, который вместе с коричневым квадратиком (электрический шаровый кран) описаны тут (плата подошла из этого обзора, конечно осталась незадействованной одна микросхема L293D, но может в будущем пригодиться)
зеленый квадратик — реле 220 Вольт — для включения погружного насоса
Ф1 и Ф2 — фильтры

Если есть вода в водопроводе, то работает синяя ветка, если нету — черная.
Далее схема выглядит так:


оранжевый квадратик — повышающий насос
серый шестиугольник — основной гидроаккумулятор на 100 литров
Ф3 — механический фильтр с ячейкой 5 мкм
красный пятиугольник — бойлер на 100 литров — далее уже идут две линии горячая и холодная
голубой квадратик — реле — узнавать что вода на выходе есть, сейчас стоит как в данном обзоре, в планах замена на электронное.
далее показаны потребители…
Про мою баню есть вот в этом обзоре.

Ух… вот такая схема работы.
Реле из обзора выставлено на минимальный порог 0.2 атмосферы.

Контроллер питается и подключается к сети с помощью POE инжектора из этого обзора.

Фотки уличной части водопровода:



Кратко хотел описать мой подход к интерфейсу систем автоматики. Я считаю, что наличие даже самого кривого, минимального web-интерфейса на самом контроллере очень удобно и существенно упрощает отладку и поиск неисправностей, поэтому я его обязательно делаю. Вот так выглядит интерфейс управления водой:

Он, в принципе, позволяет зайти все посмотреть и проделать необходимые операции, даже при отказе центрального сервера. D — движется или нет в текущий момент шаровый кран, E — есть ли давление во внешнем водопроводе, I — есть ли давление во внутреннем (моем) водопроводе, P — работает или нет насос в скважине (с возможностью его включения), M — ручной режим (только в нем будет реагировать на другие ссылки), M — текущее положение крана — o — скважина, c — водопровод, r — обновить страницу.

Ну а на сервере уже красиво, выглядит так:

на скрине видно тоже самое что и на прошлом, в частности то что воды сейчас в водопроводе нет :)
А график нам показывает, что отключили воду в 16 часов:


Программное обеспечение все — самописное — мне удобнее делать самому, не смог найти подходящее, легко расширяемое и хорошо отображаемое на телефоне и компе…

В отладке любых технических систем (и программных особенно) я пользуюсь этим универсальным инструментом, реально работает!


К сожалению, обзор этого прибора сделать не могу, ибо он приобретен в офлайне на Горном Алтае (модераторы не пропустят).

Устройство из обзора, интегрированное в общую систему, реально хорошо работает и позволило мне сегодня принять душ, даже не заметив отключение воды в водопроводе, очень удобно.

На этом и закончу. Спасибо тем кто дочитал до конца. Надеюсь, что кому-то поможет сделать свою жизнь немного удобнее, а кому то просто интересно было почитать. Если будет интересно, продолжу тему дачной автоматики :), пока еще она актуальна. И желаю Вам реже прибегать к услугам мегаприбора из спойлера конца обзора! :)

Все покупалось на свои деньги, для конкретных целей.