Waterlekbeschermingsblok - industriële detectoren en zelfgemaakte apparaten

Water zal een gat vinden. Dit spreekwoord is bij iedereen bekend. Het belangrijkste is dat het wordt bevestigd, zij het niet vaak, maar de gevolgen kunnen het meest betreurenswaardig zijn. Hier zullen we praten over wat de lekkage van water of rioolbuizen in het appartement is beladen. Vaak leren we over deze gevallen van een boze buurman die op de verdieping beneden woont.

En in de regel gebeurt de overstroming van de lagere buren net nadat ze een dure renovatie hebben uitgevoerd, omdat ze nu niets anders doen. Hier kunt u alles zien: een doorhangend en ingestort spanplafond, behang achter de muren, een parket of uitgebreid linoleum, waaronder een warme vloer werd gelegd. En het is helemaal niet goed voor de overstroming voor elektrische bedrading.

Het opstellen van handelingen begint, de circulatie in de rechtbanken en huisbeheerders. Herhaalde reparaties worden uiteraard uitgevoerd op kosten van de bovenbuurman. En het is beter om niet volledig verwende relaties en uitgeputte zenuwen te onthouden.

Dit alles is misschien niet gebeurd als in een vroeg stadium een ​​lek werd opgemerkt. Meestal begint het tenslotte allemaal met individuele onschadelijke druppels die moeilijk op te merken zijn. Geleidelijk veranderen deze druppels in een dunne stroom, en dan breekt een pijp of een pakking net uit, en problemen kunnen niet worden vermeden.

Natuurlijk hebben moderne kunststofbuizen een garantie van vijftig jaar, maar waar stonden ze voor zoveel buizen, wie kan dit persoonlijk bevestigen? Daarom kan een ongeval gebeuren op het meest ongelegen moment. Maar is het überhaupt gepast om over een geschikt moment te praten?

Om de "wereldwijde overstroming" te voorkomen, worden allerlei sensoren en lekkagealarmen gebruikt. Het probleem is blijkbaar zo acuut dat de afgelopen jaren door de industrie verschillende apparaten zijn geproduceerd om lekken te helpen verhelpen.

De complexiteit en functionaliteit van dergelijke apparaten, meer bepaald hun bereik, is erg breed. Het kunnen eenvoudige signaalgevers zijn die met een geluidssignaal informeren over lekkage, meer complexe apparaten kunnen water in het hele appartement blokkeren.

De eenvoudigste "tweeters" worden op batterijen gevoed, de meer complexe natuurlijk op het lichtnet. Er zijn zelfs apparaten die de eigenaar van een appartement per ongeluk op hun mobiele telefoon kunnen waarschuwen door eerst het water uit te schakelen. Met de meest geavanceerde signaalgevers kunt u water uitschakelen via dezelfde telefoon via sms. Nou, dat is gewoon gewenst en uitgeschakeld!

Natuurlijk zijn dergelijke apparaten niet goedkoop en hoe hoger hun functionaliteit, hoe hoger ze kosten. Het is natuurlijk onmogelijk om alle apparaten in overweging te nemen, maar we zullen proberen om er een paar kort te beschrijven, tenminste op basis van het principe: wat kan doen, welke wordt gebruikt vochtigheidssensor, voeding en, natuurlijk, prijs.

Industriële lekindicatoren

GIDROLOCK biedt een breed scala aan instrumenten en systemen om waterlekken te bestrijden. Voor installatie in appartementen zijn de producten een set bestaande uit verschillende componenten. De kit bevat verschillende lekkagesensoren, meestal 3 of 2 stuks. Indien gewenst, kan hun aantal worden verhoogd.

Figuur 1. WSP-lekkagesensor (passieve watersensor)

Naast lekkagesensoren bevat de set ook twee (koud en warm water) kogelkranen met elektrische aandrijving (SHEP) van het Italiaanse bedrijf BUGATTI, besturingseenheid, 12 volt batterij, 1,3 ampère * uur. Kogelkranen zijn verkrijgbaar met 1/2, 3/4 en een inch verbindingsdraden. Vandaar het verschil in het doel en de prijs van de sets. ShEP-kranen zijn beschikbaar voor 12V DC en 220V AC.Gezien de vereisten van elektrische veiligheid is het echter beter om te focussen op laagspanningsapparatuur 12-24V.

