Поплавковый клапан уровня позволяет решать следующие задачи:
- поддержание заданного верхнего и нижнего предела воды;
- предупреждать перелив или недостаток жидкости.
Для конкретного места следует подбирать поплавковый клапан в зависимости от конструктивных особенностей и материала, из которого он изготовлен.
Устройство
Основным достоинством, которым обладает поплавковый клапан для ёмкости или бака является его независимость от электричества.Его конструкция довольна простая, что позволяет выполнять его монтаж самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.
Поплавковый клапан для ёмкости сконструирован из таких деталей, как:
- поплавок – плавающая часть, реагирующая на изменение количества жидкости;
- подвижный рычаг;
- пропускной узел, в состав которого входят впускные и выпускные патрубки различных диаметров.
Устройство изготавливается из долговечных, прочных и устойчивых к коррозии материалов.
Если монтаж будет производиться в водохранилище с чистой питьевой водой, то следует выбирать изделие из разрешённых для контакта с пищевыми продуктами материалов.
В специализированных магазинах можно приобрести поплавковый клапан пластиковый, латунный, из нержавеющей стали, а также бронзовый.
Поплавки различаются по форме. Они могут быть сферическими, цилиндрическими или плоскими. Производятся из таких материалов, как пластик и нержавеющая сталь.
Наиболее часто встречаются пластиковые изделия. Некоторые фирмы-производители поставляют поплавковый клапан уровня воды без него, предлагая приобрести его отдельно, выбрав наиболее подходящий по размеру и материалу вариант.
К примеру, поплавковый клапан целиком произведён из пластмассы. Поплавок этой модели регулируемый. Имеется наружный резьбовой присоединительный патрубок.
Среди плюсов можно выделить хорошую пропускную способность, малые габариты, позволяющие монтировать его в небольшие баки. Седло имеет мягкое уплотнение, что обеспечивает плотное закрытие, даже при постоянном изменении напора в подающем трубопроводе.
Рычаг, использующийся в конструкции, является двухколенным. За счёт этого возрастает сила закрытия механизма по мере увеличения количества жидкости. Существуют модели с параллельным ходом поплавка, поэтому у них отсутствуют направляющие.
В некоторых моделях седло и поршень являются заменяемыми.
Поплавковый клапан для ёмкости обладает разными степенями открытия и закрытия, что предотвращает открытие клапана при незначительном уменьшении воды в баке, так называемый режим «звонка».
Поплавковые клапаны для установки в ёмкость могут комплектоваться переходным штуцером, который используется для подсоединения резинового шланга на выход.
Поплавковый клапан для ёмкости или бака поставляется в комплекте с резиновыми уплотнениями и прижимной гайкой для крепления снаружи резервуара.
Дополнительно может присутствовать заменяемый сетчатый фильтр, установленный во входном отверстии. Он препятствует прохождению загрязняющих частиц.
Сетка может быть крупной или более мелкой. Он легко вынимается и промывается. Не стоит пользоваться устройством без фильтрующей сетки, иначе во внутренний механизм могут попасть крупные частицы и повредить его.
Существует такой поплавковый запорный клапан, в котором два варианта установки поплавка: вертикально и горизонтально.
Габариты поплавковых клапанов
Применение
Поплавковые клапаны для внутренней установки в ёмкость применяются:- в открытых резервуарах, предназначенных, например, для полива;
- в закрытых ёмкостях, к примеру, бачки для унитазов;
- в системах наполнения накопительных ёмкостей систем водообеспечения;
- в промышленном и коммерческом оборудовании.
- место монтажа, то есть тип резервуара;
- температура воды;
- заполняемый объем;
- с какой производительностью будет выполняться забор воды.
При высоком давлении рационально применить поплавковый клапан уровня воды в баке со сбалансированным устройством поршня. Тогда давление в системе сбалансировано и не препятствует всплытию поплавка. Если же напор слабый, то при неправильно выбранном устройстве наполнение будет осуществляться очень медленно.
Учитывать необходимо и давление в ёмкости. Для закрытых резервуаров под давлением не подходят цилиндрические поплавки. Для них предназначены специальные исполнения запорных механизмов.
