Датчик давления воды в системе водоснабжения: устройство, монтаж, регулировка

Рекомендации по установке, подключению и регулировке датчика давления в системе водоснабжения. Особенности выполнения резьбового уплотнения. Фото и видео.

Как работает датчик давления воды?

Реле давления — это небольшой прибор, который управляет работой насосной станции. Он измеряет давление воды в системе и на основании полученных данных включает или выключает насос. При понижении давления в системе реле включает насос, и гидроаккумулятор наполняется. Когда давление достигает максимального значения, заданного при настройке прибора, насос отключается. Когда количество воды убывает и давление достигает минимального значения, прибор включается и цикл повторяется.

Датчик давления воды в системе водоснабжения позволяет контролировать уровень наполнения гидроаккумулятора и управлять включением-отключением насоса в автоматическом режиме

Для нормальной работы датчик давления воды в трубопроводе необходимо сначала подключить к системе водоснабжения. Затем выполняется подключение прибора к электропитанию. После этого реле нужно настроить, и лишь тогда его можно считать готовым к работе. Обзор нескольких моделей реле давления представлен в следующем видеообзоре:

Что это такое?


Датчик — это устройство, которое реагирует на изменение давления, преобразует полученные показания в сигнал для водозаборного оборудования.
Прибор размещают между насосом и гидроаккумулятором. Настройками выставляют допустимый диапазон давления.

Устройство обеспечивает беспрерывную работу домашнего водопровода:

  • по достижении верхней границы размыкает цепь, останавливает забор воды,
  • при падении давления до нижнего уровня возобновляет работу насоса.

На что обратить внимание при покупке?

  • Минимальное и максимальное давление – рабочий диапазон реле давления. Для большинства бытовых приборов составляет 1-5 бар. Если давление в системе опустится ниже минимума, реле включит насос, если превысит максимум – разорвёт цепь электропитания.
  • Защита от сухого хода не позволит насосу работать без воды. Защитит оборудование от поломки. Пригодится для скважин с малым дебитом. 
  • Манометр на корпусе будет показывать давление. Поможет контролировать работу прибора. У некоторых приборов данные отображаются на небольшом ЖК-экране. 
  • Степень защиты показывает, насколько корпус электронного реле давления устойчив к пыли и влаге. К примеру, приборы с пометкой IP44 защищены от капель и твёрдого мусора диаметром больше 1 мм. IP55 – частичная защита от попадания пыли и струй воды. 

Использование датчиков давления с контроллерами SAURES

Датчики давления используются как самостоятельное, коммутирующее нагрузку, устройство – автоматически включают и выключают насосы, клапаны, двигатели, лампочки и т.д.

Подключение датчика давления к контроллеру SAURES предоставляет возможность:

  • получать уведомление о повышении или понижении давления на мобильный телефон (push-уведомление) или письмо на электронную почту
  • в любой момент посмотреть состояние датчика через мобильное приложение или интернет-браузер

Для подключения к контроллерам SAURES реле давления используют выход типа «сухой контакт», преобразователь давления использует выход типа «токовая петля» (4-20 мА).

Все устройства, представленные в нашем интернет-магазине, прошли тестирование и гарантированно работают с контроллерами SAURES.

ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ

Преобразователи давления появились в продуктовой линейке в конце 2018 года. Запуск производства интеллектуальных датчиков «ЭМИС»-БАР» позволил заказчику унифицировать применяемое оборудование, а также открыл возможность комплексной покупки средств измерения данной торговой марки с получением дополнительных выгод. Технические характеристики приборов «ЭМИС»-БАР» соответствуют ведущим мировым образцам. Они обладают точностью от 0,04%, имеют диапазон измерения в пределах от -0,5 до 40 МПа, способны работать при давлении перегрузки до 60 МПа, а также имеют комбинированную взрывозащиту Exdia. Как и все интеллектуальные приборы , датчики давления «ЭМИС»-БАР» поддерживаются сервисным и диагностическим ПО «ЭМИС»-Интегратор». (Чтобы узнать более подробную информацию о приборах, смотрите раздел «продукция»)

Всего представлено 20 моделей, предназначенных для измерения всех типов давления с различными вариантами присоединения к процессу, в том числе с возможностью нижнего подвода импульсных трубок.

