Незамеченная вовремя неожиданная утечка воды может причинить много вреда. Представленный самодельный датчик протечки воды позволяет обнаружить разлитую воду на полу и оповестить об этом в любом месте.
Конструкция схемы датчика протечки воды обеспечивает два уровня контроля: первый запускает тревожный звуковой сигнал, второй (встроенное реле) может, например, включить насос или перекрыть электроклапан.
Расположение датчика может быть произвольным, изменяя при этом длину измерительных электродов. Схема будет активна вплоть до момента устранения затопления. В качестве измерительных датчиков достаточно будет использовать три небольших отрезка проволоки.
Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка...
Первоначально схема была спроектирована для откачки воды в подвале в период подтоплений. При замыкании первых электродов включался насос в подвале, который откачивал из него воду. Но некоторые ситуации требовали вмешательства жильцов, поэтому возникла необходимость в звуковом оповещении. Зачастую это были ситуации, когда воды было просто слишком много, чтобы помпа могла с ней справиться.
Работа датчика протечки основана на обнаружении уменьшения сопротивления между электродами „E1” и „E2” и „E1”и „E3”, которое уменьшается в результате протекания тока через жидкость (воду).
В режиме покоя на базах транзисторов находится сигнал низкого уровня, по этой причине транзисторы заперты. При появлении воды между электродами вызывает появление положительного напряжения на базах транзисторов и, как следствие, срабатывание звукового сигнала или реле.
Вода - это жизнь. Если она в кране, или в радиаторе отопления, это благо. А если она на полу вашей квартиры, или на потолке соседа снизу - это большие финансовые и моральные неприятности. Разумеется, необходимо регулярно проверять систему водоснабжения и отопления на предмет коррозии или трещин в пластиковых трубах. Однако прорыв воды обычно происходит внезапно, без признаков надвигающейся опасности. Хорошо, если в этот момент вы дома, и не спите. Но, по закону подлости, протечки возникают как раз в ночное время, или когда вас нет дома.
Простые правила борьбы с этой проблемой (особенно это касается старого жилого фонда, с изношенными сетями):
- Регулярно осматривайте водопроводные трубы и элементы системы отопления на предмет дефектов, появления точечной ржавчины, герметичности соединений, и прочее.
- Уходя из дому, перекрывайте входную задвижку на стояке.
- Вне отопительного сезона закрывайте краны на батареях (если они имеются).
- Используйте систему защиты от протечек.
Последний пункт списка мы рассмотрим подробнее.
Как сигнализировать об утечке воды
Решение вопроса пришло в быт из яхтенного мира. Поскольку судовые помещения нижнего яруса (особенно это касается трюмов) находятся ниже ватерлинии, в них регулярно скапливается вода. Последствия понятны, вопрос в том, как с этим бороться. Ставить для контроля отдельного вахтенного матроса нерационально. Тогда кто даст команду на включение откачной помпы?
Существуют эффективные тандемы: датчик наличия воды, и автоматическая помпа. Как только датчик обнаружит заполнение трюма, включается мотор помпы, и производится откачка.
Датчик воды - не что иное, как обычный поплавок на шарнире, соединенный с выключателем помпы. Когда уровень воды поднимается на 1–2 см, одновременно срабатывает сигнализация и мотор откачной помпы.
Удобно? Да. Безопасно? Разумеется. Однако такая система вряд ли подойдет для жилого дома.
- Во-первых, если вода достигнет уровня 1–2 см по всей площади помещения, она через порог входной двери побежит на лестничную площадку (не говоря о соседях снизу).
- Во-вторых, откачная помпа совершенно не нужна, поскольку необходимо немедленно найти и локализовать причину прорыва.
- В-третьих, поплавковая система для помещений с плоским полом неэффективна (в отличие от плавсредств с килеватой формой днища). Пока наберется «нужный» для срабатывания уровень, от сырости развалится дом.
Стало быть, нужна более чувствительная система сигнализации от протечек. Это вопрос датчиков, а исполнительная часть бывает двух видов:
1. Только сигнализация. Она может быть световой, звуковой, или даже соединенной с GSM сетью. В этом случае вы получите сигнал на мобильный телефон, и сможете дистанционно вызвать аварийную бригаду. 
2. Отключение подачи воды (к сожалению, такая конструкция не работает с системой отопления, только водопровод). После главной задвижки, которая подает воду от стояка в квартиру (не важно, до или после прибора учета), установлен электромагнитный клапан. При подаче сигнала от датчика, вода перекрывается, и дальнейший потоп останавливается. 
Естественно, система отключения воды еще и сигнализирует о проблеме любым из вышеуказанных способов. Эти устройства в широком ассортименте предлагаются сантехническими магазинами. Казалось бы, материальный ущерб от потопа потенциально выше цены спокойствия. Однако большинство граждан живет по принципу «пока гром не грянет, мужик не перекрестится». А более прогрессивные (и рачительные) владельцы жилья, изготавливают датчик протечки воды своими руками.
