На приусадебном участке нередко возникает надобность в контроле воды, скажем, в накопительном баке душа. Особо актуален этот вопрос в том случае, если емкость оборудована ТЭНом – включение «сухого» водонагревателя грозит почти мгновенным выходом его из строя со всем вытекающими последствиями — расплавление емкости, пожар, появление на металлических конструкциях душа высокого напряжения и т.д.
Постоянно лазить и заглядывать в непрозрачную емкость неудобно, поплавковый же датчик наподобие того, который устанавливается в топливные баки автомобилей недолговечен и ненадежен при повышенной влажности внутри бака. Можно, конечно, встроить в бак водомерную трубку, но занятие это достаточно трудоемки и, кроме того, оно не спасает от человеческого фактора — можно включить ТЭН не глядя. Выход – построить электронный блок без механики с аварийным датчиком, расположенным рядом с выключателем водонагревателя. Задача при более близком рассмотрении оказывается совсем несложной и решение ее под силу даже начинающему радиолюбителю. Взглянем на упрощенную схему устройства:
На транзисторах VT2 и VT3 собраны два ключа, управляющие светодиодами HL1 и HL2. Назовем их условно «датчик верхнего уровня» и «датчик нижнего уровня». Когда в баке воды нет, оба ключа открыты благодаря положительному смещению через резисторы R4, R6 и оба светодиода светятся – «бак пуст». По мере заполнения бака водой электрод Б благодаря низкому сопротивлению воды электрически соединяется с электродом А и транзистор VT3 закрывается, светодиод HL2 тухнет. Если продолжать подпитывать бак, то со временем и электрод В окажется в воде – потухнет светодиод HL1. Если бак выполнен из металла, то можно обойтись и без электрода А – его роль выполнят стенки бака, которые нужно подключить к резистору R3. Питается устройство от простейшего стабилизатора на VT1 и VD5 напряжением 12 В.
Тут стоит отметить, что наличие сетевого трансформатора обязательно, иначе конструкция окажется под напряжением 220 В. Вполне понятно, что количество ключей и электродов может быть любым. К примеру, можно взять полоску фольгированного текстолита на всю высоту бака, разрезать фольгу в нужных местах и к каждому участку подпаять свой ключ обязательно проводом с герметичной изоляцией. Полоска опускается в бак, и при заполнении бака вода будет последовательно замыкать участки полосы все выше и выше. Очевидно, что помимо индикации устройство может выполнять роль автомата – скажем, автоматически включать насос подпитки или блокировать включение ТЭНов, если уровень воды мал.
Все резисторы – МЛТ-0.125 (0.25), оксидный конденсатор С1 – К50-35. Диоды VD1 – VD4 – любые из серии КД501 или КД102Б, КД103А, Б. Вполне возможно заменить диоды готовым выпрямительным мостом с рабочим напряжением не ниже 40 В. Трансформатор – любой малогабаритный, лучше с лаковой пропиткой, напряжением на вторичной обмотке 15-25 В. Транзистор КТ503 можно заменить на КТ601 или КТ 815А,Б. Транзисторы КТ 209Б – на любые кремниевые маломощные соответствующей структуры (к примеру, КТ361, КТ 502 и т.п.). Стабилитрон VD5 – КС211Ж, Д814Г или КС212Ж.
Поскольку светодиоды выполняют роль аварийного уровня, то предпочтительный цвет их свечения – красный, но особой роли это не играет. Если бак пластиковый, то в качестве электродов могут использоваться винты, вкрученные в стенку бака на нужной высоте через резиновые уплотнительные прокладки. Выводы электродов делаются с наружной стороны под гайку, контактными площадками будут шляпки винтов. Электродом А в этом случае может служить винт, закрученный ниже всех по уровню.