Для удобства пользования на бочку можно установить измеритель уровня воды в ней или сантехнический клапан, который будет перекрывать подачу воды, когда бочка наполнится, a также электронный термометр c выносным датчиком.

На рисунке выше представлено простейшее приспособление для измерения уровня воды в накопителе, действие которого основано на эффекте сообщающихся сосудов. Как известно в таких сосудах жидкость находится на одинаковом уровне. Если присоединить к расходной трубе тройник и к одному его концу привинтить тонкую прозрачную трубку, то уровень воды в этой трубке будет таким же, как и в баке. Таким образом, при наполнении бака и расходовании воды можно будет отслеживать ее уровень. Недостаток этого способа заключается в том, что смотровая трубка должна быть поднята на уровень самого бака и при этом хорошо видна. Если же емкость для воды окружена теплицей, пользоваться указанным приспособлением будет весьма проблематично.

Можно встроить в бак дистанционный механический измеритель уровня воды, который состоит из тяжелого, но плавучего поплавка, небольшого блока, установленного на краю бака, тонкого и крепкого шнура и грузика. Один конец шнура пропускают через блок и привязывают к поплавку, котоpый можно сделать из небольшого деревянного бруска c приклеенным к нему куском пенопласта. Поплавок получится достаточно тяжелым, но за счет пенопласта будет плавать. Второй конец шнура пропускают через направляющие, например, колечки или короткие обрезки шланга, и подвешивают к нему небольшой грузик.

Принцип действия механического измерителя состоит в следующем. При снижении уровня воды в баке поплавок опускается и тянет за собой шнурок, a тот поднимает грузик. Если расположить вдоль траектории движения грузика шкалу и разметить ee, можно c достаточной точностью определить, сколько в данный момент налито воды в баке. Длина шнурка может быть достаточно большой – до 10 и даже 20 м. Главное, чтобы он свободно перемещался. Для этого можно натереть его мылом или стеариновой свечкой.

Существует и более совершенный способ измерения уровня воды с помощью герконов – особых герметичных выключателей. Это стеклянные колбочки с двумя-тремя контактами внутри, которые замыкаются при попадании геркона в действие магнитного поля. Если спаять 2 геркона (можно больше) в простейшую электрическую схему и разместить их внутри пластиковой или алюминиевой трубки с помощью поплавка c магнитом, то получится дистанционный измеритель уровня воды.

Поплавок изготавливают в виде кольца из дерева или пенопласта и надевают его нa трубку. К кольцу крепят магнит, желательно также кольцевой (например, из вышедшего из строя динамика). Один геркон помещают внутрь трубки, a второй располагают вверху. Если возле геркона находится магнит, выключатель замыкает свои контакты, вследствие чего загорается соответствующая сигнальная лампочка или светодиод.

Чтобы определять промежyточные уровни воды в баке, добавляют в схему соответствующее количество герконов и сигнальных лампочек. Крайние герконы могут служить для управления насосом, который будет вовремя пополнять бак водой из колодца или водопроводной системы.

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

• Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
• Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
• Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело – измерять высоту питьевой воды в баке, другое – проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

• поплавочного типа;
• использующие ультразвуковые волны;
• устройства с емкостным принципом определения уровня;
• электродные;
• радарного типа;
• работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

• Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
• Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

• излучается ультразвуковой импульс;
• принимается отраженный сигнал;
• анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

• Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
• Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
• Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
• Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
• Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
• Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня – на замыкание, максимального – на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

• По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
• Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
• По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Маленькая хитрость от Секрет Мастера. Два простых предмета позволяющих улучшить жизнь дачника и не испортить настроение в какой-нибудь момент. Садоводы знают эту проблему, когда наливаешь бочки не всегда понятно когда надо выключить воду, поэтому приходится часто проверять уровень воды или пропустить момент перелива и сделать наводнение на грядках. Смоделка сделана случайно при проведении одного эксперимента. Такой простой лайфхак позволит из далека визуально контролировать количество воды в бочке и не пропустить момент выключения подачи воды.

Как сделать индикатор наполнения своими руками

Материалы и инструмент

Для работы потребуется только подручные материалы труба — пластмассовая, металлическая или импровизированная из пластиковой бутылки, медицинская или хозяйственная перчатка. Суть процесса индикации простая. Вода наливаемая в бочку повышает уровень воды. Если установить трубу внутрь бочки, то воздух из трубы будет постепенно вытесняться водой, вот этот воздух и можно использовать для надувания медицинской перчатки, воздушного шарика или предмета из . Важно рассчитать объем так, чтобы воздуха хватило для надувания перчатки. Объем регулируется длиной и диаметром трубы. Пример реализации маленькой хитрости смотрите на фото и видео:).

Вода поступает в бочку

Бочка полная

Самоделка найдет применение и для других случаев жизни, где установлены емкости не оборудованные автоматикой, но требующие контроля или знания уровня жидкости, например, баки летнего душа, напорные баки, септики и т.п.