Принцип работы датчиков протечек
Говоря о блок схеме - все очень просто. Некий элемент фиксирует жидкость в точке его размещения, и подает сигнал в исполнительный модуль. Который, в зависимости от настроек может подавать световые или звуковые сигналы, и (или) дать команду на перекрытие задвижки.
Как устроены датчики
Поплавковый механизм рассматривать не будем, поскольку в домашних условиях он не эффективен. Там все просто: основание закреплено на полу, на шарнире подвешен поплавок, который при всплытии замыкает контакты выключателя. Подобный принцип (только механический) применяется в бачке унитаза.
Чаще всего применяется контактный датчик, который использует естественную способность воды проводить электрический ток.
Разумеется, это не полноценный включатель, через который проходит напряжение 220 вольт. К двум контактным пластинам (см. иллюстрацию) подключается чувствительная схема, которая фиксирует даже небольшую силу тока. Датчик может быть отдельным (как на фотографии выше), или встроенным в общий корпус. Такое решение применяется на мобильных автономных датчиках, работающих от батарейки или аккумулятора.
Если у вас нет системы «умный дом», а вода подается без всяких электромагнитных клапанов, именно простейший датчик со звуковой сигнализацией можно использовать в качестве стартового варианта.
Самодельный датчик простейшей конструкции
Несмотря на примитивность, датчик достаточно эффективен. Домашних мастеров эта модель привлекает копеечной стоимостью радиодеталей, и возможностью сборки буквально «на коленке».
Базовый элемент (VT1) - NPN транзистор серии BC515 (517, 618 и им подобные). С его помощью подается питание на звуковой сигнализатор (B1). Это простейший готовый зуммер со встроенным генератором, который можно приобрести за копейки, или выпаять из какого-нибудь старого электроприбора. Питание требуется порядка 9 вольт (конкретно для этой схемы). Есть варианты под 3 или 12 вольтовые батарейки. В нашем случае используется элемент питания типа «Крона».
Как работает схема
Секрет в чувствительности перехода «коллектор-база». Как только через него начинает протекать минимальный ток, открывается эмиттер, и подается питание на звуковой элемент. Раздается писк. Параллельно можно подключить светодиод, добавляя визуальную сигнализацию.
Сигнал к открытию коллекторного перехода дает та самая вода, о наличии которой надо сигнализировать. Из металла, не подверженного коррозии, изготавливаются электроды. Это могут быть два кусочка медной проволоки, которую можно просто облудить. На схеме точки подключения: (Электроды).
Собрать такой датчик можно на макетной плате.
Затем прибор помещается в пластиковую коробочку (можно в мыльницу), в донышке которой проделаны отверстия. Желательно, чтобы при попадании воды, она не касалась монтажной платы. Если хочется эстетики, печатную плату можно вытравить.
Недостаток такого датчика - различная чувствительность к разным типам воды. Например, дистиллят от протекающего кондиционера может остаться незамеченным.
Исходя из концепции: недорогой автономный прибор, его нельзя интегрировать в единую систему защиты вашего дома, даже самодельную.
Более сложная схема, с регулятором чувствительности
Себестоимость такой схемы тоже минимальная. Выполняется на транзисторе КТ972А.
Принцип работы аналогичен предыдущему варианту, с одним отличием. Сформированный сигнал о наличии протечки (после открытия эмиттерного перехода транзистора), вместо сигнального устройства (светодиод или звуковой элемент), подается на обмотку реле. Подойдет любое слаботочное устройство, типа РЭС 60. Главное, чтобы напряжение питания схемы соответствовало характеристикам реле. А уже с его контактов, информацию можно подавать на исполнительное устройство: система «умный дом», сигнализация, GSM передатчик (на мобильный телефон), аварийный электромагнитный клапан.
Дополнительное преимущество такого исполнения - возможность настройки чувствительности. С помощью переменного резистора регулируется ток перехода «коллектор-база». Вы можете настроить порог срабатывания от появления росы или конденсата, до полноценного погружения датчика (контактной пластины) в воду.
Датчик протечки на микросхеме LM7555
Этот радиоэлемент является аналогом микросхемы LM555, только с меньшими параметрами потребления энергии. Информация о наличии влаги поступает с контактной площадки, обозначенной на иллюстрации, как «датчик»:
Для повышения порога срабатывания, ее лучше выполнить в виде отдельной пластины, соединенной с основной схемой проводами с минимальным сопротивлением.
Оптимальный вариант на фото:
Если вы не хотите тратить деньги на покупку подобного «концевика», его можно вытравить самостоятельно. Только обязательно покройте оловом контактные дорожки, для повышения коррозийной устойчивости.
