Как сделать датчик для воды
Как сделать датчик протечки воды своими руками
Водопроводная система дома, квартиры, в составе которой присутствует большое количество бытовых устройств (стиральная и посудомоечная машины, полотенцесушитель и другие) обладает большим риском создания аварийных ситуаций связанных с протечками воды. Далеко не всегда их можно самостоятельно обнаружить вовремя и принять меры к устранению. Как следствие — затопление своей квартиры и проживающих внизу соседей, что несомненно ведет к значительным убыткам. Минимизировать размер бедствия может умная система оповещения, которая действует при первых признаках появления протечек. В основу этой системы входят датчики протечки воды, а в совокупности с другими умными приборами, такими как умные розетки, они могут создать отличную умную среду у вас дома и избавить от любых сложностей и проблем.
Принцип работы устройства
За основу для анализа наличия протечек принимаются различные физические свойства воды.
Датчики, измеряющие электропроводимость между контактами наиболее часто используются для контроля наличия протечек. Такая схема, собранная самостоятельно, часто заменяет собой промышленный образец. Сами контакты обычно изготавливаются из покрытой фольгой платы, между которыми прорезается изолирующая дорожка.
Классификация датчиков по характеру работы
Различают устройства разными способами, один из них — это возможности и поведение гаджета в критической ситуации.
Защита от протечек своими руками
Собрать электрическую схему, работающую на появлении в ней электрического тока при наличии между контактами воды может любой человек знакомый с паяльником и обладающий минимальными навыками любителя радиоэлектроники. Существует много вариантов как простых, так и более сложных. Приведем некоторые примеры.
Самый простой способ основан на применении транзистора
В схеме применяется достаточно большая номенклатура составных транзисторов (подробно о каких моделях идет речь — смотри изображение). Кроме него в схеме применяются следующие элементы:
Полупроводниковый прибор находится в закрытом состоянии в схеме, где источнику питания не позволяет заставить его работать установленная мощность. Если появляется дополнительный источник тока, вызванный благодаря утечке, транзистор открывается и подается питание на звуковой или световой элемент. Устройство работает как сигнализатор наличия протечки воды.
Корпус для датчика можно изготовить из горлышка от пластмассовой бутылки.
Конечно, приведенный вариант простейшей схемы может быть использован только для понимания принципов работы, практическая ценность такого датчика минимальна.
Аквасторож своими руками
В отличие от предыдущего способа, где для устранения протечки требуется присутствие человека, здесь сигнал поступает на аварийное устройство, которое перекрывает подачу воды автоматически. Для выработки такого сигнала требуется собрать более сложную электрическую схему, в которой основную роль играет микросхема LM7555.
Присутствие микросхемы позволяет стабилизировать параметры сигнала за счет сравнительного аналогового устройства находящегося в ее составе. Оно срабатывает на тех параметрах сигнала, которые необходимы для приведения в действие аварийного устройства, перекрывающего воду.
В качестве такого механизма используется электромагнитный клапан или шаровой кран с электроприводом. Они встраиваются в водопроводную систему сразу после входных вентилей подачи воды.
Эта схема также может использоваться в качестве датчика для подачи светового или звукового сигналов.
Выход этой схемы может быть соединен с функциональной кнопкой старого сотового телефона, например, через оптрон или реле. Телефон, в свою очередь, может быть настроен на отправку СМС сообщения хозяину квартиры.
В заключение можно добавить, что датчик протечки не является особо сложным устройством, которое будет недоступно обычному обывателю, если захотеть, то можно собрать его самому у себя дома. Функции, которые выполняет эта маленькая невзрачная коробочка, должны быть внедрены в каждом доме, а польза от неё просто неоценима.
Видео по теме
Самодельный датчик протечки воды своими руками (датчик затопления)
Наверное каждый сталкивался с протечкой воды будь то отопление или водоснабжение и хотел бы избежать повторения такой ситуации.
Сделать датчик протечки воды своими руками может каждый начинающий радиолюбитель. Самодельный датчик протекания воды поможет вовремя оповестить хозяев о возникшей ситуации и будет полезен в каждом доме.
Инструмент и материалы необходимые для изготовления датчика:
Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды
Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды (датчика затопления) размещена на рисунке №1. На рисунке 2 варианта схемы:
В основе лежит микросхема таймер LM7555 это мало потребляющий аналог всем известной микросхемы LM555. Как видите в схеме датчика всего десяток не дефицитных копеечных радио компонентов Суммарная стоимость этого весьма полезной самоделки не превышает 0,5 доллара.
