Датчик протечки воды своими руками

Самодельный датчик протечки воды своими руками (датчик затопления)

  • Самоделкин 1 апреля 2014
  • Самодельные охранные системызвук


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:

  • 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 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:

  • 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.

Датчик предотвращения протечки воды своими руками

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.

Читайте также:  Как убрать пузыри на обоях

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:

  1. 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.
  2. 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.

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 своими руками

Каждый человек, проживающий в квартире, всегда волнуется о том, чтобы не затопить своих соседей. В этом деле даже качественная и недорогая сантехника не всегда может прийти на помощь. Как правило, вода попадает на пол случайным образом и ее никто даже не замечает, пока не прибегают соседи с чеком на ремонт их потолка. В этой статье мы решили рассказать вам отличный способ, который поможет избавиться от таких проблем. Здесь мы расскажем, как сделать датчик протечки воды своими руками из простых материалов и рассмотрим пошаговую инструкцию.

Материалы для датчика протечки воды

Чтобы сделать аквасторож своими руками необходимо собрать следующие материалы, найти их нет никакой сложности, самое дорогое из этого списка – это бутылка, которую придется купить (если у вас ее нет). Итак, нужны следующие материалы, рекомендуем свою фантазию не проявлять и покупать все строго по списку:

  1. Батарейка на три Вольта, нужно использовать CR1632.
  2. Транзистор BC816 или BC517 с NPN соствной.
  3. Резистор 1-2 мегаома.
  4. Пьеза излучатель с генератором.
  5. защита от протечек воды своими руками

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. Узнайте о том, как сделать солнечную батарею для зарядки мобильного.

Пошаговая инструкция:

  1. Припаиваем резистор к пьезе.
  2. Далее подключаем транзистор.
  3. Подключаем батарейки, крепим только на синюю изоленту, только она может дать результат.
  4. Делаем корпус для нашего датчика протечки воды своими руками, отрезаем горлышко с большой бутылки. Не забываем делать дно, для этого можно отрезать любую сторону с бутылки и прикрепить ее с помощью герметического клея, при желании можно даже нагреть. Будет интересно узнать: контролька своими руками.
  5. Делаем два отверстия, чтобы вставить корпус.
  6. Берем крышку и делаем отверстия для пьезы, из-за такого отверстия и будет появляться звук.
  7. Закрываем крышку.
  8. Проверяем, как все работает.

Такую самоделку можно установить:

  • Под раковиной.
  • Стиральной машиной.
  • И в любом другом месте, где она покажется вам необходимой.

Включаться она будет только в том случае, когда вода попала на корпус. Так что, можете совсем не переживать о том, что со временем может сесть батарейка. Звука, который она будет издавать должно, хватить, и все люди, находящееся дома сразу заметят утечку и смогут ее вовремя предотвратить.

Похожие статьи по теме

Не пойму, а зачем тут транзистор ?

Он создает звук. Если попадает вода, то контакт замыкается, и вы начнете слышать звук, который и будет сигнализировать о том, что у вас протекает вода.

Вопрос в том, почему нельзя сразу замыкать буззер и землю ?

V+ — бузер — земля

V+ и землю в воду

Я не электронщик, но датчик ОЧЕНЬ нужен. У меня почему-то пьеза сигналит без отсутствия какого либо сигнала на электродах (всегда). ((( Что может быть не так?

Добрый день. Все собрал спаял по схеме по видео а не работает.Какие основные могут быть ошибки.

Есть два варианта:
1) Некачественные комплектующие.
2) Плохое соединение.
Попробуйте разобрать и собрать по новой. Других вариантов нет. Идеально – показать фото или видео вашей проблемы, так будет что-то понятно.

здесь неправильно изображен транзистор, эмиттер и коллектор на самом деле наоборот

Я тоже сталкивался, и знаю что цоколёвка транзисторов BC517 разная, в частности касается выводов Э-К ! В datashet-е одно
а на самом деле другое. Всё зависит от производителя транзисторов. Будьте внимательны!

Как своими руками сделать датчик протечки воды для дома

Аварийная ситуация, возникающая в системе холодного или горячего водоснабжения, всегда доставляет много неприятностей не только владельцу квартиры, но и всем соседям, особенно проживающим на нижних этажах. После нарушения герметичности водопровода, растекающаяся из него вода проходит по строительным конструкциям, повреждает обои, натяжные потолки, декоративные покрытия.

Особую опасность она доставляет бытовой электропроводке, нарушая состояние изоляции и создавая непредвиденные токи утечек, которые снижают электрическую безопасность квартиры и дома.

Предотвратить развитие серьёзных последствий протечки воды позволяет система автоматического оповещения жильцов, оперативно срабатывающая при появлении первых признаков влаги. Собрать ее под силу любому домашнему мастеру, умеющему паять простые радиолюбительские устройства.

Для ее создания своими руками рекомендуем выбрать одну из трех схем на:

  1. биполярном транзисторе NPN конструкции 2N5551;
  2. микросхеме К561ЛА7;
  3. микросхеме К561ЛН2.

Как сделать датчик влажности

Он является общим элементом для любой из трех рассматриваемых схем и работает за счет электропроводности воды.

Читайте также:  Громоотвод в доме своими руками

Датчик делают из двух электродов, которые могут располагаться в плоскости горизонта или вертикали относительно друг друга.

Горизонтальная конструкция контактных площадок

В состав входят два сухих электрода, которые могут быть различной конфигурации. Их удобно вырезать из фольгированной стеклопластиковой или гетинаксовой платы, прорезав не ней изолирующие дорожки.

С формой и габаритами датчика влажности можно поэкспериментировать, тщательно подобрать их к конкретным условиям размещения. Если нет под рукой платы, то контактные площадки вырезают из обычной фольги или жести, наклеивая их на плоскую диэлектрическую поверхность.


На один электрод подводится положительный потенциал электроэнергии, а на другой — отрицательный. Они разнесены на одинаковое расстояние, отделены воздушным зазором, обладающим высокими диэлектрическими свойствами.

Когда на электродах появляется влага, то через ее слой начинает проходить электрический ток, который изменяет состояние электронной схемы датчика протечки, вызывая срабатывание световой и звуковой сигнализации.

Вертикальная конструкция контактных площадок

Две полоски фольги размерами примерно 10х40 мм (габариты условны и принципиального значения не имеют) закрепляют параллельными плоскостями на небольшом удалении так, чтобы исключить их самопроизвольное касание при работе.

Подключать датчик влажности к электронной схеме лучше короткими проводами или использовать экран или витую пару.

Совет! Повысить чувствительность самодельного датчика можно простым действием — положить его контактными площадками на кусочек туалетной бумаги или несколько слоев марли, расположенной в месте вероятной протечки воды на полу. За счет гигроскопичных свойств этих материалов даже при небольшой влажности возникает хороший токопроводящий слой.

Датчик протечки воды на транзисторе 2N5551

Это наиболее простая, но вполне надежная схема, которую может собрать даже начинающий радиолюбитель.

Состав деталей

Кроме датчика влажности для работы электрической схемы потребуется:

  • биполярный NPN транзистор 2N5551 или один из его аналогов: ВС517, ВС618, ВС 879, 2SD1207, 2SD1853, 2SD2088;
  • светодиод VD1;
  • элемент питания на 3 вольта, например, плоская литиевая батарейка;
  • трехвольтовый пьезоизлучатель;
  • соединительные провода.

Все эти детали помещаются в небольшую пластиковую коробочку, служащую корпусом и соединяются пайкой обычным паяльником навесным монтажом.

Принцип работы электрической схемы

Алгоритм срабатывания датчика протечки довольно прост. В сухом положении контактных площадок транзистор VT1 закрыт и через его полупроводниковый переход коллектор-эмиттер ток не проходит.