Как только между дорожками появляется вода, пластина становится замкнутым проводником. Через встроенный в микросхему компаратор начинает протекать электрический ток. Напряжение быстро возрастает до порога срабатывания, при этом открывается транзистор (который выполняет роль ключа). Правая часть схемы - командно исполнительная. В зависимости от исполнения, происходит следующее:
- Верхняя схема. Срабатывает сигнал на так называемом «бузере» (пищалке), и светится опционально подключенный светодиод. Есть еще один вариант использования: несколько датчиков объединяются в единую параллельную схему с общим звуковым сигнализатором, а светодиоды остаются на каждом блоке. При срабатывании звукового сигнала, вы безошибочно определите (по аварийному свечению), какой именно блок сработал.
- Нижняя схема. Сигнал от датчика поступает на электромагнитный аварийный клапан, расположенный на стояке подачи воды. В этом случае, вода перекрывается автоматически, локализуя проблему. Если вас в момент аварии нет дома, потоп не случится, материальные потери будут минимальными.
Информация: Разумеется, можно своими руками изготовить и запорный клапан. Однако это сложное устройство лучше приобрести в готовом виде.
Схему можно выполнить по макету печатной платы, которая одинаково подойдет как для LM7555, так и для LM555. Устройство питается от напряжения 5 вольт.
Важно! Блок питания должен быть с гальванической развязкой от 220 вольт, чтобы опасное напряжение не попало в лужу воды при протечке.
На самом деле, идеальный вариант - использование зарядного устройства от старой мобилки.
Себестоимость подобной самоделки не превышает 50–100 рублей (на покупку деталей). При наличии в запасниках старой элементной базы, можно свести затраты к нулю.
Корпус - на ваше усмотрение. При таких компактных размерах, найти подходящую коробочку не составит труда. Главное, чтобы от общей платы до контактной пластины датчика, расстояние было не более 1 метра.
Общие принципы размещения датчиков протечки
Любой владелец помещения (жилого или офисного) знает, где проходят коммуникации водоснабжения или отопления. Потенциальных мест протечки не так много:
- запорные краны, смесители;
- соединительные муфты, тройники (особенно это касается пропиленовых труб, которые соединяются методом пайки);
- вводные патрубки и фланцы бачка унитаза, стиральной или посудомоечной машины, гибкие шланги кухонных смесителей;
- места подключения приборов учета (счетчиков воды);
- радиаторы отопления (могут протекать как по всей поверхности, так и в местах соединения с магистралью).
Разумеется, в идеале, датчики должны быть расположены именно под этими устройствами. Но тогда их может быть слишком много, даже для варианта самостоятельного изготовления.
На самом деле, достаточно 1–2 датчиков на потенциально опасное помещение. Если это ванная комната, или туалет - как правило, имеется порожек входной двери. В этом случае, вода набирается, как в поддон, слой может достигать 1–2 см, пока жидкость не прольется через порог. В этом случае, место установки не критично, главное, чтобы датчик не мешал передвигаться по комнате.
На кухне датчики устанавливаются на пол под раковиной, за стиральной или посудомоечной машиной. Если возникнет протечка, она сначала образует лужицу, в которой и сработает сигнализация.
В остальных помещениях прибор устанавливается под радиаторами отопления, поскольку через спальню или гостиную трубы водоснабжения не прокладываются.
Не лишним будет установка датчика в нишу, по которой проходят стояки трубопроводов и канализации.
Наиболее критичные точки прорыва воды
При равномерном рабочем давлении, риск протечки минимален. Тоже самое относится к смесителям и кранам, если вы открываете (закрываете) воду плавно. Слабое место системы трубопроводов проявляет себя при гидроударах:
- клапан подачи воды в стиральную машину при запирании создает давление, в 2–3 раза превышающее номинал водопровода;
- то же самое, но в меньшей степени, относится к запирающей арматуре бачка унитаза;
- радиаторы отопления (а также места их подключения к системе) зачастую не выдерживают тестовую опрессовку, которую проводят предприятия теплоснабжения.
Как правильно размещать датчики
Контактная пластина должна располагаться как можно ближе к поверхности пола, не касаясь его. Оптимальная дистанция: 2–3 мм. Если контакты разместить непосредственно на полу, будут возникать постоянные ложные срабатывания из-за конденсата. Большое расстояние снижает эффективность защиты. 20–30 миллиметров воды, это уже проблема. Чем раньше сработает датчик, тем меньше потери.
Справочная информация
Вне зависимости от того, приобретается система защиты от протечек в магазине, или изготавливается своими руками, надо знать единые стандарты ее работы.
Классификация устройств
- По количеству вторичных защитных устройств на объекте (запорных аварийных кранов с электромагнитным приводом). Датчики протечки не должны перекрывать все водоснабжение, если запорные системы разнесены по потребителям. Локализуется только линия, на которой обнаружена протечка.