Зачем устанавливается?

Контроллер – необходимое звено в системе автономного водопровода, обеспечивает нужный напор воды для нормальной работы сантехнических приборов и продлевает срок их службы. Но при повышенном расходе давление в системе падает, насос работает на предельном режиме.

Более комфортный вариант для управления водоснабжением – связка датчика и частотного преобразователя, устройства для поддержания постоянного давления.

Преимущества установки инвертора:

  • постоянное давление в системе водоснабжения;
  • нужный объем воды без предельной загрузки насоса;
  • предотвращение температурных скачков в нагревательном баке из-за изменений давления;
  • плавный запуск и остановка насоса, что увеличивает срок службы оборудования и предотвращает гидроудары.

Напор снижается только при значительном расходе, когда не хватает мощности насоса. Но и в этом случае показатели системы будут стабильными на уровне, на который способно водозаборное оборудование.

Как подключить датчик к водопроводу?

Чтобы соединить прибор с водопроводной системой, на нем предусмотрена специальная гайка. Она жестко закреплена на реле, поэтому при установке придется вращать весь прибор по часовой стрелке. На современных насосах обычно для монтажа реле давления есть специально предназначенное место. Если такое гнездо не предусмотрено, следует воспользоваться дюймовым латунным тройником, именуемым в народе «елочкой». Эта удобная деталь позволяет подключить к водной магистрали и реле давления, и манометр, и гидроаккумулятор.

Специальный штулцер для датчика давления воды позволяет подключить к водопроводной системе все необходимые элементы: реле, гидробак и манометр

Перед началом монтажа следует изучить расположение гнезда для датчика перепада давления воды. Иногда нормальной установке реле препятствуют трубы или элементы самого насоса. В этом случае следует позаботиться о детали, которая выполнит роль «удлинителя».

Не всегда вход для воды на реле имеет стандартный диаметр в четверть дюйма, особенно, если используется не бытовая, а профессиональная модель. Для правильной установки прибора понадобится подходящий латунный переходник.

При подключении реле давления к водопроводной магистрали нужно обязательно уплотнить резьбовое соединение. Для этого можно использовать лен или специальную нить Тангит Унилок. Она стоит недешево, но по оценкам специалистов, этот материал удобнее использовать, он обеспечивает более надежный результат. Начинающим мастерам не всегда удается сделать надежное резьбовое уплотнение с первой попытки.

При работе с уплотнительной нитью следует придерживаться ряда рекомендаций:

  • перед началом работы резьбу необходимо развернуть торцом к себе;
  • обмотку производят не от торца, а к торцу по часовой стрелке;
  • начать обмотку следует примерно с того участка резьбы, до которого будет навинчено реле, т. е. уплотнительная нить должна быть на той части резьбы, которая затем будет скрыта под монтажной гайкой реле давления;
  • первая петля уплотнителя должна быть прочно закреплена;
  • затем нить аккуратно наматывают таким образом, чтобы она располагалась равномерно и не попадала внутрь канавок;
  • количество уплотнителя должно быть достаточным, чтобы предотвратить протечки, но не слишком большим, иначе или гайка не накрутится или нить сомнется так, что протечки все равно появятся.

После того, как уплотнительная нить уложена, можно навинчивать реле. Это следует делать вручную, медленно. Когда появится сопротивление, нужно вооружиться гаечным ключом. Если процесс идет с некоторым сопротивлением, а уплотнительная нить остается ровной и не образует петель, значит, уплотнение выполнено правильно. Если же нить путается, образует петли, вылезает, придется снять реле и уложить уплотнитель заново. Если при накручивании образовалась только одна или две небольших петельки, а в целом тангит лежит ровно, это допустимый огрех, переделывать работу не нужно.

