Датчик протікання води своїми руками. «Розумний» захист від протікання води в квартирі – не затопи сусіда! Нова елементна база – нові схеми, нові можливості

У статті описується виготовлення квартири.

Основне завдання цієї автоматизованої системи є закриття електричних клапанів на трубопроводах водопостачання квартири при аварійних ситуаціях. Аварійні ситуації можуть створюватися при поривах гнучких (обплетення) сполучних шлангів та несправності вентилів, трійників, трубопроводів. Принцип роботи системи полягає у виявленні затоплення сенсорними датчиками, які за допомогою електронного пристрою закривають клапана, на трубопроводах, що подають воду.

Захист від протікання та затопленняпозбавляє від значних витрат часу та грошових коштів та проблем із сусідами. Витрати на придбання та встановлення автоматизованої системи непорівнянні з витратами на усунення наслідків аварії.

Можна придбати та встановити готову систему антизатоплення. Такі системи є у продажу. Це "Аквасторож", "Нептун", "Гідролок". Кожна система має свої переваги та недоліки, але основним недоліком їх усіх є їхня висока вартість 200$ – 500$, залежно від типів датчиків (провідні та радіодатчики) та типів контролерів та виконавчих механізмів.

Я вирішив зібрати систему власноруч. У підборі комплектуючих перевагу віддавали надійності і практичності використовуваних компонентів.

Як електронний пристрій, що виконує функції контролю та управління за заданим алгоритмом, було обрано «Пристрій контролю рівня САУ-М7.Е».

«Прилад САУ-М7.Е призначений для створення систем автоматизаціїтехнологічних процесів, пов'язаних з контролем та підтримкою заданого рівня рідких або сипких речовин у різноманітних резервуарах, ємностях, контейнерах тощо»- Цитата з інструкції.

Цей пристрій відрізняється надійністю, великим вибором і гнучкістю параметрів, і невеликими габаритними розмірами. А також максимально допустимим струмом навантаження, що комутується контактами вбудованого реле 8А, що дозволяє керувати виконавчими пристроями без додаткових пускачів.

Наступним кроком був підбір корпусів датчиків затоплення та промальовування друкованих плат під підібрані корпуси. Для корпусів датчиків у магазині було придбано чотири кнопки квартирного дзвінка.

Виготовляє датчики затоплення.

Під розміри кнопки промальовано ескіз друкованої плати датчика затоплення.

З фольгованого склотекстоліту за наведеними розмірами вирізаємо чотири плати. За допомогою рейсфедера, заповненого бітумним лаком, малюємо на платах струмопровідні доріжки за ескізом. Просушуємо лак і поміщаємо плати у розчин хлорного заліза для травлення. Коли не покриті лаком ділянки міді розчиняються у хлорному залозі, промиваємо плати та змиваємо бітумний лак розчинником.

На жало паяльника прикріплюємо грудку багатожильного дроту та з його допомогою облуджуємо друкарські провідники. Припій повинен покрити мідні провідники тонкою блискучою плівкою.

Плати спочатку планувалося встановлювати в кришку кнопки, про що свідчать проточки з боків плат. Але потім було прийнято рішення встановлювати плати в нижній виїмці самої кнопки.

Зовнішній вигляд кнопки без кришки.

Встановлюємо плату на підготовлене місце знизу кнопки та свердлом діаметром 0,8-1,0 мм просвердлюємо плату разом із кнопкою по кутах. У просвердлені отвори вставляємо скоби із лудженого мідного дроту діаметром 0,8 мм.

Простягаємо скобу у бік друкованої плати до упору і формуємо по кутах із дроту скоби ніжки висотою 2,5 – 3,0 мм. Припаюємо дріт до друкованої плати.

Відключаємо від клем світлодіод із резистором. Припаюємо до відрізків дроту клемні наконечники, підключаємо їх під гвинти клемника кнопки і припаюємо до скоби друкованої плати.

Сама кнопка та її контакти змін не піддавалися і використовуються в датчику та служать для контролю цілісності сполучної лінії (при натисканні на кнопку будь-якого датчика має спрацювати аварія та включитися сирена). Датчики затоплення готові, тепер потрібно розташувати датчики в місцях передбачуваного витоку (під кабіною гідробоксу, під пральною машиною, під умивальником, під щитом розподілу водоподачі) та провести від них до САУ-М7.Е сполучні лінії. Я застосував для ліній плоский гнучкий телефонний чотирижильний провід 4х0.75 мм 2 . Провід заводиться в коробочку кнопки, провідники з'єднуються попарно, до пар припаюють клемні наконечники і кріпляться під гвинти кнопки.

Всі чотири дроти проводяться під плінтусом до місця установки пристрою САУ-М7.Е і приєднується до паралельно до клем 1 і 4. Між клемами 4 і 2 ставиться перемичка. Ця перемичка потрібна для увімкнення другого реле пристрою, яке при увімкненні відключить насосну станцію. Але ця операція потрібна лише тим, у кого встановлено насосну станцію для підвищення та стабілізації тиску водопровідної мережі при використанні душових кабін та гідромасажних боксів.

Підключення та налаштування пристрою контролю рівня САУ-М7.Е.