- По способу подачи информации об аварии водопровода (системы отопления). Местная сигнализация предполагает нахождение людей на объекте. Дистанционно передаваемая информация организуется с учетом оперативного прибытия владельца или ремонтной группы. В противном случае, она бесполезна.
- Способ оповещения: локальная звуковая или световая сигнализация (на каждом датчике), или вывод информации на единый пульт.
- Защита от ложных срабатываний. Как правило, точно настраиваемые датчики работают эффективнее.
- Механическая или электрическая защита. Пример механики - системы «Аква стоп» на подающих шлангах стиральных машин. Сигнализация на таких устройствах отсутствует, сфера применения ограничена. Самостоятельное изготовление невозможно.
Вывод
Затратив немного времени, и минимум средств, вы сможете обезопасить себя от серьезных финансовых проблем, связанных с потопом в квартире.
Видео по теме
Датчик протечки воды - это отличный способ предупреждения потопов в квартире или доме и, как следствие, избежать расходов на устранение последствий прорыва труб.
Область применения устройств контроля над протечками жидкостей
В быту датчики протечки устанавливают в комнатах, где присутствует вода. Это ванные комнаты, туалет и кухня. Протечки возможны и в системах отопления, поэтому их монтируют совместно с нагревательными приборами.
Что же характеризует работу контрольных приборов?
- Приборы контроля над состоянием гидросистем в квартире потребляют совсем немного энергии в «спящем» режиме. На практике это энергопотребление не превышает значение 1-3 Вт.
- В момент возникновения чрезвычайной ситуации исполнительные механизмы потребляют от 10-12 до 25-30 Вт. Это повышение потребления энергии длится в течение всего нескольких секунд, необходимых для того, чтобы перекрыть подачу воды или теплоносителя в системе отопления.
- На промышленных производствах используют аналогичные приборы, электронный датчик уровня воды даст сигнал о резком изменении показателей.
- Своевременно сработает защита, которая предотвратит аварию или иное вредное воздействие на станки и обслуживающий персонал.
- Не только в производственных цехах работают приборы контроля над уровнем воды. В водохранилищах используются устройства, которые предупредят о возникающих проблемах – снижении или повышении уровня.
Своевременное оповещение и прекращение подачи воды или наоборот сброс через сливные устройства поможет предотвратить трагедию.
Виды датчиков
Работа датчиков основана на анализе физических свойств воды. Именно знание этих свойств, а также проявление особенностей при взаимодействии воды с сухими веществами позволяет вести непрерывный контроль над состоянием водопроводных систем, резервуаров и иных устройств, где концентрируется жидкость.
На практике используют следующие принципы создания датчиков:
- поплавковый, основанный на способности тел плавать на поверхности жидкости;
- ультразвуковой, использующий свойство распространять звук в толще воды;
- электродный, учитывающий электропроводность жидкости;
- емкостной – датчик, действие которого основано на измерении емкости между параллельно установленными чувствительными пластинами;
- радарный, основанный на изменении свойств потока при перемещении внутри трубопроводов и открытых руслах;
- гидростатический, определяющий величину давления столба жидкости.
На принципах сконструированы датчики протечки воды.
Поплавковые
На сегодняшний день разработаны десятки устройств, использующих способность тел плавать в жидкостях. Среди множества вариантов можно выделить весьма интересное устройство (рис. 2).
Датчик контроля уровня жидкости поплавкового типа:
В запаянной трубке, установленной неподвижно, имеется герметичный контакт. В пассивном состоянии контакты разомкнуты. В случае повышения уровня поплавок, с магнитом внутри него всплывут. Магнитное поле воздействует на контакт, замкнет его.
По цепи потечет ток, который передаст сигнал оповещения, а также через систему управления устройствами защиты прекратит подачу воды в емкость.
Подобны образом можно настроить систему на оповещение в случае понижения уровня жидкости. Геркон располагается ниже поплавка. Если свободная поверхность начнет снижаться, то поплавок опустится вниз. Магниты подействуют на контакт, замыкая его. Дальше сработает аппаратура защиты.
Не всегда можно установить датчики на свободной поверхности воды. При необходимости их монтируют на боковых стенках (рис. 3).
Поплавковый датчик уровня воды, устанавливаемый на стенку:
При повышении уровня поплавок изменит свое положение. Магнит приблизится к геркону. Контакт будет замкнут, а дальше исполнительный приборы выполнят свою задачу по предотвращению утечек воды из резервуара.
Ультразвуковые
Работа ультразвукового датчика основана на принципе посыла сигнала и получении отражения его от поверхностей или сплошной среды (жидкости) (рис. 4).