Принцип действия датчика затопления
Датчик имеет 2 контакта для анализа влажности поверхности, которые касаются непосредственно пола. Контакты лучше выполнить из нержавейки, либо сделать из меди, а после залудить оловом. То есть, контакты не должны быть сильно подвержены окислению.
Эти контакты подключены к + питания и ко входу встроенного в микросхему компаратора. Как только контакты погружаются в воду, от плюсового контакта через резистор и «сопротивление воды» начинает течь ток ко входу компаратора, напряжение на 2-й ножке микросхемы начинает расти до порога переключения. В результате чего на 3-й ножке микросхемы напряжение падает (появляется логический ноль) при этом открывается транзистор Т1 и через него начинает течь ток в нагрузку, в частности засвечивается светодиод, на коллекторе Т1 появляется логическая единица.
Способы сигнализации затопления и варианты применения датчика.
Рассматриваемый в этой статье датчик протечки может применяться автономно, либо как составной элемент охранной системы. Если датчик применяется автономно, в качестве вида оповещения о сработке можно рассматривать установку в каждый датчик звуковой пищалки — «бузера» со встроенным генератором. Прогнозируемое время работы от 3 качественных щелочных батареек типоразмера АА (расчетная емкость 2500 мАч) составляет 2500/0,4мА=6250 часов 6250/24=260 дней. Можно так же применить 3-4 Ni-Mh аккумулятора с малым током саморазряда.
Если рассматривать датчик как элемент полнофункциональной охранной системы, логично будет соединить все датчики в параллельную цепь при помощи сигнализационного кабеля и сделать звуковое оповещение только на центральном блоке сигнализации. При этом оставить световую индикацию сработки на каждом датчике для возможности контроля их работоспособности. Каждый раз делая влажную уборку в помещении вы сможете убедиться в том, что датчик находится в работоспособном состоянии и сторожит ваш покой:)
Корпус и печатная плата датчика протечки
Вы можете скачать печатную плату датчика затопления в формате sprint layout 6, эскиз печатной смотрите на рисунке, ссылку на файл с печатной платой, а так же ссылку на программу найдете в конце статьи. 
Габариты печатной платы 22х12(мм), что позволяет разместить наш датчик в корпусе стандартного электромагнитного дачика открытия двери, или любой имеющейся коробочке подходящей по размерам. Пример монтажа датчика затопления в корпусе дверного датчика вы можете увидеть на фото. 
В качестве сенсора (контактов обнаруживающих воду) использована залуженная проволока диаметром 1 (мм) которая припаяна к полоскам текстолита закрепленных внутри корпуса при помощи супер клея.
После сборки и проверки работоспособности, корпус датчика необходимо герметизировать при помощи обычного силиконового герметика
Где устанавливать датчики протечки воды?
Датчик затопления устанавливают в местах наиболее вероятного появления протечек:
Датчики утечки воды своими руками: создаем грамотную защиту от протечек
Датчики утечки воды – распространенная форма защиты от повреждений водопроводных труб, непредвиденных протечек, бытовых неприятностей, связанных с неисправностью системы подачи воды в квартире или производственном помещении.
Грамотная защита от протечек доступна любому, кто в состоянии смонтировать простую схему своими руками для защиты от утечки воды. В ней используются детали, знакомые каждому, даже начинающему радиолюбителю или электрику. Низкая стоимость, простая схема и надежность – вот основные принципы такого самодельного устройства.
Как работают датчики протечки воды
Несмотря на огромное количество приборов, имеющихся в продаже, для людей, способных работать с простыми деталями и схемами, датчик протечки воды своими руками – оптимальный выход из положения. Копеечные составляющие, смонтированные по простому принципу в стационарную систему не только не делают ощутимой бреши в семейном бюджете, но и работают намного надежнее.
Интересный факт Идея заимствована из устройства яхтенного оборудования, позволяющего моментально обнаружить протечку в трюме. В ней находчивые изобретатели ловко использовали знания из школьного курса физики – вода и воздух от природы обладают разной электропроводностью. Обнаружить протечку можно с помощью двух электродов, сигнализирующих о замыкании электроцепи.