Для підключення пристрою застосовуємо схему

При замиканні, що пролилася водою, будь-якого датчика затоплення, включаються вихідні електромагнітні реле «Верх» та «Робота». Своїми контактами реле відключають насосну станцію та підключають електромагнітні клапани ЕК1 та ЕК2, врізані у трубопроводи подачі води. Електроклапан я застосував італійські «СЕМІ» 8715NN0206, нормально відкриті. Закриваються під час подачі на обмотку клапана напруги 220 В.

Разом з елетроклапанами контактами 10 і 11 реле Верх підключається реле часу Е17М-12, яке призначене для обмеження часу звучання аварійної сирени до однієї хвилини (щоб не нервували сусіди, коли нікого немає вдома). Контактами РВ 15 та 16 аварійна сирена відключається, сигнальна лампа аварії залишається включеною до усунення аварії. Реле часу, сирену та сигнальні лампи можна застосувати будь-які. Для їх живлення можна використовувати постійну напругу 12В на контактах 5 та 6 пристрою САУ-М7Е.

Перед включенням у роботу пристрій САУ-М7.Е необхідно налаштувати перемиканням перемичок на комутаторах К1-К4.

На фото показано як потрібно розташувати перемички.

Подаємо на схему напругу живлення та перевіряємо працездатність. За відсутності води, датчики затоплення сухі, система водопроводу працює у штатному режимі.

Якщо на датчики затоплення потрапляє вода, сигналізація на передній панелі САУ-М7Е має вигляд як на фото.

Електроклапан повинен перекрити потік води, звучить звукова сигналізація, включена червона сигнальна лампа аварії.

Таким чином, система захисту від протікання та затопленнязібрана своїми рукамита протестована. Вартість системи на порядок менша за промислову, але за надійністю вона анітрохи не поступається. У цій системі захисту краще застосувати пристрої контролю рівня рідини триканальне САУ-М6 замість САУ-М7Е. Цей прилад простіше та зручніше у використанні в даному випадку. Він містить три канали з окремим регулюванням та три реле. Тому на ньому найпростіше реалізувати алгоритм роботи системи. Але я не зміг знайти такий пристрій, тому застосував САУ-М7Е.

Якщо вирішите зібрати систему на САУ-М6 – звертайтесь [email protected]. Є схема системи та інструкція САУ-М6. Пишіть відгуки, поділіться новими ідеями.

Напевно кожен стикався з протіканням води чи це опалення або водопостачання і хотів би уникнути повторення такої ситуації.

Зробити може кожен початківець радіоаматор. Саморобний датчик протікання води допоможе вчасно сповістити господарів про ситуацію, що виникла, і буде корисний у кожному будинку.

Інструмент та матеріали необхідні для виготовлення датчика:

• паяльник
• припій
• текстоліт
• бокорізи (кусачки)
• провід (багатожильний та одножильний)
• радіо компоненти (мікросхема LM7555, світлодіод, 6 резисторів, 2 конденсатори 1 транзистор, бузер з генератором)

Принципова схема саморобного датчика протікання води

Принципова схема саморобного датчика протікання води (датчика затоплення)розміщено малюнку №1. На малюнку 2 варіанти схеми:

• зі звуковою та світловою індикацією
• зі світловою індикацією (для застосування у складі охоронного комплексу)

В основі лежить мікросхема таймер LM7555 – це мало споживаючий аналог усім відомої мікросхеми LM555. Як бачите у схемі датчика всього десяток недефіцитних копійчаних радіо компонентів Сумарна вартість цього не перевищує 0,5 долара.

Принцип дії датчика затоплення

Датчик має 2 контакти для аналізу вологості поверхні, що стосуються безпосередньо підлоги. Контакти краще виконати з нержавіючої сталі, або зробити з міді, а потім залудити оловом. Тобто, контакти не повинні бути сильно схильні до окислення.

Ці контакти підключені до живлення і до входу вбудованого в мікросхему компаратора. Як тільки контакти занурюються у воду, від плюсового контакту через резистор і «опір води» починає текти струм до входу компаратора, напруга на 2-й ніжці мікросхеми починає зростати до порога перемикання. Внаслідок чого на 3-й ніжці мікросхеми напруга падає (з'являється логічний нуль) при цьому відкривається транзистор Т1 і через нього починає текти струм у навантаження, зокрема засвічується світлодіод, на колекторі Т1 з'являється логічна одиниця.

Способи сигналізації затоплення та варіанти застосування датчика.

Даний протікання, що розглядається в цій статті, може застосовуватися автономно, або як складовий елемент охоронної системи. Якщо датчик застосовується автономно, як вид оповіщення про спрацювання можна розглядати установку в кожен датчик звукової пищалки - бузера з вбудованим генератором. Прогнозований час роботи від 3 якісних лужних батарей типорозміру АА (розрахункова ємність 2500 мАг) становить 2500/0,4мА = 6250 годин 6250/24 = 260 днів. Можна також застосувати 3-4 Ni-Mh акумулятора з малим струмом саморозряду.