Принцип работы ультразвукового датчика утечки воды:
Работа устройства происходит в следующей последовательности:
- Сигнал от источника направляется на объект контроля.
- Полученный отраженный сигнал сравнивается с контрольным значением.
- Если имеются отличия в полученном отраженном сигнале, информация о нарушении передается приборам оповещения и защиты.
Следует учесть, что контрольные сигналы от источника подаются с определенной периодичностью. На особо важных объектах в течение секунды могут подаваться многократно, что увеличивает эффективность защиты.
Важно! Ультразвуковые устройства не изменяют свойств веществ, которые они контролируют. Поэтому их используют даже во взрывоопасной среде.
Электродные
Наибольшее распространение получили электродные приборы контроля уровня жидкости. Датчики измеряют проводимость среды между отдельными контактами (рис. 5).
Принцип измерения электропроводящих свойств среды:
Между электродами имеется определенное расстояние. Когда пространство между ними заполнено воздухом, то сопротивление среды довольно высокое. Если уровень жидкости увеличился, электрод, находившийся ранее в воздухе, теперь попадает в жидкость, то активное сопротивление R резко уменьшается. По цепи начинает течь ток. На исполнительную аппаратуру поступает сигнал.
Подобный принцип заложен в датчик протечки воды wsp. Его работа в системах контроля основана на измерении активного сопротивления. В случае намокания начинает работать система Гидролок.
В одной емкости могут одновременно находиться несколько разных электродов. Они отвечают за исполнение нескольких функций (рис. 6).
Установка нескольких контрольных электродов для поддержания определенных параметров наполнения емкости и контроля разных режимов эксплуатации:
Радарные
Радарные датчики наиболее универсальны. Они испускают высокочастотные радиоволны на уровне нескольких МГц. Отраженный сигнал определяют через определенный промежуток времени. Анализирую его, а контрольная аппаратура фиксирует расстояние от источника до измеряемой поверхности (рис. 8).
Принцип действия датчика уровня воды радарного типа:
Радиоволна не производит никакого видимого действия на измеряемую среду, поэтому подобные приборы стали применять в самых разных отраслях хозяйственной деятельности. Даже там, где используются агрессивные и опасные материалы приборы радарного типа находят широкое применение.
Емкостные
Принцип действия датчиком такого вида основан на анализе емкости движущихся жидкости или газа.
Датчик движения жидкости емкостного типа:
Движущийся поток по-разному меняет электростатическое поле, вдоль которого происходит движение. Перед началом эксплуатации проводят тарировку прибора. Для этого пропускают контролируемую жидкость с заданной скоростью и фиксируют показания чувствительного прибора. В дальнейшем датчик емкостного типа настраивается на заданный диапазон, в котором должны функционировать подконтрольная система. В случае сбоя от заданных параметров контрольно-исполнительная аппаратура меняет режим работы или выдает сигнал о наличии сбоя в работе.
Размеры подобных датчиков могут быть микроскопическими, их используют в космосе на орбитальных станциях. Могут применятся крупногабаритные датчики емкостного типа, например, для контроля движения нефтепродуктов или природного газа в трубопроводных системах.
Датчик гидростатического действия
В датчиках, контролирующих уровень жидкости гидростатического действия, имеется чувствительный элемент, который реагирует на изменение столба жидкости над ним. Чаще это запаянные трубки с тонкими стенками. Под действие столба жидкости деформация стенок происходит по-разному. Соответственно, сигнал воспринимается контрольной аппаратурой в различных диапазонах (рис. 9).
Рис. 9 Датчик утечки воды гидростатического действия
Подобные датчики широко используются в пищевой и химической промышленностях. Они контролируют изменение жидкого материала в резервуарах, что позволяет автоматизировать сложные технологические процессы.
Принцип работы датчиков протечек
Говоря о блок схеме - все очень просто. Некий элемент фиксирует жидкость в точке его размещения, и подает сигнал в исполнительный модуль. Который, в зависимости от настроек может подавать световые или звуковые сигналы, и (или) дать команду на перекрытие задвижки.
Как устроены датчики
Поплавковый механизм рассматривать не будем, поскольку в домашних условиях он не эффективен. Там все просто: основание закреплено на полу, на шарнире подвешен поплавок, который при всплытии замыкает контакты выключателя. Подобный принцип (только механический) применяется в бачке унитаза.
Чаще всего применяется контактный датчик, который использует естественную способность воды проводить электрический ток.
Разумеется, это не полноценный включатель, через который проходит напряжение 220 вольт. К двум контактным пластинам (см. иллюстрацию) подключается чувствительная схема, которая фиксирует даже небольшую силу тока. Датчик может быть отдельным (как на фотографии выше), или встроенным в общий корпус. Такое решение применяется на мобильных автономных датчиках, работающих от батарейки или аккумулятора.