Исходя из этих данных, подбирается клапан поплавковый для бака подходящего диаметра, размера и исполнения.
Клапан поплавковый пластмассовый разрешено применять там, где он не будет подвергаться воздействию температуры выше 50 °С.
Для стальных изделий температура эксплуатации более высокая и равна 90 °С. Наибольшее и наименьшее рабочее давление для различных модификаций разное.
К примеру, поплавковый клапан Акватек имеет такие значения этого параметра 6 бар и 0,6 бар соответственно.
Поплавковый клапан уровня вставляется в отверстие стенки, которое должно иметь соответствующий диаметр.
Монтаж производится следующим образом:
- В том месте бака, где будет располагаться подводящая труба, делается отверстие необходимого диаметра.
- На резьбовой патрубок нанизывается резиновая прокладка (входит в комплект), с её помощью создаётся герметичное соединение.
- Затем изнутри бака в высверленное гнездо помещается штуцер и с другой стороны закрепляется обжимной гайкой. Не следует её чрезмерно сильно закручивать, иначе можно деформировать штуцер и испортить резьбу.
- Далее подсоединяется подающий трубопровод. Для этого используются подходящие фитинги.
- Поплавковый клапан выставляется на предельный уровень воды. Регулировка осуществляется путём завинчивания или ослабления гайки на подвижном рычаге.
- Теперь проверяется правильность работы устройства. Для этого открывается кран, установленный на подающей трубе, и бак начнёт наполняться. Вместе с поднятием уровня воды поплавок будет устремляться вверх. Когда он дойдёт до верхнего отрегулированного предела, то произойдёт перекрытие выходного патрубка и резервуар перестанет наполняться.
Может использоваться для
Поплавковый клапан уровня позволяет решать следующие задачи:
- поддержание заданного верхнего и нижнего предела воды;
- предупреждать перелив или недостаток жидкости.
Для конкретного места следует подбирать поплавковый клапан в зависимости от конструктивных особенностей и материала, из которого он изготовлен.
Устройство
Основным достоинством, которым обладает поплавковый клапан для ёмкости или бака является его независимость от электричества.Его конструкция довольна простая, что позволяет выполнять его монтаж самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.
Поплавковый клапан для ёмкости сконструирован из таких деталей, как:
- поплавок – плавающая часть, реагирующая на изменение количества жидкости;
- подвижный рычаг;
- пропускной узел, в состав которого входят впускные и выпускные патрубки различных диаметров.
Устройство изготавливается из долговечных, прочных и устойчивых к коррозии материалов.
Если монтаж будет производиться в водохранилище с чистой питьевой водой, то следует выбирать изделие из разрешённых для контакта с пищевыми продуктами материалов.
В специализированных магазинах можно приобрести поплавковый клапан пластиковый, латунный, из нержавеющей стали, а также бронзовый.
Поплавки различаются по форме. Они могут быть сферическими, цилиндрическими или плоскими. Производятся из таких материалов, как пластик и нержавеющая сталь.
Наиболее часто встречаются пластиковые изделия. Некоторые фирмы-производители поставляют поплавковый клапан уровня воды без него, предлагая приобрести его отдельно, выбрав наиболее подходящий по размеру и материалу вариант.
К примеру, поплавковый клапан целиком произведён из пластмассы. Поплавок этой модели регулируемый. Имеется наружный резьбовой присоединительный патрубок.
Среди плюсов можно выделить хорошую пропускную способность, малые габариты, позволяющие монтировать его в небольшие баки. Седло имеет мягкое уплотнение, что обеспечивает плотное закрытие, даже при постоянном изменении напора в подающем трубопроводе.
Рычаг, использующийся в конструкции, является двухколенным. За счёт этого возрастает сила закрытия механизма по мере увеличения количества жидкости. Существуют модели с параллельным ходом поплавка, поэтому у них отсутствуют направляющие.
В некоторых моделях седло и поршень являются заменяемыми.
Поплавковый клапан для ёмкости обладает разными степенями открытия и закрытия, что предотвращает открытие клапана при незначительном уменьшении воды в баке, так называемый режим «звонка».
