مداری برای فرمان پمپ و کنترل سطح آب در مخازن فلزی

این روزها که مسوولان تامین آب هر دم از لزوم صرفه جویی در مصرف آب و ضرورت کاهش مصرف به میزان 10 تا 15 درصد صحبت می کنند، من هم به سهم خودم دست به کار شده ام و این مدار ساده، ارزان، قابل اطمینان و جالب را برای کنترل سطح آب در مخازن فلزی به خواننده تقدیم می کنم. استفاده از این مدار ساده باعث می شود که از سرریزشدن آب از مخازن و هدر رفتن آن پیش گیری شود. از سوی دیگر، مخزن هیچگاه خالی نخواهد ماند و دست و پای دارنده ی آن را در پوست گردو نمی گذارد! .
مدار کنترل سطح آب در مخزن با فرمان خودکار الکتروپمپ
. مدار از بخش های زیر تشکیل شده است: 1-  حساسه (سنسور) آب، شامل خود مخزن، میله های مسی داخل مخزن، ترانزیستورهای T1 و T2 و اجزای مرتبط با آنها، 2-  مدار منطقی "و" (and) شامل ترانزیستورهای T3 و T4 و اجزای مرتبط با آنها، 3-  رلـه با مداربندی «خودنگه دار» 4-  دیود نوری که روشن شدن آن علامت کارکرد پمپ است. شرح عملکرد مدار را از موقعیتی شروع کنیم که مخزن کاملا خالی است.   الف-  مخزن خالی است: در این حال روی پایه های بیس T1 و T2 ولتاژ مثبتی نداریم و در نتیجه مسیر کلکتور-امیتر هر دو ترانزیستور باز است. در این حال بیس T3 از راه R2 و R3، و بیس T4 از مسیر R4 و R5 پتانسیل مثبت دریافت کرده و هادی می شوند. جریان رله برقرار می شود، S1 و S2 می بندند. بسته شدن S1 ترانزیستور T4 را از مدار خارج می کند (T4 به اصطلاح "پل" می شود)  و از این به بعد وضعیت آن تاثیری در کار رله نخواهد داشت. بسته شدن S2 مدار پمپ آب و منبع تغذیه ی آن را می بندد و پمپ شروع به آبدهی به مخزن و پرکردن آن می کند. همزمان LED نیز روشن شده و علامت می دهد که پمپ در حال کار است.   ب-    میزان آب مخزن به سطح کمینه می رسد: سطح آب به میله ی مسی بلند بسته شده به بیس T2 رسیده است. در این حال بیس T2 از طریق آب و بدنه ی فلزی مخزن و مقاومت R1 به پتانسیل مثبت مرتبط شده و به حالت هدایت می رود. R5 روی پتانسیل زمین قرار می گیرد و T4 از حالت هدایت به وضعیت عایقی می رود. باز شدن مسیر کلکتور-امیتر این ترانزیستور، اما، سبب از کار افتادن رله نمی شود، زیرا کلید S1 رله، T4 را از قبل پل کرده و بوبین رله را مستقیماً به کلکتور T3 که هنوز در حالت هدایت است وصل کرده است. خود رله خودش را نگه داشته است و تغییر وضعیت کاری این ترانزیستور اثری بر عملکرد رله نخواهد داشت. این اوضاع، اما، مدت زیادی به طول نخواهد انجامید... . پ-    ارتفاع آب مخزن به سطح بیشینه ی آن می رسد:     در این حال، سطح آب داخل مخزن بر اثر کارکرد پمپ به نوک میله ی مسی کوتاه رسیده است و ارتباط بین بیس T1 و خط مثبت از طریق میله ی کوتاه و آب و بدنه ی فلزی مخزن و مقاومت R1 برقرار می شود. T1 به حالت هدایت می رود، R3 را در پتانسیل زمین قرار می دهد و در نتیجه T3 به حالت عایقی می رود. خط زمین رله که اینک قطع شده است، باعث بیکار شدن رله و باز شدن کلیدهای آن می شود: T4 دوباره در مدار فعال می شود، پمپ از کار می افتد و لامپ سیگنال (LED) خاموش می شود. . ت-    آب مخزن مصرف شده و سطح آن از ارتفاع "بیشینه" پایین تر می رود در این حال بیس T1 پتانسیل مثبت خود را از دست می دهد، R3 در پتانسیل مثبت قرار می گیرد و T3 به حالت هدایت می رود. رله، اما، نمی گیرد زیرا مسیر T4 هنوز باز است.   ث-    مقدار آب از سطح کمینه در مخزن پایین تر می رود در این حال تماس آب با نوک میله ی مسی بلند هم قطع می شود که باعث حذف ولتاژ مثبت روی بیس T2 می شود: R5 از طریق R4 به مثبت تغذیه وصل شده و T4 را به حالت هدایت می برد. مدار تغذیه ی رله بسته می شود و پمپ مجددا روشن می شود و مخزن را به طور کامل پر می کند... و این چرخه همچنان تکرار می شود! . این مدار بسیار ساده ولی کارآمد است. از رله ی خوبی در این مدار استفاده کنید. بهترین انتخاب، استفاده از یک رله ی فن خودرو ساخت شرکت وطنی یوفوالکترونیک است که یکی از بهترین قطعه سازان داخلی می باشد. .