Если у вас нет системы «умный дом», а вода подается без всяких электромагнитных клапанов, именно простейший датчик со звуковой сигнализацией можно использовать в качестве стартового варианта.
Как выбрать защиту против потопа
По своей эффективности дешевые и дорогие устройства практически одинаковы, за исключением заводских дефектов, которые могут быть в любой системе. Каждый из производителей преподносит свой продукт, но это всего лишь реклама и не больше.
В системе защиты от протечек с логотипом Gidrolock комплектная поставка предусматривает наличие 3-х датчиков, при этом можно подключить еще 40 датчиков без установки дополнительных блоков.
Комплексы Аквасторожзащиты изначально комплектуется 4 датчиками и можно подключить еще 10. Если установить дополнительные блоки, то количество датчиков можно довести до 375.
В комплекте системы Нептун есть только 2 датчика, остальные нужно приобретать отдельно. При этом без установки дополнительных блоков система может поддерживать не более 10 датчиков протечки воды.
Беспроводная система датчиков существенно увеличивает стоимость системы, поэтому если вас устраивает проводная система, лучше отдать предпочтение именно ей. Также стоимость системы увеличивается при наличии возможности установки дополнительных кранов.
Как мы выяснили, для эффективной работы нужно не более 2-х шаровых кранов с электромагнитными клапанами, монтируемых на стояках холодной и горячей воды за входными вентилями. Покупая систему с 6-8 кранами, вы переплатите за то, чем никогда не будете пользоваться.
При этом, сила тока в проводах датчиков абсолютно безопасна, а сила тока в проводах крана хоть и достигает 1 А, но действует всего несколько секунд, поэтому разница рабочих напряжений вовсе несущественна.
Одним из основных показателей эффективности работы системы является время перекрытия крана. В дешевых системах Нептун этот показатель достигает 30 секунд, тогда как самые современные системы Аквасторож способны перекрыть краны всего за 2-3 секунды.
Учтите, что при разрыве труб отопления или водопровода за 30 секунд может вылиться 20-25 литров воды.
Еще один немаловажный показатель – наличие в комплекте аккумулятора, обеспечивающего автономность работы системы в случае отключения электричества.
Монтаж системы предупреждения протечки воды
Защитный контур представляет собой конструктор, элементы которого соединяются между собой специальными разъемами. Простота сборки обеспечивает быстрый монтаж и интеграцию с системами «Умный дом». Перед установкой составляют схему расположения отдельных частей и проверяют соответствие длины проводов тому расстоянию, которое потребуется для подключения измерителей и кранов к контроллеру.
Порядок проведения работ включает в себя:
- разметку точек монтажа;
- прокладку проводов;
- врезку кранов;
- установку определителей протечки;
- монтаж управляющего модуля;
- подключение и проверку системы.
Внешний вид, установленного защитного контура системы.
Врезка шарового крана
Самым трудоемким этапом считается крепление шарового крана, что объясняется необходимостью его использования на разных типах труб. Водопровод перерезают в непосредственной близости от предварительно перекрытого вентиля воды. Затем снимают счетчик и закрепляют отсекающий клапан на кране, после чего возвращают в первоначальное положение счетчик воды и участки трубопровода.
Металлопластиковые элементы прижимают контргайкой, полипропиленовые конструкции соединяют пайкой или с помощью разъемных муфт. Для подключения шаровых кранов к распределителю блока питания используют выделенную силовую линию.
Установка датчиков протечки воды
Датчики располагают в местах возможной протечки, при этом особое внимание необходимо уделить переходу между коробом, где помещаются трубы. Это необходимо для того, чтобы при аварии вода попала на датчик, а не продолжала течь мимо него.
Если поверхность пола идет под уклон, устройства располагают в самой нижней точке помещения.
Схема их подключения может быть как напольной, так и внутренней, при которой элементы врезают в материал покрытия. В первом случае пластину размещают контактами вниз и фиксируют двусторонним скотчем или строительным клеем. Такой вариант применяют в тех случаях, когда монтаж системы «антипротечки» выполняют после установки сантехнического оборудования.
Схемы подключения датчика протечки воды.
При внутреннем расположении устройства его контакты размещают на 3-4 мм выше уровня покрытия, что позволяет исключить срабатывание при случайном разбрызгивании воды или уборке. Соединяющий провод укладывают в гофрированную трубу, непроницаемую для воды. Производители гарантируют эффективность работы системы даже в том случае, когда определитель удален от управляющего модуля на 100 м.
Беспроводные аппараты монтируются на любой поверхности благодаря системе крепежа.
Правила монтажа контроллера
Аппарат размещают в нише или на стене рядом с электропроводкой и запорными вентилями. Блоком питания контроллера служит силовой шкаф, поэтому к устройству подводят фазу и ноль. Провода соединяют с помощью специальных клеммных разъемов, которые для удобства монтажа нумеруют и подписывают. Затем подключают определители протечки воды и приступают к диагностике.