Поплавковые клапаны для установки в ёмкость могут комплектоваться переходным штуцером, который используется для подсоединения резинового шланга на выход.
Поплавковый клапан для ёмкости или бака поставляется в комплекте с резиновыми уплотнениями и прижимной гайкой для крепления снаружи резервуара.
Дополнительно может присутствовать заменяемый сетчатый фильтр, установленный во входном отверстии. Он препятствует прохождению загрязняющих частиц.
Сетка может быть крупной или более мелкой. Он легко вынимается и промывается. Не стоит пользоваться устройством без фильтрующей сетки, иначе во внутренний механизм могут попасть крупные частицы и повредить его.
Существует такой поплавковый запорный клапан, в котором два варианта установки поплавка: вертикально и горизонтально.
Габариты поплавковых клапанов
Применение
Поплавковые клапаны для внутренней установки в ёмкость применяются:- в открытых резервуарах, предназначенных, например, для полива;
- в закрытых ёмкостях, к примеру, бачки для унитазов;
- в системах наполнения накопительных ёмкостей систем водообеспечения;
- в промышленном и коммерческом оборудовании.
- место монтажа, то есть тип резервуара;
- температура воды;
- заполняемый объем;
- с какой производительностью будет выполняться забор воды.
При высоком давлении рационально применить поплавковый клапан уровня воды в баке со сбалансированным устройством поршня. Тогда давление в системе сбалансировано и не препятствует всплытию поплавка. Если же напор слабый, то при неправильно выбранном устройстве наполнение будет осуществляться очень медленно.
Учитывать необходимо и давление в ёмкости. Для закрытых резервуаров под давлением не подходят цилиндрические поплавки. Для них предназначены специальные исполнения запорных механизмов.
Исходя из этих данных, подбирается клапан поплавковый для бака подходящего диаметра, размера и исполнения.
Клапан поплавковый пластмассовый разрешено применять там, где он не будет подвергаться воздействию температуры выше 50 °С.
Для стальных изделий температура эксплуатации более высокая и равна 90 °С. Наибольшее и наименьшее рабочее давление для различных модификаций разное.
К примеру, поплавковый клапан Акватек имеет такие значения этого параметра 6 бар и 0,6 бар соответственно.
Поплавковый клапан уровня вставляется в отверстие стенки, которое должно иметь соответствующий диаметр.
Монтаж производится следующим образом:
- В том месте бака, где будет располагаться подводящая труба, делается отверстие необходимого диаметра.
- На резьбовой патрубок нанизывается резиновая прокладка (входит в комплект), с её помощью создаётся герметичное соединение.
- Затем изнутри бака в высверленное гнездо помещается штуцер и с другой стороны закрепляется обжимной гайкой. Не следует её чрезмерно сильно закручивать, иначе можно деформировать штуцер и испортить резьбу.
- Далее подсоединяется подающий трубопровод. Для этого используются подходящие фитинги.
- Поплавковый клапан выставляется на предельный уровень воды. Регулировка осуществляется путём завинчивания или ослабления гайки на подвижном рычаге.
- Теперь проверяется правильность работы устройства. Для этого открывается кран, установленный на подающей трубе, и бак начнёт наполняться. Вместе с поднятием уровня воды поплавок будет устремляться вверх. Когда он дойдёт до верхнего отрегулированного предела, то произойдёт перекрытие выходного патрубка и резервуар перестанет наполняться.
Может использоваться для
Когда возникает необходимость контроля уровня жидкости, многие выполняют эту работу вручную, а ведь это крайне неэффективно, отнимает уйму времени и сил, а последствия недосмотра могут обойтись очень дорого: например, затопленная квартира или сгоревший насос. Этого можно легко избежать, используя поплавковые датчики уровня воды. Это простые по конструкции и принципу действия устройства, доступные по цене.
В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:
- контроль уровня жидкости в расходном баке;
- откачка грунтовых вод из погреба;
- отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.
Принцип действия поплавкового датчика
В жидкость помещается предмет, который в ней не тонет. Это может быть кусок дерева или пенопласта, полая герметичная сфера из пластмассы или металла и многое другое. При изменении уровня жидкости этот предмет будет подниматься или опускаться вместе с ней. Если поплавок соединить с исполнительным механизмом, то он будет выполнять функции датчика уровня воды в ёмкости.