Figuur 2. Elektrische kogelkraan

Dus de set "APPARTEMENT 1" bevat 2 halve inch SHEP's en de kosten zijn 10.000 roebel. "APPARTEMENT 1" in dezelfde configuratie, maar met messing is SHEP iets duurder - 11600. U kunt deze sets op naam onderscheiden: de eerste heet ULTIMATE BUGATTI en de tweede is PROFESSIONELE BUGATTI.

Een set van appartement 3 met een 1-inch ShEP is al 12.400 roebel. De prijs is ergens op het niveau van een goedkope laptop of tablet, het lijkt duur te zijn. Maar vergeleken met de renovatie van de buren op de benedenverdieping - niet zo veel. In de loop van de tijd kunnen prijzen natuurlijk omhoog gaan.

Als de kant-en-klare set om de een of andere reden niet past, bijvoorbeeld omdat er niet genoeg sensoren zijn, kunt u altijd een ontbrekend artikel in de detailhandel kopen. Het bedrijf biedt ook een dergelijke service.

Sensoren met WSR (watersensorradio)

Een van de innovaties van GIDROLOCK zijn lekkagesensoren met een radiokanaal. Dergelijke sensoren kunnen worden aangesloten op de regeleenheden van de nieuwste modellen: GIDROLOCK CONTROL, GIDROLOCK PREMIUM, GIDROLOCK UNIVERSAL, etc. Het gebruik van sensoren met een radiokanaal is gerechtvaardigd bij gebruik in watervoorziening, verwarming of riolering, wanneer het gebruik van conventionele bedrade sensoren onmogelijk of moeilijk is: de verre locatie van de sensoren of de terughoudendheid tegen hamerwanden voor het leggen van communicatielijnen.

In het geval dat water op de sensorelektroden binnendringt, verzendt deze een alarmgebeurtenissignaal naar de ontvanger die is aangesloten op de besturingseenheid. De verzending van het alarmsignaal gaat door totdat een reactie van de ontvanger is ontvangen (verzending volgens het 'verzoek-reactie'-principe). Het resultaat van deze radio-uitwisseling is de sluiting van de overeenkomstige SHEP.

De sensoren zelf zijn een grote tablet met een diameter van 50 en een hoogte van 12 mm. Het bereik binnen de zichtlijn is minimaal 500 m, aangedreven door een ingebouwde batterij, waarvan de levensduur tot 24 jaar wordt gegarandeerd. Sensoren kunnen worden gebruikt in het temperatuurbereik van -20 - +60 graden. Veel beter!

Figuur 3. WSR-sensor

WSR-sensoren zijn verkrijgbaar in verschillende kleuren, die kunnen worden opgegeven bij het bestellen, inclusief die met een patroon dat overeenkomt met de kleur van linoleum of tegel. De basiskleur van de sensoren is wit. En als radiosensoren worden gebruikt, kunt u helemaal niet zonder afstandsbediening. En zo'n afstandsbediening is er ook. Het bereik van 250 m, de levensduur van de ingebouwde batterij is 7 jaar: u kunt op elk gewenst moment de stroomvoorziening sluiten of openen, de waterstroom stoppen in geval van nood of gewoon in geval van reparatie, bijvoorbeeld een afzonderlijke kraan of mixer.

Men zou een voldoende aantal industrieel gemaakte apparaten kunnen vinden om waterlekken te signaleren, en het blijkt dat ze niet slechter of misschien zelfs beter zijn dan GIDROLOCK-systemen, dus dit artikel kan op geen enkele manier worden beschouwd als reclame-producten van dit specifieke bedrijf. Alleen dit systeem wordt als voorbeeld genomen om de aard en omvang van het overstromingsprobleem te laten zien en op te lossen.

Naast het Hydrolock-systeem bieden online winkels en bedrijven ook Neptune, Aquastorozh, Rainbow, Aquasensor, Adlan-T en anderen aan. Welke van deze systemen u wilt gebruiken, kan alleen op individuele basis worden bepaald door de eigenschappen, de prijs en de financiële mogelijkheden ervan te vergelijken. Maar met het huidige niveau van elektronica, geïmporteerde componenten en concurrentie tussen bedrijven, zijn alle systemen waarschijnlijk vrij betrouwbaar en functioneel in hun eigenschappen.

Leksensoren zoals WSP en WSR zijn puntsensoren en detecteren daarom alleen lekkage wanneer water hen bereikt. Andere systemen gebruiken sensoren op basis van een SC-sensorkabel. Een dergelijke kabel kan eenvoudig rond de omtrek van de kamer worden gelegd, met een slang over het hele gebied van de kamer worden geplaatst, of op een andere manier.