Проверка работы системы
При включении модуля управления на его панели зажигается зеленый индикатор, свидетельствующий о готовности к работе. Если в этот момент намочить пластину датчика водой, свет лампочки изменится на красный, включится подача звукового импульса и отсекающие клапаны заблокируют пуск воды. Для разблокирования определитель протирают сухой тряпкой и перезагружают устройство. После проверки состояния контроллер будет готов к работе.
Самодельные сигнализации
Собрать своими руками простой бытовой электрический датчик, подающий сигнал при обнаружении протечки воды, может практический любой человек, хоть раз державший в руках паяльник, в любом случае, это будет дешевле, чем купить готовое изделие.
Заметим, что мы специально сделали акцент на слове «электрический». До того как стала доступна широким кругам населения система, базирующаяся на электромеханической запорной трубной арматуре, наши умельцы делали много различных механических устройств с подобным функционалом.
В качестве основного механизма использовалась пружина, а обычный кусок листа из школьной тетради использовался в качестве датчика протечки. То есть, при размокании он отпускал пружину, которая закрывала заслонку. Ниже показан такой механизм во взведенном состоянии и после срабатывания.
Взведенный механизм
Фото: сработавший механизм
Мы привели такое устройство в качестве примера, собирать его не имеет смысла из-за низкой надежности, громоздкости и, собственно, архаичности, да и установка такого механизма в современной квартире вызовет массу трудностей.
Сейчас есть масса простых, более элегантных решений, ниже представлена схема одного из них.
Электрическая схема: автономный сигнализатор протечки
Принцип, по которому работает этот звуковой автономный сигнализатор защиты довольно простой: как только вода замыкается контакт (датчик), срабатывает пищалка (бузер), и включается светодиод. Стоимость элементной базы будет существенно дешевле, чем цена готового датчика с подобным функционалом.
Как именно будет реализован датчик - неважно, желательно, чтобы материал, используемый для его изготовления, был устойчив к коррозии (например, нержавейка). За счет низкого энергопотребления такая схема может работать на батарейках АА в режиме ожидания до 3-4 месяцев, при срабатывании до двух суток (зависит от элементов питания).
Достоинства данной схемы:
- низкая стоимость элементной базы;
- размер собранного датчика довольно миниатюрен, поэтому ограничений по месту его установки нет. В частности, такой датчик можно установить под ванной или трубой, на которую установлен хомут, чтобы убедиться в полном устранении течи;
- правильно собранный датчик в настройке не нуждается.
Как сделать датчик протечки воды своими руками
Чтобы у нас получилось сделать сигнализатор протечки воды своими руками нужно соблюдать следующую инструкцию, особых сложностей в такой сборке нет, есть особенности и секреты, о которых вы узнаете. Изначально посмотрите схему, чтобы мы могли сделать систему контроля протечки воды без проблем. 
Пошаговая инструкция:
Видео
Датчик есть ни что иное, как обычный детектор сопротивления, который необходим для того, чтобы закрыть основной электромагнитный клапан воды в квартире, если последняя будет зафиксирована в контролируемых местах.
Весь монтаж самодельной конструкции осуществлен на небольшой печатной плате, к которой через разъем J1 подключают все основные внешние узлы: 6 пин - плюс питания, 5 - соответственно минус, 4,3 - пластины детектора, 2,1 - переключение нагрузки электромагнитного реле
Напряжение питания не особо принципиально, оно определяется номиналом используемого реле. Если взять стандартное двенадцати вольтовое, то можно использовать блок питания на этот-же номинал. Тиристор 2N5060 легко поменять на аналогичный, допустим MCR-100. Транзисторы абсолютно любые, хоть совковые из тарых запасов КТ315 и КТ316. Горящий светодиод говорит о включенном реле.
Кроме того схема снабжена твердотельным реле S201S02 (S201S06) с помощью которого можно коммутировать практически любые устройства работающие от переменного тока, питание устройство осуществляется от постоянного напряжения 5В.
По сути, представленная ниже конструкция активирует твердотельное реле, которое способно подсоединять определенную нагрузку.
Принцип работы этой самоделки достаточно прост. Когда на кольца преобразователя (Sensor Rings) попадает токопроводящая жидкость, оптрон срабатывает и тем самым активирует нагрузку, например устройство контроля и сигнализации, подсоединенное к его выводам. В данном варианте в роли электронного ключа применяется твердотельное реле S201S02. В качестве питающего элемента можно использовать абсолютно любой низкотоковый источник на пять вольт.
Хотя в данном случае в конструкции применены металлические кольца, но вместо них также можно взять штыри или иглы. В роли аналога биполярного транзистора C557 можно взять отечественный вариант КТ3107, а вместо биполярного транзистора С547 - КТ3102.