При появлении воды в датчике влажности между электродами возникает замыкание, положительный потенциал элемента питания поступает на базу транзистора и открывает переход от коллектора к эмиттеру.

Через пьезоизлучатель и параллельно подключенный светодиод начинает протекать ток. Включается звуковой и световой сигнал, оповещающие жильцов о повышенной влажности.

Сборку и работу подобной схемы на базе транзистора BC517 можно посмотреть в коротком видеоролике владельца “Руки из плеч”.

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛА7

Он работает по более сложной, но вполне доступной схеме, обладающей более высокой надежностью и чувствительностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛА7 для сборки потребуется:

  • биполярный транзистор VT1 серии КТ315Г;
  • резисторы на 1 Мом,100 Ом и килооомные: 1,5 К, 10 К, 300 К;
  • два полярных конденсатора на 2,2 и 47 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
  • конденсатор на 200 пикофарад;
  • светодиод;
  • генератор звуковых волн ЗП-1;
  • переключатель SA-1;
  • источник питания.

Аналогами К561ЛА7 являются К176ЛА7, 564ЛА7, 164ЛА6, HFF4011BP, HCF4011BE, СD4011A, СD4011.

Схема не критична к уровню питающего напряжения и надежно работает при его пределах от 5 до 15 вольт.

Принцип работы электрической схемы

Когда на сухие контакты датчика влажности поступает напряжение от источника питания, то светодиод не горит, а звуковой генератор не вырабатывает сигналы: транзисторный переход эмиттер-коллектор находится в закрытом состоянии.


При появлении тока через датчик влажности сквозь ключи микросхемы потечет ток на базу транзистора, и он откроется. Загорится светодиод и сработает звуковая сигнализация.

Когда схема питается от сети, а не от автономного источника, то переключатель SA1 лучше перевести в нижнее положение. В этом случае светодиод станет сразу светиться, указывая на готовность датчика протечки к срабатыванию, а погаснет он при открытии транзистора.

Изменением емкости конденсатора С2 регулируют тональность звукового генератора.

Потребление тока электрической схемой составляет:

  • примерно 1 мКа в режиме ожидания;
  • 25 мА при срабатывании.

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛН2

Он работает по схеме, подобной предыдущей, тоже обладает высокой чувствительностью и надежностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛН2 потребуется:

  • биполярный транзистор VT1 серии КТ3107Д;
  • резисторы на 3 Мом и 30 К три штуки, 430 К — два, 430 К и 57К — по одному;
  • полярный конденсатор на 100 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
  • конденсатор на 0,01 мк — два и 0,1 мк— тоже два;
  • генератор звуковых волн ЗП-22;
  • источник питания на 6÷9 вольт.

Принцип работы электрической схемы

При сухих контактах датчика влажности транзистор VD1 закрыт, а при появлении на них воды его полупроводниковый переход открывается и происходит запуск звукового генератора, выдающего сигнал тревоги.


Эта схема тоже обладает небольшим потреблением мощности. В режиме ожидания ток нагрузки источника напряжения не превышает 1 мКА, а при срабатывании он составляет порядка 3 мА.

Датчик протечки воды, собранный своими руками по любой из вышеприведенных электрических схем, можно установить в любом проблемном месте, где высока вероятность создания аварийной ситуации в системе водоснабжения под:

  • стиральной или посудомоечной машиной;
  • раковиной;
  • ванной;
  • системой питающих трубопроводов водоснабжения.

Его звуковое предупреждение своевременно оповестит жильцов квартиры о начале протечки воды, но не обеспечит ее автоматическое отключение. Выполнять такую функцию предназначены другие устройства, о которых рассказывает владелец видеоролика Remontkv.pro “Как не затопить соседей”.

Сейчас у вас самое благоприятное время для того, чтобы задать вопросы в комментариях и поделиться статьей с друзьями в соц сетях.