Классификация оборудования
Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.
Механические устройства
К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг , а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.
Механические датчики обладают рядом преимуществ:
- простота конструкции;
- компактность;
- безопасность;
- автономность - не требуют никаких источников электроэнергии;
- надёжность;
- дешевизна;
- лёгкость установки и настройки.
Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».
Электрические датчики
Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.
В качестве контактов чаще всего применяют герконы . Геркон - это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар . Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.
Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше , чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.
Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.
Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.
Если через такие датчики подключить лампочки , то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.
Самодельный поплавковый выключатель
Если у вас есть время и желание, то простейший поплавковый датчик уровня воды можно сделать своими руками, и расходы на него будут минимальны.
Механическая система
Для того чтобы максимально упростить конструкцию, в качестве запирающего устройства будем использовать шаровый клапан (кран). Хорошо подойдут самые маленькие клапаны (полудюймовые и меньше). Такой кран имеет ручку, которой он закрывается. Для переделки его в датчик необходимо удлинить эту ручку полоской металла. Полоска крепится к ручке через просверлённые в ней отверстия соответствующими винтами. Сечение этого рычага должно быть минимальным, но при этом он не должен изгибаться под действием поплавка. Длина его около 50 см. Поплавок крепится на конце этого рычага.
В качестве поплавка можно использовать двухлитровую пластиковую бутылку от газировки. Бутылка наполовину заполняется водой.
Проверить работу системы можно, не устанавливая её в резервуар. Для этого установите кран вертикально, а рычаг с поплавком поставьте в горизонтальное положение. Если все сделано правильно, то под действием массы воды в бутылки, рычаг начнёт двигаться вниз и займёт вертикальное положение, вместе с ним провернётся и ручка клапана. Теперь погрузите устройство в воду. Бутылка должна всплыть и повернуть ручку клапана.
Так как клапаны различаются размерами и усилием, которое нужно приложить для их переключения, возможно, нужно будет провести настройку системы. В случае если поплавок не может провернуть клапан, можно увеличить длину рычага или взять бутылку большего объёма .
Монтируем датчик в ёмкости на необходимом уровне в горизонтальном положении, при этом в вертикальном положении поплавка клапан должен быть открыт, а в горизонтальном - закрыт.
Датчик электрического типа
Для самостоятельного изготовления датчика этого типа, кроме обычного инструмента, понадобится:
Последовательность изготовления следующая:
При изменении уровня жидкости вместе с ней перемещается и поплавок, который действует на электрический контакт для контроля уровня воды в баке. Схема управления с таким датчиком может иметь вид, представленный на рисунке. Точки 1, 2, 3 — это точки подключения провода, который идёт от нашего датчика. Точка 2 — это общая точка.
Рассмотрим принцип действия самодельного устройства. Допустим, в момент включения резервуар пуст, поплавок находится в положении нижнего уровня (НУ), этот контакт замыкается и подаёт питание на реле (Р).
Реле срабатывает и замыкает контакты Р1 и Р2. Р1 — это контакт самоблокировки. Он нужен для того, чтобы реле не отключилось (насос продолжал работать), когда вода начнёт прибывать, и контакт НУ разомкнётся. Контакт Р2 подключает насос (Н) к источнику питания.
Когда уровень поднимется до верхнего значения, сработает геркон и разомкнёт свой контакт ВУ. Реле будет обесточено, оно разомкнёт свои контакты Р1 и Р2, и насос отключится.
С уменьшением количества воды в резервуаре поплавок начнёт опускаться, но пока он не займёт нижнее положение и не замкнёт контакт НУ, насос не включится. Когда это произойдёт, цикл работы повторится заново.
Вот так работает поплавковый выключатель контроля уровня воды .
В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать трубу и поплавок от загрязнений. Герконы выдерживают огромное количество переключений, поэтому такой датчик прослужит долгие годы.
Поплавковый клапан - приспособление, позволяющее регулировать в емкости уровень жидкости. Несмотря на простоту конструкции, приборы являются надежными инструментами , обеспечивающими поступление и поддержание воды на определенном уровне в резервуаре. Применение их позволяет автоматизировать процесс наполнения бака и регулирование заданного объема жидкости.