Устройство собрано на достаточно распространенном микроконтроллере PIC 12F683, вспомогательные файлы и прошивку вы можете найти нажав на зеленую штучку чуть выше.
Печатная плата самодельного устройства однослойная, размером 27.02 x 32.41 мм.
Датчики жидкости изготавливаются из любого токопроводящего материала, например меди, т.к она окисляется с течением времени. Но можно использовать - нержавеющую сталь или алюминий. Датчики сгибаются под прямым углом и приклеиваются супер клеем к корпусу. Пластины должны находиться параллельно друг другу.
Детектор монтируют на пол или стену с помощью двухстороннего скотча и располагают так, как показано на рисунке. Датчики-пластины должны быть снизу корпуса, а светодиоды, соответственно в верхней части.
При подаче напряжения питания начнется тестирование светодиодов, пьезо-головки и датчиков. Если датчики замкнуты жидкостью, то светодиод загорается красный цветом и звучит звуковая сигнализация. После выполнения проверок устройство перейдет в дежурный режим работы, опрашивая через 10 секунд состояние датчиков и проверяет напряжение питания батареи.
В случае прорыва водопровода, устройство на микроконтроллере перейдет в аварийный режим. При этом начнет светиться красный светодиод, и звучать пьезо-головка. Детектор будет находиться в режиме "Авария", до тех пор пока мы не нажмете тумблер S1.
Если напряжение питания соответствует заложенным пределам в прошивке, то каждые 10 секунд мигает зеленый светодиод. Если напряжение батареи снизиться до 7 В, тогда начнет мигать красный светодиод, и пьезо-элемент будет издавать звуковые сигналы низкой тональности.
Датчик утечки воды своими руками
Так как многие радиолюбители ардуинщики в роли упраляющей платы используют Arduino, то для этих целей на ней был разработан специальный датчик воды, без проблем подключаемый к Ардуино. Представленный проект позволяет включать звуковую сигнализацию при срабатывании преобразователя.
Если сенсорная плата датчика находится в сухом состоянии, на аналоговом выходе модуля присутствует 5 В. В случае, если на сенсор попадают капли воды, то аналоговый выход изменяется с уровня 5 В до 0 В в зависимости от количества жидкости на сенсоре. Таким образом датчик может сказать нам, сильный или слабый идет дождь в месте установки конструкции. Arduino включит звуковую сигнализацию после определенной попавшей на преобразователь жидкости и некоторой временной задержки, что прописывается в коде. Это помогает избежать ложных срабатываний. В данном примере порог срабатывания составляет 300, а задержка 30 секунд.
Скетч для Arduino, позволяюще включать сигнализацию, подключенную к цифровому порту 8, при регистрации датчиком влаги вы можете скачать в архиве по ссылке выше.
Когда на сенсор попадает вода выход D8 переходит в высокий логический уровень. Его можно подключить к звуковой сигнализации (пьезозуммеру) или электромагнитному реле. Схема подключения выхода показана на рисунке ниже.
Датчик воды состоит из сенсорной пластины и платы с типовым компаратором на LM393. Помимо цифрового выхода, датчик имеет аналоговый выход, поэтому микроконтроллер Arduino может считывать аналоговые показания в диапазоне напряжений от 0 до 5 В или значение от 0 до 1023 после АЦП.
Питание на Ардуино идет от внешнего блока 9 В, схема активации зуммера или реле можно запитать от 5-12 В.
Как видите, сделать датчик воды своими руками очень просто, главное найти для этого время и иметь прямые руки.
Наверное каждый сталкивался с протечкой воды будь то отопление или водоснабжение и хотел бы избежать повторения такой ситуации.
Сделать 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:
- паяльник
- припой
- текстолит
- бокорезы (кусачки)
- провод (многожильный и одножильный)
- радио компоненты (микросхема LM7555, светодиод, 6 резисторов, 2 конденсатора 1 транзистор, бузер с генератором)
Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды
Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды (датчика затопления)
размещена на рисунке №1. На рисунке 2 варианта схемы:
- со звуковой и световой индикацией
- со световой индикацией (для применения в составе охранного комплекса)
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 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:
- под радиаторами (батареями) отопления
- под стиральными и посудомоечными машинами
- в местах установки хомутов и кранов
- в местах где водоснабжение ведется шлангами например подводы к бойлеру, подвод воды к смесителю на кухне, подвод к бачку унитаза т.п.
Как видите сделать датчик протечки воды своими руками вовсе не сложно. Вопросы и отзывы по работе датчика оставляйте в комментариях. Если у вас есть другие схемы датчиков протечки, или же просто интересные и полезные для хозяйства схемы и — присылайте на наш почтовый ящик samodelkainfo(собачка)yandex.ru