Принцип работы системы против протечки
Приборы, способные проинформировать о наличии в системе протечек воды, вне зависимости от их функциональности, внешнего вида и способа размещения, построены по общему принципу. Природная разница в электропроводности воздушной и водной среды, при попадании жидкости из аварийной трубы на один из установленных электродов дает моментальное замыкание электрической цепи. Далее запускается схема действий, предусмотренная конкретным прибором:
Совет: Количество имеющихся в продаже вариантов значительно. Для того, чтобы сделать датчик протечки воды своими руками, лучше выбирать самую простую схему: квартира будет в безопасности, потому что в простом устройстве вероятность погрешностей при сборке минимальна. Если речь идет о более сложном приборе, лучше довериться изготовителям-профессионалам.
Что входит в защиту от протечек
В состав типовой установки может входить вариабельное количество элементов, которое определяется типом выбранной системы. Обязательно необходим беспроводной датчик утечки воды – он контролирует потери жидкости, понадобятся и датчики с проводами. В некоторых устройствах предусматриваются источники питания, обеспечивающие отключение воды при протечке, даже если в электросети отсутствует напряжение.
Область применения устройств контроля над протечками жидкостей
Утечка и подтекание жидкости – распространенное явление, от которого не застрахованы жильцы квартиры с централизованным водоснабжением или частного дома с автономной системой водоснабжения. Установка датчика при вселении или замене труб в капитальном ремонте, позволит не беспокоится об аварийной ситуации, даже если хозяева жилища в отъезде.
Датчик утечки воды в квартире – не единственная область применения: контролировать уровень жидкости нужно в инженерных системах, установленных в подвалах, подземных коммуникациях, и а местах с доступом, затрудненным для визуального осмотра. Не помешает такое устройство на трубах водяного отопления, даже если он просто сигнализирует о неисправности. В промышленных масштабах, используя различные принципы действия, можно контролировать цистерны, вагоны-резервуары, баки для хранения сырья или готовой продукции, емкости различного размера, системы водообеспечения, расположенные на значительном расстоянии.
Какой датчик лучше выбрать для контроля утечки воды
Советы специалистов в этом случае можно встретить самые разные, но уделить внимание следует каждому из элементов схемы. Контроллер лучше выбрать работающий автономно и как следует защищенный от внешних воздействий, с минимальным сроком реагирования на опасность. Есть такие устройства, которые способны работать с разными составляющими системы и при этом иметь резервное питание. Как совместить такие рекомендации с простотой и удобством, необходимым при установке прибора своими руками – нужно подумать. Не покупать первый попавшийся, а хорошо взвесить все параметры. К кранам требования похожие – компактные, простые в обустройстве на нужном месте, с подходящим сечением провода и нужной длиной.
Датчик – работающий от батареек или получающий энергию от контроллера. Чаще советуют покупать беспроводной датчик утечки воды – даже дилетанту под силу установить его в требуемом месте, чего не скажешь о датчиках с проводами.
Классификация систем защиты от протечек
Единой дифференциации, включающей все характеристики, не существует. Защитных систем разработано множество, с использованием разных принципов, систем оповещения, с проводными и беспроводными датчиками, с использованием ультразвука. Даже корпус датчика воды, по материалу изготовления и надежности, тоже может стать основным критерием отбора при составлении классификации.
Типы моделей по способу оповещения
Сигналы могут быть шумовые, или дублироваться при этом световыми (такая система более надежная, особенно, при современных условиях – прослушивании музыки, телевизора, компьютера в наушниках). Индикация может появляться на дисплее устройства, управляющего деятельностью прибора. Можно даже приобрести устройство, сочетающего звуковые сигналы, импульсы индикаторы и отправку сообщения хозяину жилища на мобильное устройство, но для этого нужен GSM-передатчик.
Проводные и беспроводные датчики
Беспроводные датчики протечки воды снабжены передатчиком, способным не только фиксировать изменения электромагнитного поля, но и реагировать на них, обеспечивая подачу сигнала на контроллер. Сигнал может модулироваться по –разному у разных производителей, но принцип работ общий. Проводной датчик такой сигнал подает к контроллеру по проводам. Это усложняет процесс монтажа, особенно, если устройство устанавливается самостоятельно.