SC-kabel wordt op het vloeroppervlak bevestigd met behulp van plastic clips met een zelfklevende basis, of clips van het type "oorbel" met schroeven. Over het algemeen is bij het gebruik van een SC-kabel de uitsluiting van blinde vlekken gegarandeerd.

Voor gebruik met de SC-kabel wordt de LDM 0.5-regeleenheid gebruikt. Het aansluiten van de kabel is vrij eenvoudig: volgens de instructies van de draad van vier kleuren, verbinden met de terminals met de overeenkomstige nummers. Op basis van de sensorkabel werkt bijvoorbeeld het hierboven genoemde Rainbow-systeem.

U kunt meer lezen over het gebruik van de SC-sensorkabel in het technische paspoort, dat u op elke internetzoekmachine kunt vinden. Er is ook een aansluitschema en tekeningen met schema's voor het leggen van de kabel in de kamer.

Vanzelfsprekend zijn industriële productiesystemen zeker goed, maar de gemiddelde consument is enigszins in de war door de prijs van het probleem. Bovendien, als deze gewone consument ook een radioamateur is, zal het assembleren van een dergelijk apparaat uit illiquide delen niet moeilijk zijn. Het is waar dat het onwaarschijnlijk is dat je een superapparaat krijgt dat het water uitschakelt tijdens een ongeval, maar in sommige gevallen kan het de taak, een eenvoudig geluidsalarm, dat uit verschillende delen is samengesteld, behoorlijk afhandelen. Vervolgens zullen we verschillende schema's overwegen die door radioamateurs op verschillende tijdstippen zijn ontwikkeld, er zou nog Sovjettijd moeten zijn.

Eenvoudige zelfgemaakte circuits voor het detecteren van waterlekken

Hier is het tijd om een ​​ander spreekwoord op te roepen: "Alles ingenieus is eenvoudig." Op deze manier kunt u het circuit karakteriseren dat in onderstaande figuur wordt getoond. De meest geschikte naam ervoor is "De eenvoudigste lekdetector."

Figuur 4. De eenvoudigste sensor

Het circuit is zo eenvoudig, bevat slechts drie details, dat iedereen die voor het eerst in zijn leven een soldeerbout oppakt, deze zelf kan monteren. Hoogstwaarschijnlijk zal niet alles meteen uitkomen: de soldeerbout raakt oververhit, de soldeer wordt saai en los, de bevindingen van de onderdelen en draden zijn niet vertind.

Bovendien is het niet duidelijk waarom de transistor drie poten heeft en waar deze moet worden gesoldeerd. Door dit alles ga je naar de relevante literatuur of vraag je het gewoon aan vrienden van de radioamateur. Maar als alle obstakels worden overwonnen, werkt het schema, en het zal met alle middelen zijn, dan kan het gebeuren dat de rangen van hamradionisten aanvullen met een andere persoon. Dit gebeurt vaak wanneer het geassembleerde ontwerp de verwachte resultaten opleverde.

Voor de vervaardiging van het circuit heeft u een laag vermogen nodig p-n-p transistor. Het kan KT361, KT502, KT209 en dergelijke zijn. Weerstand R1 heeft een nominale waarde van 10 - 20 kOhm. Het doel is om de transistor gesloten te houden. Om een ​​audiosignaal te genereren, wordt een zoemer gebruikt (zoemer - letterlijke vertaling van een zoemer, een geluidsalarmapparaat, "tweeter") met een ingebouwde generator. Maar overal wordt het de zoemer op de Engelse manier genoemd, dus je moet je houden aan de traditie.

Zo'n zoemer begint geluid uit te zenden met een frequentie van ongeveer 2 KHz, zodra er een voedingsspanning op staat. Buzzers zijn beschikbaar voor spanning van 1,5 - 12V. In dit ontwerp is het geschikt met een spanning van 9 - 12V. De "positieve" uitgang van de zoemer is verbonden met de collector van de transistor VT1.

Figuur 5. Zoemer

De sonde is gemaakt in de vorm van een plaat van folie glasvezel met afmetingen van 20 * 60 mm. Om twee elektroden te verkrijgen, volstaat het om de folie op de plaat te snijden met een mes van een ijzerzaagblad. Het is raadzaam om de verkregen strips te bestralen, de resterende flux te spoelen met alcohol. U kunt ook eenvoudig twee elektroden op de vloer ernaast leggen, bij voorkeur roestvrij staaldraad. Gewone breinaalden zijn heel geschikt voor deze doeleinden.

