Controle automático da bomba vibratória. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
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O dispositivo proposto destina-se ao controle automático de bombas vibratórias “Malysh”, “Rucheek” e similares para operação em poços (poços) com baixa vazão de água ou para bombeamento periódico de águas subterrâneas. A máquina utiliza sensores de nível de água sem contato instalados diretamente na mangueira elevatória da bomba, o que permite sua utilização em poços de pequeno diâmetro.
Uma bomba vibratória (Fig. 1) com uma mangueira para elevação de água está suspensa em um cabo metálico no poço. A mangueira está equipada com sensores para nível superior de água (UU) e nível inferior (LL). O funcionamento do dispositivo é baseado na mudança de condutividade entre um eletrodo comum, que é um cabo metálico de suspensão da bomba, e eletrodos sensores localizados dentro e fora da água.
Arroz. 1. Colocação da bomba vibratória no poço: 1 - água no poço, 2 - bomba vibratória, 3 - sensor de nível inferior, 4 - sensor de nível superior, 5 - mangueira de elevação de água, 6, 7 - fios de alimentação do sensores, cabo de suspensão de 8 bombas - eletrodo comum.
O estado dos sensores é analisado por meio de um nó lógico no chip DD1 (Fig. 2).
Arroz. 2. Diagrama esquemático da máquina XP2 (clique para ampliar)
O ciclo operacional da máquina prossegue da seguinte forma. Quando os sensores de nível superior e inferior estão na água, a condutividade entre o cabo e os eletrodos de ambos os sensores é grande, e quando a alimentação é ligada pela chave seletora SA1, os níveis lógicos 1 são ajustados nas entradas R e C do o gatilho, que leva ao aparecimento do mesmo nível em sua saída direta, provocando a abertura da chave nos transistores VT1, VT2, e ligando o relé K1, que conecta a bomba à rede com os contatos K1.3, K1.4.
Ao bombear água, a bomba desligará somente quando aparecer um 1 lógico na entrada R DD0, ou seja, quando a água cair abaixo do sensor de nível baixo. Este estado de disparo é caracterizado por um valor lógico zero em sua saída direta, o que faz com que a chave do transistor feche e o relé e a bomba sejam desligados.
Após o desligamento da bomba, o nível da água no poço começa a subir, e ao atingir o sensor de nível inferior, aparece o valor 1 na entrada R do gatilho, o que, porém, não faz com que a bomba ligue , uma vez que existe uma tensão zero lógica na entrada C e antes do sensor de nível superior O nível da água ainda não subiu. E somente depois que a água do poço subir até o sensor de nível superior, uma tensão lógica 1 aparecerá na entrada C do DD1, e 1 lógico também será definido em sua saída direta; a chave do transistor, o relé e a bomba são ligados: o processo de bombeamento da água se repete.
Os resistores R2, R3, R4, R8 são usados para definir os valores lógicos necessários nas entradas de disparo.
Para evitar curtos-circuitos entre o cabo e os anéis, o primeiro é isolado com três camadas de fita de PVC em uma seção de 30-40 mm de comprimento. Os fios são direcionados ao plugue do conector, cuja parte correspondente é instalada na caixa da unidade; Há também uma tomada para conectar o plugue da bomba elétrica. Os fios e cabos estão presos à mangueira de elevação de água.
Ao instalar o dispositivo em um poço com tubo de revestimento metálico, é necessário pendurar a bomba de forma a evitar completamente que os sensores toquem no tubo.
Se a instalação ocorrer sem erros, não será necessário configurar o dispositivo. Para operação estável, deve haver uma tensão de 3-5 V nas entradas R e C do gatilho (os sensores estão na água). Dependendo da resistência da camada de água entre os sensores e o cabo, a tensão especificada é selecionada usando o resistor R2. A corrente através dos sensores não excede 5-10 mA quando a resistência da camada de água entre os sensores e o cabo é de 1,5-2 kOhm.
Arroz. 3. Placa de circuito impresso com layout de elementos
Arroz. 4. Localização dos sensores na mangueira: 1 - sensor de nível inferior, 2, 6, 7 - fios de abastecimento de água, 3 - mangueira de elevação de água, 4 - cabo de suspensão da bomba, 5 - sensor de nível superior, 8 - fita de PVC
O dispositivo montado é testado em casa (sobre uma mesa), fazendo uma maquete do sensor para esse fim e utilizando um recipiente adequado com água, e em vez de uma bomba é conectado um abajur de mesa.
Autores: L.Romanov, V.Kireev
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