2. Подключение датчика давления

Во время установки датчика давления, вворачивать его необходимо строго за выделенное для этого производителем место (шестигранник, кольцо и другое). Вворачивать датчик за корпус категорически запрещается.

При необходимости в дополнительном уплотнении не рекомендуется использовать внештатные материалы. Все уплотнение поставляется в комплекте от производителя вместе с датчиком.

Запрещается установка датчика в замкнутый объем, заполненный жидкостью. Такие действия приведут к повреждению мембраны.

Чтобы защитить мембрану датчика от возможных гидроударов, рекомендуется дополнительно применять демпфер гидроударов.

Подключение датчика через кран или вентильный блок упростит эксплуатацию и дальнейшее обслуживание. Такой метод позволит быстро демонтировать и монтировать датчик.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование Значение
Диапазон измеряемых давлений до 40 МПа
Основная приведенная погрешность 0,04%, 0,065%
Диапазон перенастройки 100:1*
Температура измеряемой среды для специального фланцевого исполнения -40..+120 °С -90..+400 °С **
Температура окружающей среды -60..+85 °С
Температура работоспособности ЖКИ -30..+85 °С
Взрывозащита 0Ex ia IIC T6…T4 Ga X, 1Ex d IIC T6…T4 Gb X, 1Ex d ia IIC T6…T4 Gb X
Выходные сигналы 4..20 мА+HART
Напряжение питания 10,5..45 В
Средняя наработка на отказ 150 000 ч
Межповерочный интервал 5 лет
Срок службы 30 лет

*В зависимости от выбранного полного диапазона измерения. **В зависимости от заполняющей жидкости капиллярных линий.

Пьезорезистивные датчики давления

В преобразователях «ЭМИС»-БАР» реализован пьезорезистивный метод измерения. Давление подается на разделительную мембрану, затем передается через заполняющую жидкость в измерительную камеру и приводит к деформации измерительной мембраны из монокристаллического кремния, в которой сформированы полупроводниковые резисторы моста Уитстона. Деформация пьезорезистора, находящегося в плече моста, приводит к изменению его сопротивления и, как следствие, разбалансу измерительного моста. Напряжение разбаланса моста, зависящее от давления в измерительной камере преобразуется электронным блоком в сигнал соответствующего выходного интерфейса.

Схема сенсорного модуля

Мембрана датчика давления

Разделительная мембрана может быть изготовлена из таких материалов, как нержавеющая сталь 316L, сплав Хастеллой НН-276, тантал, монель, 316L с золотым напылением и никель. Кроме того, для защиты сенсора от агрессивной среды и экстремальных температур используется разделитель сред. В этом случае разделительная мембрана датчика может быть:

  • открытой, что применимо для вязких жидкостей;
  • выносной с прямым монтажом;
  • на капиллярной линии.

Устройство и принцип работы

По принципу действия различают контроллеры, управляющие насосом по давлению или по потоку:


  1. Механический датчик состоит из диафрагмы, системы механизмов и рычагов, которые включают или выключают насос при отклонении мембраны за верхнюю или нижнюю границы установленного диапазона.
    По тому же принципу работают электронные, стрелочные датчики и блоки управления, различаются типом сигнала, который формирует устройство.

  2. Датчики, управляющие насосным оборудованием по потоку, поддерживают примерно постоянное давление при равномерном заборе воды. Когда все краны закрыты, насос качает воду до максимальной точки давления и отключается. Гидроаккумулятор часто входит в комплект блока управления водозабором по потоку, в этом случае он имеет небольшой объем (0,2-0,6 л) для гашения гидроудара без накопления.
    Для датчика с управлением по потоку внимательно рассчитывают мощность водозаборного оборудования, чтобы не создавать избыточного давления в баке или ставят редуктор, чтобы уберечь систему от предельного напора.
  3. При прекращении подачи воды для сохранения работоспособности водозаборного оборудования удобно иметь датчик сухого хода с противоположным принципом действия. Устройство выключит насос, как только напор воды в системе упадет ниже заданного давления. Имеет кнопку или рычажок сброса для принудительного запуска.