Дача. Колодец c насосом + накопительный бак. Если лень включать насос, то нужна автоматическая включалка. Задача состоит в следующем: необходимо включать насос в колодце, когда в накопительной ёмкости (например, бочке) вода опускается ниже определённого уровня, и выключать насос, когда вода наберётся.
Накопительные ёмкости бывают разные по объёму. Колодцы тоже разные бывают. Можно ненароком осушить колодец, если вовремя не выключить насос. Да и самому насосу работать без воды тоже не привычно.
Поэтому нужно ещё уметь выключить временно насос в колодце, если уровень понизился и разрешать ему включаться, если уровень в норме.

В Сети есть много электронных схем, следящих за верхним и нижним уровнями воды. От простых (пару транзисторов) до микропроцессорных. Мы их рассматривать не будем. В качестве датчика уровня воды очень часто используют принцип электропроводности воды. Т.е. это, как правило, электроды, имеющие непосредственный контакт с водой. Минус их в том, что они имеют тенденцию окисляться, терять контакт с проводами и другие прелести нахождения «железки под потенциалом» в воде.

В данной статье рассмотрена реализация бесконтактного датчика из подручных материалов.
После того как мой насос в очередной раз не включился, я решил сделать в качестве датчика что-то более оригинальное, нежели три железяки в воде.

Для изготовления одного такого датчика понадобятся:
- Труба полипропиленовая для воды с внутренним диаметром 25мм. Труба из металлопласта не желательна, т.к. её можно ненароком довольно легко деформировать, но если аккуратно, то можно и её.
- Пара датчиков на открытие двери (из них извлекаем два геркона и магнит)

- Пробковая пробка от бутылки (винная или другая подходящая). Содержимое бутылки не так важно, главное чтобы оно не помешало дальнейшей работе.
- Провод нужной длинны, термоусадочная трубка, пара нейлоновых стяжек, верёвочка и изолента.

В общем, ничего дефицитного, всё нашлось в сарае.

Первое, что нужно сделать, это в торце пробки просверлить (проковырять) отверстие, чтобы вставить внутрь магнит.
После того как магнит вставлен, нужно проверить, что пробка свободно пролетает внутри трубы. Скорее всего, этого не так. Поэтому методом трения пробки об напильник или наждачку уменьшаем диаметр пробки.
Должно получиться что-то типа такого:

Для лучшего скольжения внутри трубы пробку можно покрыть лаком (например, яхтным) методом окунания.
Т.к. лак добавит некоторую толщину к пробке, нужно подгонять диаметр пробки с запасом. У меня диаметр пробки вместе с лаковым покрытием меньше внутреннего диаметра трубы примерно на 3 мм.

Далее добытые герконы припаиваем к проводам, помещаем в термоусадку и обсаживаем её. Расстояние между герконами соответствует разнице между нижним уровнем воды в колодце (когда нужно аварийно отключить насос) и верхним уровнем, когда его разрешается снова включить.

Чтобы вода не проникла внутрь, верхний край термоусадки должен зайти на провод и прочно обхватить его. Поэтому провод лучше использовать круглого сечения.

Термоусадка должна идти от подходящего к датчику провода поверх обоих герконов и заканчиваться примерно через 5 см после нижнего геркона.
Нижний край термоусадки делаем больше примерно на 5см, чем нужно и после усадки загибаем хвостик вверх, фиксируя в таком положении, например, ещё одним кусочком термоусадки.

Собираем. Герконы в термоусадке прикрепляются вдоль трубки любым удобным методом (нейлоновые стяжки или изолента). В случае применения стяжек нужно учесть, что в холодной воде они могут сжаться и либо сами лопнут, либо что-то повредят. Поэтому не стоит их сильно затягивать.

Сверху точно такой же ограничитель, чтобы пробка не всплыла из трубы. Ограничители нужно ставить с таким расчётом, чтобы упёршись в них, пробка оказалась напротив геркона.
Примерно так:

Собранную конструкцию нужно привязать к верёвочке и можно пользоваться.
Получается вот так:

Перед опусканием в колодец подключаем всё к устройству управления насосом и проверяем работоспособность методом перевёртывания трубы.
Пробка должна перемещаться свободно и при достижении герконов отключать/включать насос.

Опускаем трубу в колодец до конца (нижний геркон чуть ниже уровня насоса). Включаем насос и пытаемся высосать колодец. Как только насос начинает хватать воздух, поднимаем трубку до момента, когда пробка опустится до нижнего геркона и отключит насос.

Приподнимаем немного выше, чтобы насос отключался чуть ранее, чем закончится вода и так фиксируем. Соответственно, когда воды в колодце наберётся достаточно, пробка включит верхний геркон, который разрешает насосу вновь работать.

Аналогичное устройство установлено и на накопительной ёмкости. Оно включает насос, когда вода в ёмкости заканчивается и отключает, когда вода наберётся.