Het ontwerp van de sensor is zo eenvoudig dat u de printplaat niet opnieuw hoeft uit te vinden, alles kan worden gemonteerd door wandmontage. U hebt zelfs geen stroomschakelaar nodig: in de standby-modus is de transistor gesloten en wordt bijna niets van de batterij verbruikt.

Als batterij wordt "Krona" gebruikt, of liever de moderne geïmporteerde tegenhanger. Hoewel dergelijke batterijen behoorlijk duurzaam zijn, kunnen ze meerdere jaren worden bewaard, maar toch moet de batterijconditie periodiek worden gecontroleerd. De eenvoudigste manier om dit te doen is door de sonde-elektroden te overbruggen met ten minste een vochtige doek of zelfs een vinger. De sonde mag niet worden kortgesloten, omdat de transistor mogelijk defect raakt.

De sensor werkt zo. Wanneer vloeistof de sonde-elektroden binnenkomt, neemt de weerstand ervan af tot enkele kilo-ohm, waardoor de transistor opent. Via een open transistor wordt de voedingsspanning aan de zoemer geleverd en hoort u een geluidssignaal.

Om lekken, sensoren, te detecteren, kunnen er verschillende op de vloer worden gelegd op de vermeende plaatsen van waterlekkage. De sensoren worden bevestigd met plakband of plakband. Bovendien wordt elke sensor natuurlijk gevoed door zijn eigen afzonderlijke batterij.

Het in de volgende afbeelding weergegeven circuit “Geluidslekkage alarm” is iets gecompliceerder. De betekenis ervan is hetzelfde als die van een circuit op een enkele transistor, alleen een beetje meer details en er is de mogelijkheid om de gevoeligheid aan te passen.

Figuur 6. Geluidslekdetector

De basis is een drempelelement op de K561TL1-chip, die 4 twee ingangen omvat Schmitt trigger. In dit schema wordt slechts één element gebruikt. De ingangen van de resterende drie ongebruikte elementen moeten op een gemeenschappelijke draad worden aangesloten. Dit vermindert het totale stroomverbruik en beschermt de uitgangen van de chip tegen storingen. De drempelspanning wordt weergegeven in de volgende afbeelding.

Figuur 7. Technische gegevens van de K561TL1-chip

Wanneer de microschakeling is ingeschakeld, zoals weergegeven in de afbeelding, wordt een Schmitt-trigger met één ingang en één uitgang verkregen. De logica van dit element is uiterst eenvoudig. Wanneer de ingangsspanning de uitschakelspanning van 2,8 V overschrijdt, wordt de uitgang ingesteld op logisch nul. In dit geval is de transistor VT1 gesloten, zodat de zoemer stil is.

Als de ingangsspanning op klemmen 1,2 zelfs zeer langzaam en soepel wordt verlaagd, dan zal, wanneer deze wordt verlaagd tot 2.2V, de uitgang van het DD1.1-element snel en scherp het niveau weergeven van een logische eenheid die de transistor VT1 opent en een audiosignaal klinkt. Ondanks het relatief kleine formaat van de zoemer, is het geluid in de regel erg luid en smerig, het is gewoon onmogelijk om het niet te horen.

De ingangsspanning wordt gegenereerd door een deler gevormd door een keten van weerstanden R1, R2 en een lekkagesensor, waarvan het ontwerp net hierboven werd beschreven. Het is gemakkelijk om te berekenen dat bij de weerstanden die in het diagram worden aangegeven, een afname van de sensorweerstand tot 50 - 100KΩ zal leiden tot een "afname" van de spanning aan de ingang van de Schmitt-trigger onder 2,2V. Als de sensor droog is, bijna "open", is de ingangsspanning bijna gelijk aan de voedingsspanning.

Het alarm wordt mogelijk gemaakt door voedingseenheid voor spanning 9 - 12V. Elke netwerkadapter of voedingseenheid van Poolse "antennedrogers" is zeer geschikt voor deze doeleinden.

De aanwezigheid van de voedingsspanning wordt gemonitord met behulp van de HL1 LED, die het grootste deel van het vermogen verbruikt terwijl de indicator in de standby-modus staat. Daarom moet deze LED van het circuit worden uitgesloten als het apparaat wordt gevoed door een batterij.