Якщо розглядати датчик як елемент повнофункціональної охоронної системи, логічно з'єднати всі датчики в паралельний ланцюг за допомогою сигналізаційного кабелю і зробити звукове сповіщення тільки на центральному блоці сигналізації. При цьому залишити світлову індикацію спрацювання на кожному датчику для можливості контролю їхньої працездатності. Щоразу роблячи вологе прибирання в приміщенні ви зможете переконатися в тому, що датчик знаходиться у працездатному стані і стереже ваш спокій:)

Корпус та друкована плата датчика протікання

Ви можете скачати друковану плату датчика затопленняу форматі sprint layout 6, ескіз друкованої дивіться на малюнку, посилання на файл із друкованою платою, а також посилання на програму знайдете наприкінці статті.


Габарити друкованої плати 22х12(мм), що дозволяє розмістити наш датчик у корпусі стандартного електромагнітного дачі відкриття дверей, або будь-якій коробочці, що є за розмірами. Приклад монтажу датчика затоплення в корпусі дверного датчика можна побачити на фото.


Як сенсор (контактів, що виявляють воду) використаний залуджений дріт діаметром 1 (мм), який припаяний до смужок текстоліту, закріплених усередині корпусу за допомогою супер клею.

Після складання та перевірки працездатності корпус датчика необхідно герметизувати за допомогою звичайного силіконового герметика.

Де встановлювати датчики протікання води?

Датчик затоплення встановлюють у місцях найбільш ймовірної появи протікання:

• під радіаторами (батареями) опалення
• під пральними та посудомийними машинами
• у місцях встановлення хомутів та кранів
• у місцях де водопостачання ведеться шлангами, наприклад, підводи до бойлера, підведення води до змішувача на кухні, підведення до бачка унітазу тощо.

Як бачите зробити датчик протікання води своїми рукамизовсім не складно. Запитання та відгуки щодо роботи датчика залишайте у коментарях. Якщо у вас є інші схеми датчиків протікання, або просто цікаві і корисні для господарства схеми і - надсилайте на нашу поштову скриньку samodelkainfo(собачка)yandex.ru

Непомічений вчасно несподіваний витік води може завдати багато шкоди. Представлений саморобний датчик протікання води дозволяє виявити розлиту воду на підлозі та сповістити про це будь-де.

Конструкція схеми датчика протікання води забезпечує два рівні контролю: перший запускає звуковий сигнал тривожний, другий (вбудоване реле) може, наприклад, включити насос або перекрити електроклапан.

Розташування датчика може бути довільним, змінюючи довжину вимірювальних електродів. Схема буде активна до моменту усунення затоплення. Як вимірювальні датчики достатньо буде використовувати три невеликі відрізки дроту.

Матеріал: АБС+метал+акрилові лінзи. Світлодіодна підсвітка...

Спочатку схема була спроектована для відкачування води у підвалі під час підтоплень. При замиканні перших електродів включався насос у підвалі, який відкачував воду. Але деякі ситуації вимагали втручання мешканців, тому виникла потреба у звуковому оповіщенні. Найчастіше це були ситуації, коли води було дуже багато, щоб помпа могла з нею впоратися.

Робота датчика протікання заснована на виявленні зменшення опору між електродами „E1” та „E2” та „E1” та „E3”, яке зменшується внаслідок протікання струму через рідину (воду).

У режимі спокою на базах транзистори знаходиться сигнал низького рівня, з цієї причини транзистори замкнені. З появою води між електродами викликає поява позитивної напруги на базах транзисторів і, як наслідок, спрацьовування звукового сигналу або реле.

Ніколи не можна виключати можливість виникнення аварійної ситуації, викликаної затопленням приміщення. Збиток від протікання води може бути дуже суттєвим, особливо коли інцидент відбувається в квартирі багатоповерхового будинку. У таких випадках наслідки потопу часто відчувають на собі та сусіди знизу, що лише додає проблем. Щоб уникнути такого розвитку подій, необхідно встановити сучасну систему контролю, в якій реалізовано надійний захист від протікання води у квартирі.

Чим можуть бути викликані протікання?

Щоб запобігти «потопу» необхідно встановити природу ймовірних протікань. Розглянемо три найбільш поширені причини виникнення протікання:

1. Вплив людського фактора, наприклад, переповнення ванни через те, що господар квартири забув перекрити подачу води.
2. Знос інженерних мереж систем водопостачання та сантехнічного обладнання. Багатоповерхівки, побудовані у 70-ті – 80-ті роки минулого століття становлять більшу частину житлового фонду. Труби, встановлені в стояках таких будинків, давно перевищили допустимі терміни експлуатації або досить близькі до цього. При передпродажному ремонті на такі нюанси часто не звертають уваги, здійснюючи заміну лише внутрішніх комунікацій.
3. Недостатня якість сантехнічного обладнання (труб, фітингів кранів тощо) або монтажних робіт. Економія на ремонті квартири, зокрема під час монтажу гарячого та холодного водопостачання, може надалі стати причиною аварії, за якої також відбудеться затоплення сусідів. В результаті доведеться знову вкладатися в ремонт та купувати нові побутові прилади.

Звернемо увагу, що вище перераховані лише причини, пов'язані із системою водопостачання. Крім цього можливі протікання каналізації, викликані зносом або засміченням труб, а також поломкою сантехнічного обладнання.

Принцип роботи захисту від протікання води

Щоб наочно пояснити, як працює захист, наведемо приклад її типової установки.