Датчик протечки воды своими руками

Контроль уровня воды в самых устройствах, концентрации и транспортировки проверяют с помощью разных методик. Информацию о состоянии резервуаров, баков, емкостях, содержащих жидкости, получают, применяя приборы и аппараты, основанные на разных принципах действия. Датчик протечки воды, установленный в нужном месте, вовремя даст сигнал о возникшей неисправности.

На крупных предприятиях химической и пищевой промышленности используют довольно сложные механические и электрические датчики. В быту тоже приходится проверять надежность разных устройств. Например, стиральные машинки сегодня в автоматическом режиме по заданной программе ведут стирку белья. В то же время необходимо знать, состояние гидросистемы, нет ли в ней протечек.

Зная принципы работы датчиков, можно своими руками изготовить их аналоги, чтобы применять их в своей производственной и бытовой деятельности. Главное разобраться, как работает тот или иной прибор. Несложно и создать исполнительный механизм, который будет реагировать на информацию, полученную от контрольно-измерительного устройства.

Как работают датчики протечки воды

В основе работы всех датчиков лежат основные свойства подконтрольного материала – воды. Она не имеет постоянной формы, принимает тот вид, в который она налита. В то же время неизменными остаются объем и масса.

Кроме внешних признаков постоянства существуют еще и невидимые обычным взором свойства. К ним относят электропроводность, вязкость, плотность, звукопроницаемость и ряд других показателей, которые можно определить с помощью специальных методик и приборов. В основе любого прибора лежат свойства, которые могут быть проконтролированы тем или иным способом.

Проще всего определить массу, ее находя взвешиванием с помощью весов. На практике чаще говорят о весе, так как определяют его по той силе, с которой давит на измеряющую поверхность вес воды, набранной в определенном резервуаре. Здесь датчик утечки воды может регистрировать постоянство этого давления. Довольно простой метод, но для его реализации нужны дополнительные устройства, которые могут получать информацию о силе тяжести в течение длительного времени.

Сила веса не единственный способ контроля наличия жидкости в системе. Су4ществуют еще несколько довольно эффективных типов приборов контроля. Чаще на практике нужен беспроводной датчик протечки воды. Он передаст информацию об обнаружении нарушения целостности емкости звуковым и световым сигналом. Возможна и фиксация события на записывающем устройстве, в качестве которого выступят осциллограмма или запись на контрольном диске.

Что входит в защиту от протечек

Если произошло обнаружение протечки, то до устранения причины необходимо прекратить поступление жидкости за пределы устройств, где в данный момент она находится. Например, в санитарных узлах квартиры имеются несколько разных приборов с водой. При повреждении какого-либо из этих устройств возникает необходимость устранить течь. Но в первую очередь нужно предотвратить поступление новых порций влаги.

Здесь в работу вступают автоматические приборы, которые отключат водопровод. В результате сработает датчик контроля протечки воды. Он передаст сигнал на исполнительный механизм, который и перекроет подачу воды.

Такие приборы выпускаются отечественной промышленностью, а также на рынке имеются довольно эффективные аналоги, произведенные за рубежом. Они вовремя предотвратят беду и сведут к минимуму возможные материальные потери. Не секрет, что в современных многоэтажных домах довольно часто возникают протечки воды из разных сантехнических и бытовых приборов. Они отражаются на состоянии квартир, расположенных ниже. Если имеется устройство, которое вовремя прекратит поступление новых порций влаги и подаст звуковой или световой сигнал о наличии проблемы. При этом повреждения будут сведены к минимуму, а то и вовсе не окажут заметного воздействия на соседей снизу (рис.1).

Рис. 1 Пример установки приборов защиты от протечек

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?

  1. Приборы контроля над состоянием гидросистем в квартире потребляют совсем немного энергии в «спящем» режиме. На практике это энергопотребление не превышает значение 1-3 Вт.
  2. 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.
  3. На промышленных производствах используют аналогичные приборы, электронный датчик уровня воды даст сигнал о резком изменении показателей.
  4. Своевременно сработает защита, которая предотвратит аварию или иное вредное воздействие на станки и обслуживающий персонал.
  5. 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 их устройство и принцип работы

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.

Читайте также:  Интерьер туалетной комнаты маленького размера

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 устройства контроля уровня жидкости в резервуарах

На сегодняшний день разработаны десятки устройств, использующих способность тел плавать в жидкостях. Среди множества вариантов можно выделить весьма интересное устройство (рис. 2).

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).

Рис. 3 Поплавковый датчик уровня воды, устанавливаемый на стенку

Здесь поплавок располагается на рычаге, плавающем в жидкости. Магнит установлен в теле рычага, а геркон располагается на горизонтальном элементе.

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.

Ультразвуковой датчик утечки воды

Работа ультразвукового датчика основана на принципе посыла сигнала и получении отражения его от поверхностей или сплошной среды (жидкости) (рис. 4).

Рис. 4 Принцип работы ультразвукового датчика утечки воды

Работа устройства происходит в следующей последовательности.

  1. Сигнал от источника направляется на объект контроля.
  2. Полученный отраженный сигнал сравнивается с контрольным значением.
  3. 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.

Электродный датчик утечки воды

Наибольшее распространение получили электродные приборы контроля уровня жидкости. Датчики измеряют проводимость среды между отдельными контактами (рис. 5).

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).

Рис. 6 Установка нескольких контрольных электродов для поддержания определенных параметров наполнения емкости и контроля разных режимов эксплуатации

Емкостной датчик контроля параметров жидкости

Принцип действия датчиком такого вида основан на анализе емкости движущихся жидкости или газа (рис. 7).

Рис. 7 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.

Радарные датчики контроля утечки воды

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).

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.

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.

Какой датчик лучше выбрать для контроля утечки воды

Выбор датчика для каждого конкретного случая определяется возможностями и потребностями. Нет необходимости использовать сложный и дорогой прибор, если контролируемый объект имеет определенную инерцию, а эффект нарушения целостности не даст значительных материальных затрат. Например, емкость надворного душа на даче не требует установки дорого датчика утечки воды. Достаточно установить простейшую поплавковую систему, которая при наполнении перекроет подачу из водопроводной сети.

Другое дело там, где любые утечки могут оказать значительный вред и привести к материальным потерям. Здесь экономить нужно достаточно разумно. Поэтому выбор контрольных датчиков определяется реальными потребностями. В торговой сети имеются консультанты, которые помогут подобрать оптимальный вариант.

Установка датчика протечки воды своими руками

Готовые датчики для контроля утечки воды в квартире сможет самостоятельно установить практически любой пользователь, который умеет обращаться с бытовым инструментом. Главное соблюдать инструкцию, которая обычно прилагается к приобретенному прибору.

Устройства типа Гидролок монтировать несложно, нужно только приобрести необходимый комплект оборудования, а дальше, не торопясь, изучить алгоритм действий и выполнить монтаж.

В торговой сети обязательно подскажут контакт специалиста, который может оказать реальную помощь в монтаже, или полностью самостоятельно произведет установку датчика утечки воды в квартире.

Как сделать датчик протечки воды своими руками

При необходимости, например, для дачи домашний мастер может самостоятельно изготовить датчик протечки самостоятельно. Несложно установить этот прибор для наполнения летнего душа на даче. Устройство показано на рис. 10.

Рис. 10 Датчик утечки воды поплавкового типа, механический

Для изготовления нужно иметь:

  • емкость для изготовления поплавка, например, пластиковая бутылка из-под воды;
  • трубку для подачи воды;
  • клапан с резиновой прокладкой.
  1. Перед началом работы торец подающей трубки обрабатывается так, чтобы при закрывании клапана вода не могла бы поступать внутрь.
  2. Устанавливается рычаг управления в положение полного закрытия потока.
  3. Поплавок при этом приподнимается в предельно допустимое верхнее положение. К рычагу управления поплавок можно закрепить, используя скотч или иной подручный материал.
  4. Далее проверяется работоспособность устройства.
  5. В дальнейшем датчик утечки воды монтируется на емкость летнего душа.

Применение подобного простейшего устройства поможет без особых затрат наполнять летний душ водой.

Датчики утечки воды широко используются в промышленности и в быту. Их применение помогает организовать безопасное существование в современном мире. Простейшие устройства могут быть изготовлены своими руками обычными пользователями.

Блог Евгения Николаенко

Медленно, но верно, мы подошли к завершающей статье, посвященной созданию системы автоматического отключения насоса при утечке воды своими руками.

В данной статье мы рассмотрим процесс создания датчика обнаружения воды из подручных материалов.

В рассмотренном ранее логическом модуле системы автоматического отключения насоса применяется принцип электрической проводимости водной среды. Вода является очень хорошим проводником электрического тока. Поэтому для изготовления датчика обнаружения воды нам необходимо обеспечить контакт между выводами логического модуля и предполагаемым местом утечки воды.

Схема работы датчика воды

Изготовление датчика обнаружения воды

Для изготовления датчика нам потребуются:

  • Болты М4 – 2 шт
  • Гайки М4 – 2 шт
  • Шайбы М4 – 4 шт
  • Двухжильный медный провод – 3 метра
  • Крышка от питьевой воды (больший диаметр) – 1 шт
  • Крышка от кефира или молока (меньший диаметр) – 1 шт
  • Термоклей (или герметик)

Размеры крышек подбираются таким образом, чтобы одна из них легко вставлялась в другую, образуя при этом закрытый корпус датчика воды. При необходимости можно удалить заводские надписи и логотипы с крышек при помощи ацетона.

Удаление надписей с крышки при помощи ацетона

Высверливаем отверстия диаметром 3,5 мм в крышках на одинаковом расстоянии от центра каждой крышки. Обращаю внимание, что отверстия в крышках на 0,5 мм меньше диаметра болтов. Это сделано для лучшей герметичности и фиксации болтов. Для удобства можно вставить одну крышку в другую и высверливать отверстия попарно.

Отверстия в крышках для болтов М4

Сбоку на каждой крышке делаем отверстия для провода. Можно сделать одно отверстие, если сечение провода невелико. В данном случае используется провод с утолщенной изоляцией, и поэтому под каждую жилу провода сделано свое отверстие.

Отверстия в крышках для провода

Вставляем болты в большую крышку, пропускаем провода через боковые отверстия.

Вставляем болты и провод в крышки

Припаиваем концы провода к шайбам, и надеваем эти шайбы на болты.

Шайбы с припаянным проводом одеваем на винты

Сверху устанавливаем дополнительные шайбы.

Устанавливаем дополнительные шайбы

Фиксируем весь этот “бутерброд” при помощи гаек

Закручиваем гайки

Одеваем вторую крышку на болты.

Датчик воды. Вид снизу Датчик воды. Вид сбоку

Заполним пространство между двумя крышками герметиком или термоклеем, обеспечив тем самым гидроизоляцию корпуса, и дополнительный вес всей конструкции для лучшего контакта с поверхностью, на которую будет установлен датчик.

Герметизация корпуса датчика воды

Вот так выглядит готовый датчик обнаружения воды, собранный из подручных материалов. Ничего сложного

Датчик воды. Вид сверху

Один или несколько подобных датчиков можно подключить к системе автоматического отключения насоса, процесс сборки которой был описан в прошлой статье. Также подобный датчик можно использовать в защитной системе для маломощных насосов “СТОП-НАСОС Мини”, процесс создания которой описан в этой статье.

Ссылка на основную публикацию