Een dergelijke opvallende eenvoud van de bovenstaande schema's is te wijten aan het gebruik van een zoemer met een geïntegreerde generator erin: ze leverden stroom en piepten alsjeblieft. Als u een conventionele piëzo-emitter of een dynamische kop gebruikt, ziet het circuit er een beetje anders uit. De overstromingssensor schakelt de generator in en produceert al geluidstrillingen.

Hieronder is een diagram met een generator gebaseerd op geïntegreerde timer NE555.

Figuur 8. Schema van de lekdetector op de 555 timer

In feite verschilt dit circuit weinig van het circuit op een enkele transistor, zoals hierboven besproken. De lekkagesensor, allemaal dezelfde twee strips van glasvezel of twee breinaalden, is verbonden met de basis van transistor T1.Wanneer de sensor nat wordt, neemt zijn weerstand af en opent transistor T1. De stroom door de collector-emitterovergang creëert een spanningsval op weerstand R3, die wordt toegepast op pen 4 van NE555.

Pin 4 is de ingang / R (reset) van de NE555-timer. Logische nul bij deze ingang verbiedt, stopt de werking van de gehele microschakeling, zodat de generator stil is, en bij pin 3 is er een logisch nulniveau. De spanningsval over de weerstand R3 wordt door de timer waargenomen als een logische eenheid. Daarom begint de generator, aan de uitgang 3, verschijnen rechthoekige pulsen van geluidsfrequentie. De generator zelf is gemaakt volgens het standaardschema, een beschrijving hiervan is te vinden in het artikel over de NE555-timer.

De uitgangstrap van de NE555-chip is behoorlijk krachtig, dus om een ​​audiosignaal te verkrijgen, kunt u een elektromagnetische zender met een wikkelweerstand van minimaal 50 Ohm rechtstreeks op de circuituitgang aansluiten.

Er zijn veel vergelijkbare eenvoudige schema's. Ze worden meestal uitgevoerd op transistors of microschakelingen met een kleine mate van integratie, in de regel K561. Maar met enkele verschillen in de circuits, is het werkingsprincipe hetzelfde: water lekte, de sensor werd nat, de generator ging aan, er kwam een ​​geluid uit. Daarom zijn de drie beschouwde schema's voldoende om het werkingsprincipe van dergelijke lekdetectoren te begrijpen.

Nieuwe elementaire basis - nieuwe circuits, nieuwe kansen

Maar radioamateurs zijn creatieve en rusteloze mensen. In het tijdperk van microcontrollers worden leksensoren precies daarop gecreëerd. Het werkingsprincipe is ongeveer hetzelfde als hierboven beschreven, alleen de reactie van slimme circuits op lekkage kan diverser zijn. Wanneer de sensor bijvoorbeeld licht bevochtigd is, begint het apparaat korte, zeldzame pieptonen te geven. Naarmate het waterniveau stijgt, beginnen de pieptonen frequenter te worden, veranderen ze van toon of veranderen ze in een solide geluidssignaal.

Een soortgelijk systeem kan ook hebben tussenrelaiswiens contacten verbonden met beveiligingsalarm of naar geëlektrificeerde kranen zoals SHEP, die het water op het juiste moment blokkeren. Het blijkt dat het systeem niet slechter is dan de hierboven beschreven industriële systemen.

Gebaseerd op de moderne elementaire basis, is het vrij eenvoudig om lekkagesensoren te maken die via de lucht werken. Om dit te doen, is het voldoende om een ​​microcontroller en een radiosignaaloverdrachtsmodule in één ontwerp te combineren. En dergelijke schema's in het arsenaal van amateurontwerpen bestaan ​​al.

Om vaardigheden te veranderen microcontroller systeemHet is helemaal niet nodig om iets in het circuit te veranderen met een soldeerbout en een schroevendraaier. De benodigde parameters worden eenvoudig bereikt door eenvoudig het microcontroller-programma te wijzigen.

Boris Aladyshkin

Postscriptum Toevoeging aan het artikel. Een voorbeeld van een grafische tekening van hoe lekkagesensoren kunnen worden gebruikt in een willekeurige loodgietersruimte.

Note. Alles kan veranderen wanneer u een ander type apparatuur gebruikt. U moet altijd rekening houden met de technische omstandigheden van uw sanitair (de locatie van de leidingen voor watertoevoer, evenals de locatie van andere soorten sanitairproducten - wastafels, badkuipen, toiletten, enz.).