Рис 1. Типове встановлення основних елементів системи захисту від протікання

Позначення:

1. Контролер (основний елемент захисту від протікання).
2. Кульові крани, з електроприводом (автоматично перекривають воду при подачі сигналу або включенні напруги живлення).
3. Бездротовий.
4. Датчики, виконані у провідному варіанті.

Алгоритм роботи системи наступний:

1. Контролер (а) регулярно опитує стан датчиків (с та d).
2. Як тільки на будь-який датчик попадає вода, змінюються його характеристики. Звернемо увагу, що детектори, які стежать за витіканням води, повинні розташовуватися на рівні підлоги.
3. Контролер моментально фіксує зміну сигналу та подає команду на закриття кульових кранів (b).
4. Електроприводи наводять на дію механізм запірної арматури для перекриття водопостачання.

Як правило, подібні пристрої захисту додатково забезпечуються автономними джерелами живлення, щоб не втрачати функції, навіть якщо буде відсутня напруга в побутовій електромережі.

Більшість пристроїв після того, як один із датчиків спрацював, подають звуковий та світловий сигнал, що вказує, що необхідно усунути аварію.

Після усунення причини аварії кульові крани переводять у робоче становищеЦе робиться вручну або шляхом подачі сигналу з контролера захисту (залежно від особливостей конструкції запірної арматури).

Склад та схема пристрою типової системи захисту

Як видно з наведеного вище принципу роботи захисту від протікання води, такий комплекс захисту включає наступні базові елементи:

• Електронний блок управління відповідає за функціонування комплексу (а на рис. 1).
• Датчики, які фіксують протікання та подають сигнал контролеру (с та d).
• Електроприводна запірна арматура перекриває водопостачання по команді блоку управління (b).

Як приклад наведемо спрощену електричну схему захисту Gidrolock.

Рисунок 2. Спрощений варіант типової схеми захисних систем

Позначення:

1. Підключення до .
2. Запобіжник на блоці живлення контролера захисту.
3. Корпус електронного контролера, як правило, він є герметичною конструкцією, що не допускає попадання води всередину. Як матеріал використовується пластик або інший ізоляційний матеріал.
4. Корпус запірної арматури із електроприводом.
5. Підключення корпусу електроприводу до шини заземлення.
6. Обмотки електроприводу.
7. Пристрій захисного відключення встановлюється на лінію живлення системи.
8. Трансформатор, що забезпечує гальванічну розв'язку живлення.
9. Ключі керування електроприводом запірної арматури.

Електробезпека систем

Звертаємо увагу на такий важливий критерій, як норми електробезпеки, приклад їх реалізації показаний на типовій електричної схеми, представленої вище на малюнку 2. Насамперед це підключення до захисного заземлення основних елементів системи, встановлення ПЗВ на лінію живлення та забезпечення гальванічної розв'язки. У тих випадках, коли тип живлення тільки автономний, таких заходів безпеки немає необхідності.

Щодо приводів запірної арматури, то напруга на них подається тільки при виникненні аварії, коли необхідно перекрити крани для відключення подачі гарячої та холодної води. Решту часу електроприводи кульових кранів знеструмлені. На датчиках (як у дротовому, так і бездротовому варіанті виконання) напруга не привішує 5-вольт, що зовсім не становить загрози. Відповідно, навіть металевий корпус датчика не потребує заземлення.

Огляд та порівняння популярних пристроїв захисту від затоплення

Наведемо короткий оглядсистем, що здійснюють автоматичне відключення води для запобігання протіканню. Критерій відбору проводився, виходячи з популярності пристроїв на російському ринку. Щоб допомогти з вибором системи, будуть розглянуті технічні характеристикирізних моделей і наведено порівняльну таблицю.

Аквастоп

Даний пристрій є запобіжним клапаном, що перекриває подачу води при виникненні протікання. Принцип роботи цього повністю механічного пристрою, побудований на порівнянні вхідного та вихідного тиску. Різкий перепад між ними (характерна ознака протікання) призводить до спрацьовування механізму, що перекриває подачу води через клапан захисту від протікання.

Дані пристрої призначені для встановлення на шланги подачі води до змішувача, пральної машини або бойлера. Незважаючи на простоту рішення не можна не визнати ефективність і безумовні переваги захисного клапана, до яких можна віднести:

• Високу швидкість спрацьовування для виявлення течі.
• Незалежність від мережі.
• Низька вартість порівняно з іншими системами захисту.

По суті, клапани Аквастоп не відносяться до контролерів, що розглядаються, оскільки забезпечують захист тільки локальної ділянки і не мають можливості підключення до загального контролера, що істотно обмежує функціональність. Тим не менш, такий пристрій є ефективним засобом запобігання потопу (затокою квартири), що володіє доступною вартістю, що заслуговує на згадку в загальному огляді.

Стоп потоп «Райдуга»

Цей комплекс захисту від протікання - повністю вітчизняна технологія, в якій застосовується класична схема принципу роботи. Базова комплектація бюджетних моделей включає блок управління, два провідних датчика, один електромагнітний клапан запірної арматури і інструкцію з установки.

У топових моделях управління системою здійснюється електронним контролером, здатним обробляти сигнали, що надходять від 15 бездротових датчиків. Повне перекриття води на введенні у квартиру здійснюється кульовими кранами із сервоприводами. Ціна таких моделей залежить від комплектації. Орієнтовна ціна базового комплексу захисту від протікання (контролер, два бездротові датчики, два крани з електроприводом, набір елементів живлення) близько $280.