Назначение и принцип работы
При расходовании воды, масла или топливной смеси поплавок опускается , при этом идет тяга вниз, и рычаг перестает давить на поршень. Тот в свою очередь ведет к колпачку упора. Под давлением воды поршень отодвигается, и жидкость поступает в резервуар до тех пор, пока давление не восстановится.
При помощи устройства достигаются такие цели, как:
- Поддержание заданного уровня воды в интервале верхней и нижней границы.
- Поддержание в емкости постоянного заданного объема жидкости.
Выпускаемые современные модели - качественные и бесшумные, независимо от сферы применения - в быту или для профессиональных нужд .
Модификации клапанов бывают различными:
- конструкции с гибкой настройкой необходимого уровня;
- модели для пенных поверхностей;
- приборы для емкостей с перемешиванием;
- стальные.
Последний тип необходим при работе с повышенными условиями гигиены или в агрессивных средах. При этом он нетребователен к контролю, стабильно работает, легко чистится и отличается продуманной конструкцией с разными способами подключения.
Виды
Выделяются два основных типа изделий:
- механические;
- электрические.
Механический клапан для воды достаточно часто применяется в быту, к примеру, это поплавок в сливном баке унитаза.
Второй вид выполняет функции сигнализатора и используется для включения или выключения электрических насосов при изменении уровня жидкой среды. Оптимальным является его использование при частом расходе при небольшой по объему емкости. Поплавковый клапан для водяных резервуаров может использоваться вместе с электромагнитным клапаном, обеспечивая автоматический режим насоса и защиту его от работы при холостом ходе без воды.
Особенности выбора прибора
Конструкция поплавка предусматривает разные способы установки:
- Внутри в емкости
- Снаружи на емкости
- Внутри трубопровода.
При этом клапаны могут закрываться или открываться при снижении уровня воды или иной жидкой среды в емкости.
Выбор клапана обуславливается тремя параметрами:
- перепад давления;
- расход исходя из максимального уровня;
- температура среды.
Возможные неисправности механизма
Несмотря на простоту устройства, возможны поломки отдельных комплектующих механизма. Свидетельством неисправности служит то, что:
- В бак перестает поступать жидкость.
- Жидкость поступает, но ее остановка не происходит, что приводит к переливу.
- Жидкость поступает, но чрезвычайно медленно.
Все эти сигналы свидетельствуют о том, что вышла из строя мембрана либо засорился водопропускной клапан.
Также возможно нарушение герметичности самого поправка, и вода заливается внутрь, не давая ему всплывать на поверхность. В этом случае ремонт механизма не имеет смысла и требуется замена всей конструкции.
Применение в быту
Большое распространение получил поплавковый клапан уровня воды в баке для полива или уличного душа на даче. Простейшая конструкция соединяется с бочкой для сбора дождевых вод и подключается шлангом, отводящим излишки в дренажную канаву. При наполении бочки, с целью избежания перелива, поплавок перекрывает доступ в бочку, и лишняя вода отводится от дома.
В фекальных и грязевых насосах наличие поплавка позволяет освободить хозяев от постоянного контроля уровня стоков в септиках и дренажных колодцах. При достижении определенного предела отходов поплавок включает насос, и жидкость удаляется для дальнейшей очистки естественным путем в поле фильтрации.
В данном случае особое внимание надо уделить правильной установке насоса. Поскольку поплавок находится снаружи прибора, при погружении в дренажный колодец или септик требуется внимательно проконтролировать, чтобы рычаг не зацепился за стенки емкости и мог свободно перемещаться. В противном случае поплавковый клапан в емкости или баке не сможет регулировать уровень сточных вод, что приведет к быстрому выходу из строя деталей насоса или к его перегоранию.
Не следует эксплуатировать приборы с поплавковыми клапанами в условиях отрицательных температур, поскольку замерзшая жидкость вызовет поломку. Чтобы этого избежать, требуется либо установить подогрев в помещении, где находится емкость, либо осушить бак и сам поплавковый клапан для того, чтобы не повредить пластиковые детали и мембрану.
