Защита насоса в скважине от забора воздуха

При работе водяных насосов в скважине или другой емкости возможен случай когда водоотдача скважины меньше производительности насоса. В этом случае происходит выкачивание воды до уровня заборной горловины и насос начинает захватывать воздух что может привести к выходу его из строя.

Поэтому возникла потребность в создании устройства, которое отключало бы насос при достижении уровня воды ниже уровня насоса и ожидало наполнения скважины.

Для контроля уровня воды возможно использовать два датчика на максимальном и минимальном уровнях воды или один на минимальном уровне с использованием задержки примерно равной времени заполнения скважины.

Для уменьшения количества элементов системы и упрощения ее настройки было принято решение использовать один датчик на минимальном уровне воды (1 - скважина, 2 - вода, 3 - насос, 4 - датчик уровня воды). 

Датчик уровня воды выполнен из квадратного двустороннего луженого куска стеклотекстолита размером 40 мм. Стеклотекстолит по краям пропитан не гигроскопичным веществом (например краска, лак и тому подобное) это необходимо для предотвращения ложного срабатывания в результате пропитывания стеклотекстолита водой. К противоположным сторонам стеклотекстолита припаивается двужильный провод типа ТРП или витой пары. Концы провода возле датчика необходимо также покрыть диэлектриком и обеспечить механическое крепление провода к датчику. Второй конец провода подключается к разъему Х2.

Устройство устанавливается после штатного выключателя (между насосом и выключателем) или вместо него. Подключение осуществляется к разъему Х1 (с верху вниз) "0" сети, фаза вход, фаза выход.

Устройство имеет три режима работы, которые устанавливаются трехпозиционным переключателем S1:
- Вкл. - насос включен постоянно.
- Выкл. - насос выключен.
- Авто - устройство управляет насосом в зависимости от наличия воды.

При включенном режима авто устройство проверяет наличие воды и при ее наличии запускает насос, который работает пока уровень не ниже уровня датчика. При отсутствии воды устройство останавливает насос на время, которое задается переменным резистором VR1. В приведенном устройстве задержка изменяется от 10 до 1034 секунды. После чего проверяется наличие воды и при ее наличии насос запускается.

Поскольку установка устройства производилось в помещении скважины, где влажность повышена - корпус имеет влагозащищенное исполнение, а места в которых образовывался зазор были промазаны клеем. Поскольку корпус полностью не герметичен проникновение влаги возможно с влажным воздухом из-за малого дыхания корпуса, которое происходит при изменении температуры внутри корпуса.

Основным элементом схемы является микроконтроллер ATtiny13A. Второй вывод микроконтроллера работает как вход, подтянутый к напряжению питания через внутренний резистор.Третий вывод контроллера работает как выход, который с помощью оптосимистора IC2 управляет симистором T3, который управляет насосом. Седьмой вывод микроконтроллера работает как аналоговый вход и измеряет напряжение на переменном резисторе VR1. Также в устройстве используется таймер и АЦП. В микроконтроллере используется внутренний RC генератор 4,8 МГц, из за чего возможны незначительные отклонения задержки.

Фьюз биты выставляются следующим образом:

Программа устройства представляет собой бесконечный цикл в котором опрашивается датчик и при наличии воды и выключенном насосе включает его, а при отсутствии воды отключает насос, считывает данные АЦП добавляет к ним 10, на основании чего с помощью таймера отрабатывает задержку после чего вновь проверяет датчик.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Sprint-Layout
• CodeVisionAVR
• Микроконтроллер
• AVR