Аквасторож

Захист «Аквасторож» провадиться в Росії вітчизняною компанією «Суперсистема» за ліцензією німецького розробника Germany Engineering. Принцип роботи контролера побудовано за класичною схемою. Нижче наведено базовий набір захисту «Аквасторож Експерт» ТН35.

У стандартний комплект цієї моделі входять:

1. Блок управління з радіоконтролером.
2. Три елементи живлення (батарейки), по 1,5 кожний.
3. Два провідні датчики.
4. Два бездротові датчики.
5. Блок живлення від стаціонарної мережі 220В.
6. Два сигнальні дроти завдовжки 2 м і 4 м.
7. Два крани електрокрана ¾.

Вартість захисту у перерахованій комплектації $300-$310.

Gidrolock

Виробник захисту – вітчизняна компанія "Гідроресурс". В основі розробки закладено класичний принцип роботи. Основна особливість даного комплексу захисту – висока варіативність, що дозволяє підібрати оптимальну конфігурацію для будинку чи квартири. Зокрема, базовий набір КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI, куди входить: контролер, три провідні датчики, дві запірні арматури з електроприводом та акумулятор. При необхідності Gidrolock комплектуються додатковими блоками, що розширюють функціональні можливості, наприклад, надсилання SMS повідомлень у разі аварії.

Вартість базового набору, що наводиться як приклад, - близько $260, при додаванні опцій ціна може істотно збільшитися.

Нептун

На завершення огляду розглянемо ще одну російську розробку захисту від витоку - Нептун (Neptun), створену спільно з італійською компанією Bugatti. На малюнку нижче представлена ​​базова комплектація набору Neptun Bugatti Base (контролер, 2-а ШЕП та 3-и провідні детектори).

Захист від протікання Нептун навіть у базовому виконанні має широкий потенціал для розширення шляхом збільшення кількості датчиків та електрокранів (до 20 та 6 штук відповідно). Незважаючи на те, що цей бренд має найдовший час спрацьовування (до 20 секунд) серед розглянутих систем, популярність від цього не страждає за рахунок відносно низької вартості (для наведеного комплекту — $240) і тривалої гарантії (виробник дає 6 років).

Підсумкова таблиця порівняння

На завершення представимо вашій увазі порівняльну таблицю, складену за характеристиками найпопулярніших моделей різних брендів.

Таблиця №1. Порівняння популярних моделей.

Комплектація Характеристики	Назва захисту та конкретної моделі
	Аквасторож ТН35	Стоп потоп «Райдуга» Базовий набір	Gidrolock КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI	Нептун Neptun Bugatti Base
Контролер	+	+	+	+
Провідні датчики (шт)	2	—	3	3
Бездротові датчики (шт)	2	2	—	—
ШЕП	2	2	2	2
Автономне харчування

Вода дірочку знайде. Це прислів'я відоме всім. Найголовніше в тому, що вона підтверджується, нехай і не дуже часто, але наслідки можуть бути найгірші. Тут мова піде про те, чим загрожують протікання водопровідних або каналізаційних труб у квартирі. Часто про ці випадки ми дізнаємося від розгніваного сусіда, який живе поверхом нижче.

І, як правило, затоплення нижніх сусідів відбувається саме після того, як вони зробили дорогий євроремонт, адже іншого тепер не роблять. Тут можна побачити все що завгодно: провисла і обвалена натяжна стеля, шпалери, що відстали від стін, спливли паркет або спучений лінолеум, під яким була покладена тепла підлога. І вже зовсім на користь потоп піде для електропроводки.

Починається складання актів, ходіння по судах та домокеруючим компаніям. Повторний ремонт робиться, звісно, ​​з допомогою верхнього сусіда. А вже про зіпсовані стосунки та витрачені нерви краще не згадувати зовсім.

Усього цього могло б і не бути, якщо протікання помітити в ранній стадії. Адже найчастіше все починається з окремих невинних крапель, які важко помітити. Поступово ці краплі перетворюються на тонкий струмок, а потім проривається труба або просто вибивається прокладка, і лиха не оминути.

Звичайно, сучасні пластикові труби мають гарантію на п'ятдесят років, але де вони ці труби стільки стояли, хто це може засвідчити на власні очі? Тому аварія може трапитися в невідповідний момент. А чи доречно взагалі в цьому випадку говорити про якийсь момент?

Щоб не відбулося «світового потопу», використовуються всілякі датчики та сигналізатори протікання. Проблема, мабуть, стоїть настільки гостро, що останнім часом промисловістю стали випускатися різні пристрої, що допомагають боротися із протіканням.

Складність і функціональність таких приладів, точніше, їх асортимент, дуже широкий. Це можуть бути прості сигналізатори, що сповіщають про протікання звуковим сигналом, складніші пристрої можуть перекрити воду у всій квартирі.

Найбільш прості «їжалки» мають автономне живлення від батарей, складніші живляться, звичайно, від мережі. Є навіть пристрої, які можуть по стільниковому телефону повідомити про аварію власника квартири, попередньо відключивши воду. Найбільш просунуті сигналізатори дозволяють по тому телефону через SMS відключити воду. Ну от просто захотіли і відключили!