Подключение высокочастотного преобразователя намного улучшает управляемость.

Инвертор изменяет:

  • частоту тока, подаваемого на двигатель насоса,
  • балансирует вращение,
  • качает тот объем воды, который потребляется в данный момент.

Датчик следит за показателями системы. Автоматика постоянно поддерживает заданный уровень давления, который можно регулировать.

Какие виды существуют?

Контроллеры различают по сложности конструкции и набору команд, которые они способны отправлять системе:


  1. Механические датчики состоят из корпуса с одним выходом для присоединения к ответвлению трубы.
    Это самые дешевые модели, без индикации давления. Регулировка диапазона производится на глаз, поворотом прижимных гаек на пружинах.

  2. Стрелочные имеют экран с двумя стрелками, которые показывают верхнюю и нижнюю границы и выставляются винтами. Имеют в комплекте вилку для подключения к электросети и розетку для соединения с насосом.
  3. Электронные отличаются друг от друга набором функций:
    • все они управляют насосом, включают или выключают при выходе давления из заданного диапазона;
  4. показывают текущее значение давления на экране, дают возможность тонкой настройки;
  5. защищают от сухого хода с автоматическим многократным перезапуском;
  6. предупреждают о протечках или разрывах трубопровода, выводят код ошибки на дисплей для диагностики неполадок;
  7. в самых продвинутых моделях добавлена индикация неисправности гидроаккумулятора, которая высвечивается в случае повреждения мембраны или стравливания воздуха из бака.

Принцип функционирования

При работе нескольких устройств подачи воды происходит спад давления в трубопроводе. Для включения насоса и стабилизации напора к прибору устанавливается специальный датчик. Автоматика контролирует диапазон рабочего давления, когда происходит повышение до максимального уровня, насос останавливается, и системные показатели выравниваются. Процесс имеет цикличность, как только напор возрастает до критической отметки, датчик давления системы водоснабжения снова запускает работу силовой установки.

Подключение рекомендуется в местах расположения гидроаккумуляторов, так не происходит перепадов давления и выхода из строя оборудования. Большинство устройств свободно функционируют в системах воды, воздуха и газовых продуктов.

Критерии выбора


Выбор зависит от целей, для которых устраивается индивидуальная система водоснабжения. Для небольшого дачного домика, где 1-2 человека проводят сезон, не имеет смысла дорогое мощное оборудование.

В семейном коттедже надежная и сложная автоматика с инвертором сбережет дорогую сантехнику и избавит от перепадов температуры во время купания ребенка.

При подключении контроллера к высокочастотному преобразователю нужно убедиться в совместимости датчика и инвертора.

Цена датчика зависит от производителя и набора функций. Дороже всего импортные комбинированные электронные устройства, совмещающие управление насосом, датчик сухого хода, диагностику всей системы.

Но не менее популярны устройства российского производства с ценой в несколько сотен рублей, которые надежно управляют автономной системой.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ, МОНТАЖ

Электропитание осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением от 10,5 до 45 В. Подключение устройства по протоколу HART осуществляется через нагрузочный резистор с сопротивлением в пределах 250 – 500 Ом, при этом необходимо учитывать полярность. Стоит обратить внимание на то, что напряжение должно быть не менее 15,8 и не более 45 В.

Схема подключения преобразователя давления

схема подключения

Способ монтажа

Установка прибора допускается как непосредственно на месте подключения, так и с использованием монтажного кронштейна. Кронштейн можно закрепить на стене или раме при помощи 4 винтов, либо на монтажной трубе (вертикальной или горизонтальной диаметром 50–60 мм) с помощью скоб.

монтаж преобразователя давления

При монтаже с поворотом датчика относительно вертикали необходимо провести калибровку нуля перед вводом в эксплуатацию.

эксплуатация преобразователя давления эмис-бар

Также во время установки прибора и подключения его к процессу следует учитывать рекомендации по расположению патрубков отбора давления.

Схема монтажа преобразователя давления

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки