Dispositivo per il pompaggio delle acque sotterranee. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo offerto all'attenzione dei lettori (il suo diagramma è mostrato in figura) si distingue per un consumo energetico molto basso, dimensioni e peso ridotti e non necessita di regolazione. Contiene sensori di livello dell'acqua E1-EZ, un trigger su un fotoaccoppiatore U2, una chiave elettronica su un transistor VT1, un'unità di controllo della pompa su un fotoaccoppiatore U1 e un alimentatore switching micropower (elementi situati a destra - secondo la figura - parte del circuito).

Fig. 1

Il dispositivo funziona come segue. Mentre il livello della falda freatica è al di sotto dei sensori E1-E3, il transistor ad effetto di campo VT1 e il transistor dell'accoppiatore ottico U2 sono chiusi, i diodi emettitori degli accoppiatori ottici U2, U1 sono diseccitati, quindi l'optotriac di quest'ultimo è chiuso e la pompa collegata ai terminali X1 e X2 è diseccitata. Quando il livello dell'acqua raggiunge i sensori E1 ed E1 (si trovano sullo stesso livello), il gate del transistor VT1 attraverso la resistenza dell'acqua tra loro e il resistore R2 riceve una tensione di polarità positiva dall'uscita della fonte di alimentazione e il il transistor si apre, collegando l'emettitore del transistor optoaccoppiatore U2 con un filo comune. Quando il livello dell'acqua in aumento raggiunge il sensore E2, il transistor fotoaccoppiatore U3 si apre (la corrente di base scorre attraverso l'acqua e il resistore limitatore di corrente R1) e i diodi emettitori dei fotoaccoppiatori U2 e U1 si accendono. Grazie al feedback ottico positivo il flip-flop passa ad un unico stato ("latch"). Il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico UXNUMX accende il triac ottico e la tensione di alimentazione viene applicata alla pompa.

Quando l'acqua viene pompata, il suo livello scende, ma la pompa, grazie al grilletto "a scatto", continua a funzionare anche dopo che l'acqua scende sotto il sensore E2. Con un'ulteriore diminuzione del livello, quando diventa inferiore ai sensori E1 ed E1, la pompa funziona ancora per qualche secondo, poiché il transistor VT1 rimane aperto a causa del condensatore C4 carico. Dopo che si è scaricato attraverso il resistore R1, il transistor VT2 e dopo di esso il transistor dell'accoppiatore ottico UXNUMX si chiude, i diodi emettitori degli accoppiatori ottici vengono diseccitati e la pompa viene spenta. In futuro, questo ciclo si ripete.

L'alimentazione viene effettuata sulla base di un generatore di rilassamento, un dinistor simmetrico VS1 viene utilizzato come chiave elettronica. Condensatore C4 - zavorra, C5 - stoccaggio. La tensione di uscita dell'alimentatore è 5,5 V, la corrente di uscita è 5 mA, la corrente di cortocircuito è 8,5 mA.

Il dispositivo è assemblato su un frammento di una breadboard universale con dimensioni di 30x35 mm. Non ci sono requisiti speciali per i dettagli. Condensatori C1, C2 - KM ceramico o importato, C3 - ossido importato, C4 - soppressione del rumore del film, C5 - film K73-17 con una tensione nominale di 63 V o KM (50 V). Resistori: qualsiasi con la dissipazione di potenza indicata nello schema. Dinistor simmetrico DB3 (VS1) e diodi 1 N4007 (VD2-VD5) rimossi dal reattore elettronico di una CFL difettosa. Da esso è stato anche rimosso un induttanza, il cui circuito magnetico anulare (dimensione K10x6x5) è stato utilizzato per avvolgere il trasformatore T1. Il suo avvolgimento primario contiene cinque spire e il secondario: dieci spire di filo MGTF 0,07. Diodo VD6 - qualsiasi silicio a bassa potenza (ad esempio KD509A, KD510A), diodo zener VD1 - qualsiasi a bassa potenza con una tensione di stabilizzazione di 5 ... 7 V (ad esempio KS162A, KS168A o importato). Transistor VT1: qualsiasi serie KP504, KP505.

Il fotoaccoppiatore 4N35 (U2) è sostituibile con qualsiasi in cui il fototransistor abbia un'uscita di base (adatto 4N25-4N28, 4N35-4N37, OPTO611). Come U1, è preferibile utilizzare un fotoaccoppiatore con un nodo di rilevamento dello zero ZCC (Zero Crossing Control) integrato, ad esempio MOC3042, MOC3062, S21MD3, S21ME4, OPTO630 (sono più affidabili quando si lavora su un carico induttivo).

La scheda assemblata viene collocata in una scatola di plastica, sul fondo della quale sono preliminarmente fissati i sensori E1-E3. Sono segmenti di filo inossidabile del diametro di 1,9 mm, estratti da filo di grado AC 16/2,7, utilizzato nelle linee elettriche aeree. Lunghezza dei sensori E1 ed E3 - 220, E2 - 70 mm. I fori per loro sono disposti in fila con un passo di 10 mm (il sensore E1 è fissato al centro). Tenendo conto delle condizioni operative specifiche (elevata umidità), la scheda, dopo aver saldato i fili che la collegano ai sensori e ai morsetti X1-X4 (sono fissati nella parte superiore della scatola con staffe), viene riempita con composto epossidico . Se si utilizza una scatola di plastica trasparente e un composto trasparente per il versamento, al posto del diodo zener VD1 è possibile installare una catena di tre LED AL307BM collegati in serie, il loro bagliore in modalità standby segnalerà la presenza della tensione di rete.

Per garantire un efficiente pompaggio dell'acqua dal seminterrato, sono stati eseguiti i seguenti lavori. Massetto in cemento - con una leggera pendenza su un lato. Nella parte più bassa del seminterrato è stata scavata una fossa profonda 0,5 m, rivestita con mezzi mattoni a secco, senza malta. Nella fossa viene posizionato un secchio di plastica, nella parte inferiore e inferiore del quale vengono praticati più di 300 fori con un diametro di 2,5 mm, che svolgono il ruolo di un filtro fine. Lo spazio tra le pareti della fossa e il secchio è riempito con ghiaia con una frazione di 10.20 mm, che funge da filtro per l'acqua grossolana.

Sul fondo del secchio è posizionata una pompa per acquario. Con un consumo energetico ridotto (8 W), ha prestazioni abbastanza sufficienti: circa 200 l / h. L'acqua viene scaricata in un vicino tubo fognario, per il quale è tagliato un raccordo. La scatola con il dispositivo è installata liberamente sul coperchio di plastica del secchio. Per il passaggio dei sensori nella sua parte centrale vengono praticati tre fori con un diametro di 3 mm.

Quando si utilizza una pompa con un consumo energetico superiore a 20 W, l'optotriac U2 dovrebbe essere utilizzato per controllare un triac più potente.

Autore: K. Moroz

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