Природно, що подібні пристрої недешеві, і чим вища їхня функціональність, тим більше вони коштують. Звичайно, всі пристрої розглянути неможливо, але деякі з них спробуємо коротко описати хоча б за принципом: що вміє робити, яке застосоване джерело живлення і, звичайно, ціна.

Сигналізатори протікання промислового виготовлення

Компанія GIDROLOCK пропонує широкий спектр приладів та систем для боротьби з протіканням води. Для установки в квартирах вироби є набір, що складається з декількох компонентів. У комплект входить кілька датчиків протікання, як правило, 3 або 2 штуки. За бажання їх кількість можна збільшити.

Малюнок 1. Датчик протікання WSP (water sensor passive)

Крім датчиків протікання в комплект також входять два (холодна та гаряча вода) кульових крана з електроприводом (ШЕП) італійської фірми BUGATTI, блок керування, акумулятор 12вольт, 1,3ампер * год. Кульові крани випускається з приєднувальними різьбленнями 1/2, 3/4 та один дюйм. Звідси і різниця у призначенні та ціні наборів. Крани ШЕП випускаються на напругу 12В постійного струму та на 220В змінного. Однак, враховуючи вимоги електробезпеки, краще орієнтуватися на низьковольтну апаратуру 12 – 24В.

Малюнок 2. Кульовий кран із електроприводом

Так набір «КВАРТИРА 1» містить 2 напівдюймових ШЕП, причому його вартість становить 10000 рублів. «КВАРТИРА 1» у тій же комплектації, але з латунними ШЕП коштує трохи дорожче – 11600. Розрізнити ці набори можна за назвою: перший називається ULTIMATE BUGATTI, а другий PROFESSIONAL BUGATTI.

Набір квартира 3 з ШЕП 1 дюйм коштує вже 12 400 рублів. Ціна десь на рівні недорогого ноутбука або планшетника, начебто дорого. Але в порівнянні з євроремонтом у сусідів на нижньому поверсі – не так уже й багато. З часом ціни можуть змінюватися, природно, у бік збільшення.

Якщо готовий набірз якихось причин не підходить, наприклад замало датчиків, завжди можна купити будь-який елемент в роздріб. Таку послугу фірма також надає.

Датчики з радіоканалом WSR (water sensor radio)

Однією з новинок фірми GIDROLOCK є датчики протікання з радіоканалом. Такі датчики можуть бути підключені до блоків управління останніх моделей GIDROLOCK CONTROL, GIDROLOCK PREMIUM, GIDROLOCK UNIVERSAL і т.д. Використання датчиків з радіоканалом виправдане при використанні їх у системах водопостачання, опалення або каналізації, коли використання звичайних дротових датчиків неможливе або важко: дальнє розташування датчиків або небажання довбати стіни для прокладання ліній зв'язку.

У разі потрапляння води на електроди датчика останній передає сигнал про аварійну подію на приймач, підключений до блоку керування. Передача сигналу аварії продовжується доти, доки не буде отримано відповідь від приймача (передача за принципом «запит-відповідь»). Результатом такого радіообміну є закриття відповідного ШЕП.

Самі датчики є великою таблеткою діаметром 50 і висотою 12 мм. Дальність дії в межах прямої видимості не менше 500 м, живлення від вбудованої батареї, термін служби якої гарантує виробник на цілих 24 роки. Датчики працездатні в діапазоні температур –20 – +60 градусів. Куди краще!

Малюнок 3. Датчик WSR

Датчики WSR випускаються різного забарвлення, яке можна вказати при замовленні, у тому числі з малюнком під колір лінолеуму або плитки. Базовий колір датчиків – білий. І якщо використовуються радіодатчики, то без дистанційного пульта управління обійтися не можна зовсім. І такий пульт також є. Дальність його дії 250 м, термін служби від вбудованої батареї 7 років: у будь-який момент можна закрити або відкрити ШЕП, зупинити подачу води при аварійній ситуації або просто у разі ремонту, наприклад окремого крана або змішувача.

Можна було б знайти достатню кількість пристроїв промислового виготовлення для сигналізації про протікання води, і виявиться, що вони не гірші, а може навіть і краще системфірми GIDROLOCK, тому цю статтю жодною мірою не можна розглядати, як рекламу виробів саме цієї фірми. Просто ця система взята для прикладу, щоб показати сутність та широту проблеми затоплення та способи її вирішення.

Крім системи Гідролок в інтернет-магазинах та фірмах пропонуються також системи Нептун, Аквасторож, Веселка, Аквасенсор, Адлан-Т та інші. Яку з цих систем використовувати, можна вирішити лише в індивідуальному порядку, зіставивши її властивості, ціну та свої фінансові можливості. Але за сучасного рівня електроніки, імпортних комплектуючих, і навіть конкуренції між фірмами всі системи, швидше за все, за своїми властивостями досить надійні і функціональні.

Датчики протікання типу WSP і WSR є точковими, тому фіксують протікання лише тоді, коли до них дотече вода. В інших системах використовують датчики на основі сенсорного кабелю типу SC. Такий кабель можна легко укласти по периметру приміщення, розмістити змійкою по всій площі приміщення, або якось інакше.