Правда это устройство имеет некоторые технологические особенности:
- Устройство находится не внутри ёмкости, а снаружи и работает по методу сообщающихся сосудов.
- Верхний ограничитель при этом можно не ставить, достаточно чтобы труба была чуть выше верхнего края ёмкости
- В качестве нижнего ограничителя не удастся использовать две дырочки и стяжку (водичка вытечет). Поэтому нижним ограничителем является изгиб трубы.

К сожалению, реальную конструкцию, установленную на накопителе, сфотографировать не удалось. Поэтому схематично покажу.

Многие дачники мечтают соорудить летний душ у себя на участке, но постоянно откладывают эту работу, считая ее слишком сложной и трудоемкой. На самом деле все очень просто, и для того чтобы соорудить простейшую конструкцию, уйдет не так много времени. Например, чтобы сделать душ из бочки своими руками, понадобится минимум затрат и материалов, поэтому именно этот вариант мы и рассмотрим в данной статье.

Основные виды бочек, которые используются чаще всего

Для того чтобы система была удобной и практичной, важно подобрать оптимальную емкость, мы рекомендуем рассмотреть следующие варианты:

Металлические	Это самые обычные емкости из стали, вместимость которых чаще всего составляет 200 литров. Их основное достоинство – низкая цена и доступность, но есть и большой недостаток, который заключается в подверженности материала коррозии. И если снаружи поверхность можно периодически подкрашивать и обрабатывать, то изнутри она будет ржаветь и портиться.
Оцинкованные	Более надежное и долговечное решение, чем вышеописанное. Главное отличие – слой гальванического покрытия, который препятствует возникновению ржавчины, но если поверхность повредить, то там начнет развиваться коррозия.
Пластиковые	Этот вариант отличается огромным разнообразием конфигураций, размеров и форм. Вы можете выбрать изделия любых форм: круглая, квадратная, плоская и т.п. Это позволяет упростить процесс установки своими руками за счет того, что можно найти нужную конфигурацию.
Нержавеющие	Самый дорогостоящий вариант, который отличается высокой долговечностью и высокой устойчивостью к коррозии. Использовать такую конструкцию нецелесообразно, если вам нужен простой бюджетный вариант.

Важно! Если вы приспосабливаете под какую-либо бочку, то обязательно убедитесь в том, что она не использовалась для хранения химических веществ и других компонентов, которые могут негативно повлиять на здоровье человека.

Преимущество пластика — огромный выбор форм и размеров

Как провести работы

Мы разберемся, как сделать бочку для душа своими руками и как собрать конструкцию. Все довольно просто, но знать основные правила и рекомендации все равно нужно.

Подготовка емкости

Перед тем, как из бочки сделать душ, убедитесь, что она чистая изнутри. Идеальный вариант – емкости, которые использовались для хранения пищевых продуктов, это гарантирует их безопасность.

• В первую очередь необходимо запастись всем требуемым, в первую очередь лейкой и краном. Проще всего использовать конструкцию из пластика, в которой есть и кран, и лейка, но можно собрать систему и самостоятельно, все нужные элементы вы сможете приобрести в любом специализированном сантехническом магазине, важно, чтобы узлы подходили друг к другу.

• Если у вас бочка из металла, то понадобится дрель и сверло по диаметру трубки на кране для того, чтобы просверлить отверстие. В случае с пластиковыми вариантами все намного проще: достаточно ножа и карандаша для разметки отверстия, главное, делать все аккуратно, чтобы не испортить бочку.

• После того, как отверстие сделано, можно прикреплять трубу, делается это просто, с наружной стороны ставится гайка и резиновое уплотнительное кольцо, такие же элементы устанавливаются и изнутри. Система аккуратно зажимается, чтобы резиновые кольца не потрескались и не были раздавлены.

Важно! Можно прикрепить дождик и через шланг, тогда вы сможете использовать лейку как в обычном душе.

Установка конструкции

Правильное крепление бочки для душа так же важно, как и качественная сборка, работы проводятся следующим образом:

• В первую очередь следует подготовить конструкцию, на которой будет располагаться емкость, каркас должен быть таким, чтобы без проблем выдерживать вес полной бочки, это очень важно для безопасной эксплуатации. Можно использовать либо дерево, либо металл, все зависит от того, что есть под рукой или что проще приобрести.
• При сборке каркаса важно учитывать конфигурацию емкости, чтобы она устанавливалась максимально надежно, так для круглых вариантов можно сделать овальные вырезы в опорах, а если емкость ставится вертикально, то по месту ее расположения крепятся дополнительные брусья или металлические элементы.
• Установка бочки для душа начинается с ее пробного расположения, важно убедиться, что конструкция располагается устойчиво и никакие элементы не создают помех.
• Рассмотрим, как укрепить бочку для душа, это может быть проведено двумя способами: либо с использованием плоских широких ремней из синтетических материалов, которые очень долговечны и прочны, либо применяя перфорированную ленту из оцинкованной стали – она гибкая, очень прочная и может повторить форму емкости, обеспечивая максимально надежный прижим.