Виды датчиков их устройство и принцип работы
Вода – важнейший элемент жизнеобеспечения человека. Неудивительно, что предохраняющих и защитных систем разработано множество, и принципы использовались вариабельные. Даже для того, чтобы использовать в быту или на производстве, тоже есть отдельные модели. Различают также способы получения энергии – блоки питания, аккумуляторы, батарейки, формы и виды конструкций, место подключения, количество типовых элементов и прочее.
Поплавковые устройства контроля уровня жидкости в резервуарах
Не особенно надежны в условиях квартиры. Их гораздо чаще используют в морском деле, на яхтах или речном флоте, хотя есть мнение, что это дешёвый и надежный способ сигнализации в местах, где постоянно добавляется вода из системы центрального водоснабжения. Однако они контролируют только верхний уровень жидкости, поэтому в быту обычно используются в сливных бачках унитазов.
Ультразвуковой датчик утечки воды
Посылает звуковые волны определенной частоты и получает сигнал, отраженный от стенок емкости или контролируемую толщу жидкости. особенность работы – в постоянном сравнивании полученного значения с нормативным, если обнаружены расхождения, начинают работать другие приборы, обеспечивающие защиту и передающие сообщения.
Электродный датчик утечки воды
Популярность электродных приборов вполне объяснима – они работают на разнице электропроводности воды и воздуха. Достаточно поставить электроды на нужном расстоянии, чтобы получить гарантированный сигнал, если электрод попадает из воздуха в жидкость. Дальше все зависит от надежности системы оповещения.
Емкостной датчик контроля параметров жидкости
Для емкости может устанавливаться несколько вариабельных электродов, позволяющих контролировать уровень разных параметров. Такие датчики хороши, если нужно следить не только за протечкой, но и за несколькими режимами эксплуатации.
Радарные датчики контроля утечки воды
Принцип действия схож с ультразвуковыми. они также подают периодические сигналы с определенной периодичностью и анализируют отраженные колебания. Препятствий для установки подобных приборов не составляет даже агрессивные химические соединения, находящиеся в виде жидкости.
Датчик гидростатического действия
Часто применяются в промышленных масштабах, там, где нужен постоянный контроль за изменением уровня жидкости. С помощью таких датчиков можно автоматизировать подачу ингредиентов при синтезе химических веществ или приготовлении пищевых продуктов. Основой гидростатического датчика является элемент, чувствительный к изменению давления жидкости.
Правила проведения монтажа системы против потопа
Могут отличаться при использовании различных типов датчиков – например, проводных и беспроводных. Однако основные правила неизменны – тщательная разметка точек, последовательность процессов обустройства, подключение для проверки после сборки.
Врезка шарового крана
После того, как перекрыта вода и снят счетчик воды, водопровод перерезается рядом с перекрытым вентилем. Это самый сложный этап процесса монтажа, который требует специальных инструментов и крепежа. Крепежные детали и инструменты зависят от диаметра труб и материала их изготовления – могут потребоваться контргайки или разъемные муфты.
Лучшие места для установка датчиков протечки воды
Хозяин квартиры наверняка уже знает, где в системе коммуникаций наиболее вероятна аварийная ситуация. Места протечки не меняются, даже если установлена новая сантехника. Если это новое помещение, то оптимальным местом будет переход между трубами или в нижней точке помещения, где пол под уклоном.
Правила монтажа контроллера
К устройству обязательно подводят ноль и фазу, а чтобы не перепутать, к каким клеммам присоединяют провода, лучше использовать инструкцию по применению от производителя, или пронумеровать их для удобства работника.
Проверка работы системы
После того, как на модуле управления загорится зеленый сигнал, пластину датчика смачивают жидкостью из крана. При правильном подключении всех составляющих датчика, раздается тревожный сигнал, загорается красная лампочка и прекратится подача воды. Вернуть прибор в режим ожидания можно удалив воды с пластины и перезагрузив устройство.
Как сделать датчик протечки воды своими руками
Принцип сборки будет отличаться, в зависимости от запланированной к установке модели. В любом случае – это сигнализация, которая работает по одному из трех принципов- проводному, беспроводному или более сложному, с регулированием чувствительности.
Проводной самодельный датчик
Можно сделать с использованием простой электрической схемы и сигнального провода, подключённого к блоку управления. Схема работает на замыкании контакта водой.
Беспроводной самодельный датчик простейшей конструкции
Беспроводной работает по тому же принципу, только подачу сигнала обеспечивает энергия, поступающая не по кабелю, а от автономного резервуара.