Кріплення кабелю SC до поверхні підлоги здійснюється за допомогою пластикових кліпс із основою на самоклейці, або кліпсами типу «сережки» з кріпленням на шурупи. Загалом при використанні кабелю SC гарантується виключення «сліпих зон» контролю.

Для використання разом із кабелем SC застосовується блок керування LDM 0.5. Підключити кабель досить просто: згідно з інструкцією дроту чотирьох кольорів підключити до клем із відповідними номерами. На основі сенсорного кабелю працює, наприклад, згадана трохи вище система «Райдуга».

Докладніше про використання сенсорного кабелю SC можна прочитати у його технічному паспорті, який можна знайти у будь-якій пошуковій системі інтернету. Там є схема підключення і малюнки зі схемами прокладання кабелю в приміщенні.

Що й казати, системи промислового виробництва абсолютно хороші, але рядового споживача трохи бентежить вартість питання. До того ж якщо цей рядовий споживач ще й радіоаматор, то зібрати подібний прилад з неліквідних деталей не складе жодних труднощів. Правда, малоймовірно, що вийде суперприлад, що відключає воду під час аварії, але в ряді випадків цілком гідно може з поставленим завданням впоратися простий звуковий сигналізатор, зібраний із кількох деталей. Далі буде розглянуто кілька схем, які були розроблені радіоаматорами у різний, має бути ще радянський час.

Прості саморобні схеми для виявлення протікання води

Ось тут настав час згадати ще одне прислів'я: "Все геніальне просто". Саме так можна охарактеризувати схему, показану на малюнку нижче. Найбільш підходяща назва для неї «Найпростіший датчик протікання».

Рисунок 4. Найпростіший датчик

Схема настільки проста, містить всього три деталі, що зібрати її самостійно зможе будь-яка людина, яка взяла в руки паяльник уперше в житті. Швидше за все, не все вийде відразу: паяльник перегрівається, пайки виходять тьмяні та пухкі, висновки деталей та дроти не облуджуються.

Крім того, незрозуміло, навіщо у транзистора три ноги, і куди їх паяти. Все це змусить звернутися до відповідної літератури або просто запитати знайомих радіоаматорів. Але якщо всі перешкоди будуть подолані, схема запрацює, а це буде неодмінно, то може статися, що ряди радіоаматорів поповняться ще однією людиною. Так часто буває, коли зібрана конструкція видала очікувані результати.

Для виготовлення схеми знадобиться будь-який малопотужний. Це може бути КТ361, КТ502, КТ209 та будь-який подібний. Резистор R1 має номінал 10 – 20 КОм. Його призначення підтримуватиме транзистор у закритому стані. Для генерації звукового сигналу використовується буззер (buzzer - дослівний переклад зумер, пристрій звукової сигналізації, пищалка) з вбудованим генератором. Але скрізь його називають на англійський манер саме буззер, тож доведеться дотримуватися традиції.

Такий буззер починає випромінювати звук із частотою близько 2КГц, як тільки на нього подано напругу живлення. Бузери випускаються на напругу 1,5 – 12В. У цій конструкції підійде з напругою 9 – 12В. "Плюсовий" висновок буззера підключається до колектора транзистора VT1.

Малюнок 5. Буззер

Зонд датчика виконаний у вигляді платівки із фольгованого склотекстоліту розмірами 20*60 мм. Для отримання двох електродів достатньо на пластинці прорізати фольгу різаком з ножівки. Отримані смужки бажано облудити, залишки флюсу змити спиртом. Можна також просто прокласти на підлозі поряд два електроди, бажано з нержавіючої дроту. Цілком підійдуть для цього звичайні в'язальні спиці.

Конструкція датчика настільки проста, що не потрібно винаходити друковану плату, все можна зібрати навісним монтажем. Не потрібно навіть вимикач живлення: в черговому режимі транзистор закритий і від батарейки майже нічого не споживається.

Як батарея живлення використовується «Крона», точніше її сучасний імпортний аналог. Хоча такі батареї досить довговічні, можуть зберігатися кілька років, все-таки періодично стан батареї треба перевіряти. Зробити це найпростіше перемкнувши електроди зонда хоча б вологою ганчіркою або навіть пальцем. Замикати коротко зонд не слід, оскільки транзистор може вийти з ладу.

Працює датчик так. При попаданні рідини на електроди зонда його опір зменшується до кількох кілоом, що викликає відкриття транзистора. Через відкритий транзистор напруга живлення подається на буззер і лунає звуковий сигнал.

Для виявлення протікання датчики, можна кілька штук, розкладаються на підлозі в передбачуваних місцях протікання води. Кріплення датчиків здійснюється за допомогою клейкої стрічки скотч або ізолентою. При цьому кожен датчик живиться само собою від своєї окремої батарейки.

Трохи складніше схема "Звуковий сигналізатор протікання" показана на наступному малюнку. Сенс її такий самий, що й у схеми на одному транзисторі, лише трохи більше деталей і є можливість налаштування чутливості.

Малюнок 6. Звуковий сигналізатор протікання

Її основою є пороговий елемент на мікросхемі К561ТЛ1, у складі якої є 4 двовходові. У цій схемі використовується лише один елемент. Входи інших трьох елементів, що не використовуються, слід підключити до загального проводу. Це зменшить загальний струм споживання та захистить виходи мікросхеми від пробою. Напруги спрацьовування порогового елемента показано на малюнку.