تصویری از سایت شرکت یوفوالکترونیک
. چون پلاتین های رله ی فن برای کار با بار القایی ساخته شده اند، با مصرف ما که قرار است یک موتورپمپ را روشن و خاموش کند انطباق دارد و دیرتر خال می زند. در نشانی لینکی که در پایین این صفحه آمده است، راه حل های مفیدی برای حفاظت پلاتین های رله ها و افزودن بر عمر عملیاتی این افزاره ها معرفی شده اند. در صورت استفاده از پمپ 3 فاز و یا پمپی که جریان نامی آن از 10-15 آمپر بیشتر است، رله ی مدار باید به بوبین یک کنتاکتور مناسب فرمان دهد و کلیدهای کنتاکتور به پمپ فرمان دهند.
. توسعه ی مدار: وارونه کردن عملکرد مدار یکی از خوانندگان پرسیده است که "چگونه می توان این مدار را برای تخلیه ی به موقع مخزن پس از پر شدن آن به کار گرفت؟" پاسخ این است که برای کارکرد وارونه ی این مدار، باید تغییراتی در آن ایجاد کرد که با شرایط تازه انطباق پیدا کند. در واقع، در حالت جدید پمپ تا رسیدن سطح آب به «سوند» یا میله ی کوتاه تر، بیکار می ماند و به محض رسیدن سطح آب به آن، به کار می افتد و تا تخلیه ی کامل مخزن به کار خود ادامه خواهد داد که این زمانی است که سطح آب از نوک انتهاییِ سوند بلندتر عبور کند. برای انجام این مقصود، من مدار زیر را پیشنهاد می کنم. . . در این مدار بدنه ی فلزی مخزن با یک مقاومت به خط صفر ولت تغذیه داده شده است. هنگامی که مخزن کاملاً خالی باشد، ترانزیستورهای 1 و 2 در حالت قطع خواهند بود. در نتیجه بیس ترانزیستورهای منفی 3 و 4 که از طریق مقاومت های 2 و 4 در پتانسیل زمین قرار گرفته اند باعث می شوند که این ترانزیستورها هم در حالت قطع بمانند. در این حال، رله فعال نیست و پمپ متصل به آن هم بیکار خواهد بود. با رسیدن سطح آب داخل مخزن به سوند بلندتر، بیس ترانزیستور تیپ مثبت 1 از طریق آب و مقاومت 1 به خط صفر ولت وصل شده و باعث هدایت ترانزیستورهای 1 و 3 می شود. اما چون ترانزیستور 4 همچنان در حالت قطع است، جریانی در بوبین رله برقرار نمی شود. با بالاتر رفتن سطح آب در مخزن و رسیدن آن به سوند کوتاه تر، ترانزیستورهای 2 و 4 هم به حالت هدایت می روند و رله می گیرد و آب مخزن که اکنون پر شده است، تخلیه می شود. با پایین رفتن سطح آب از سوند کوتاه، ترانزیستورهای 2 و 4 دوباره به حالت قطع می روند، اما چون از کنتاکت S1 رله به عنوان «خود نگه دار» استفاده شده، رله همچنان فعال باقی می ماند و پمپ همچنان به تخلیه ی آب مخزن ادامه خواهد داد. پس از این که سطح آب از انتهای سوند بلند پایین تر رفت، ترانزیستورهای 1 و 3 نیز قطع می کنند و در این وضعیت رله غیرفعال می شود و پمپ از کار باز می ایستد...

.

.

لینک مرتبط:

چند کلمه در مورد عمر مفید رله ها و روش های افزون کردن آن

.

.

آخرین به روز رسانی:

21 اردیبهشت 1396

.

.

منابع:

http://www.ufoelectronics.com/products.php?a=1

http://strangeline.net

.

.

www.etesalkootah.ir ||   2015-06-28 © 

2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح "اتصال کوتاه دات آی آر" بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل "کلیک" به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح "www.etesalkootah.ir" بعنوان منبع مجاز است.

.

.