Рисунок 7. Технічні дані мікросхеми К561ТЛ1

При включенні мікросхеми, як показано на малюнку, виходить тригер Шмітта з одним входом і одним виходом. Логіка роботи такого елемента дуже проста. Коли напруга на вході перевищить напругу спрацьовування 2,8 на виході встановлюється рівень логічного нуля. І тут транзистор VT1 закритий, тому буззер мовчить.

Якщо вхідна напруга на висновках 1,2 зменшувати, навіть дуже повільно і плавно, то при зниженні його до рівня 2,2 на виході елемента DD1.1 швидко і різко з'явиться рівень логічної одиниці, який відкриє транзистор VT1 і пролунає звуковий сигнал. Незважаючи на порівняно малі розміри буззера, його звучання, як правило, дуже гучне і неприємне, не почути просто не можна.

Вхідна напруга формується дільником, утвореним ланцюжком резисторів R1, R2 та датчиком протікання, конструкція якого була описана трохи вище. Неважко підрахувати, що при номіналах резисторів, зазначених на схемі, зниження опору датчика до 50 - 100КОм призведе до «просідання» напруги на вході тригера Шмітта нижче 2,2В. Якщо датчик сухий, практично «обрив», напруга на вході практично дорівнює напрузі живлення.

Живлення сигналізатора здійснюється від напруги 9 - 12В. Цілком підійде для цього будь-який мережевий адаптер або блок живлення від польських «антен-сушилок».

Наявність напруги живлення контролюється за допомогою світлодіода HL1, який споживає основну частку потужності, поки сигналізатор перебуває в режимі очікування. Тому, якщо передбачається живлення пристрою від батарейки, цей світлодіод слід виключити зі схеми.

Така разюча простота розглянутих вище схем обумовлена ​​застосуванням них буззера з вбудованим генератором: подали харчування і, будь ласка, запищало. Якщо ж застосувати звичайний п'єзовипромінювач або динамічну голівку, схема виглядає трохи інакше. Датчик затоплення включає генератор, а він видає звукові коливання.

Нижче показано схему з використанням генератора на базі .

Рисунок 8. Схема сигналізатора протікання на таймері 555

Насправді ця схема мало відрізняється від схеми однією транзисторі, розглянутої вище. Датчик протікання, ті самі дві смужки склотекстоліту або дві в'язальні спиці, підключений до бази транзистора T1. При зволоженні датчика його опір зменшується та відкривається транзистор T1. Струм через перехід колектор - емітер створює на резисторі R3 падіння напруги, яке прикладено до виведення 4 мікросхеми NE555.

Висновок 4 є входом /R (скидання) таймера NE555. Логічний нуль у цьому вході забороняє, зупиняє роботу всієї мікросхеми, тому генератор мовчить, але в висновку 3 рівень логічного нуля. Падіння напруги на резистори R3 сприймається таймером як логічна одиниця. Тому генератор запускається на виході 3 з'являються прямокутні імпульси звукової частоти. Сам генератор виконаний за стандартною схемою, опис якої можна знайти у статті про таймер NE555.

Вихідний каскад мікросхеми NE555 досить потужний, для отримання звукового сигналу можна безпосередньо до виходу схеми підключити електромагнітний випромінювач з опором обмотки не менше 50 Ом.

Подібних найпростіших схем можна знайти чимало. Виконані вони найчастіше на транзисторах або мікросхем малого ступеня інтеграції, як правило, К561. Але при деяких відмінностях схем принцип дії той самий: протікла вода, намок сенсор, увімкнувся генератор, пролунав звук. Тому для розуміння принципу роботи таких детекторів протікання достатньо трьох розглянутих схем.

Нова елементна база – нові схеми, нові можливості

Але радіоаматори народ творчий та невгамовний. В епоху мікроконтролерів датчики протікання створюються саме на них. Принцип роботи приблизно той же, що описаний вище, ось тільки реакція розумних схем на протікання може бути різноманітнішою. Наприклад, при незначному зволоженні датчика пристрій починає видавати короткі рідкі гудки. У міру підвищення рівня води гудки починають частішати, змінювати тон або перетворитися на суцільний звуковий сигнал.

Подібна система також може мати контакти якого або до електрифікованих кранів типу ШЕП, що перекривають воду в потрібний момент. Виходить система анітрохи не гірша за промислові, описані вище.

На основі сучасної елементної бази досить легко створити датчики протікання, що працюють по радіоканалу. Для цього достатньо об'єднати в одній конструкції мікроконтролер та модуль передачі радіосигналу. І такі схеми в арсеналі аматорських конструкцій є.

Для того, щоб змінити здібності, зовсім не обов'язково щось змінювати у схемі за допомогою паяльника та викрутки. Потрібних параметрів легко добитися простою зміною програми мікроконтролера.

Борис Аладишкін

P.S.Додаток до статті Приклад наочного малюнка як можна використовувати датчики протікання в якомусь довільному сантехнічному приміщенні.

Примітка. Все може змінитися при використанні іншого обладнання. Завжди слід враховувати технічні умовивашого сантехнічного вузла (розташування труб для подачі води, а також розташування інших видів сантехнічних виробів - раковин, ванн, унітазів тощо).