Обновить

Сколько воды в бочке?

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение18 мин
Охват и читатели20K
Всего голосов 50: ↑50 и ↓0+61
Комментарии60

Комментарии 60

По хорошему как минимум антистатику на входы надо(её кстати не поздно поставить даже в отдельном корпусе), да и входное нормально разомкнутое реле перед симмисторами проситься.

В следующей реализации сделал бы с реле, конечно. Сейчас их роль выполняет вводный автомат. А по антистатике - наблюдение верное. Я решил, что для входов датчиков токовой петли 150 Ом до массы вроде как будет достаточно. И если речь про монтаж, там, конечно, нужно заземляться во время сборки

гидростатический датчик уровня жидкости с интерфейсом токовой петли

а можно пример такого датчика?
сходу находится что то за безбожные деньги (((

0_о за какие деньги все желание создавать пропадает... Зная что готовый ультразвуковой датчик с WiFi стоит сколько же.

Хотя назвать её скважиной можно было лишь с большой натяжкой.

IT'шники... Они как дети. Сначала, не разобравшись в вопросе, создадут себе проблем. Затем героически их решают понятными им способами (в основном в виде костылей и велосипедов).

Не, все хорошо - рад за ваш проект, за то что все получилось. Но не пытались решить вопрос со скважиной другими путями? Не делать ее широкой и опускать в нее погружной насос, а сделать абиссинский колодец с фильтром внизу? И качать воду поверхностным самовсасывающим? Для приповерхностных вод, питающий близлежащие родники, это обычно куда как более правильный подход.

На каком уровне от поверхности земли у вас останавливается вода если ее не откачивать совсем? Какой глубины получилась ваша скважина до песка? Известна ли толщина песчаного слоя (который, похоже, как раз водонесущий)?

А так да - у вас получился колодец малого диаметра. Можно оставить как есть. Можно расшириться до полноформатного. А можно попробовать сделать таки нормальную скважину.

Да, мы не ищем лёгких путей :) А если серьёзно, хотелось сделать контроллер на уже имеющейся водяной инфраструктуре (раз уж есть, научим работать как надо). Вода - верховодка, на 5,5 м. Толщина водоносного слоя маленькая, в районе 30 см. На таком уровне, конечно, и поверхностный насос работал бы, но когда бурили скважину, я не знал на каком уровне будет вода, и насос поэтому заранее был куплен глубинный.

К слову, другие бурили гораздо глубже, на десятки метров (точно не знаю), верхняя вода их не устраивала. Но там вода оказалась очень жёсткая. Поэтому я со своим решением как раз оказался в выигрыше

Достаточно типовая ситуация. На самом деле, если уж действительно до водоноса 5,5 метров и он очень узкий (что, откровенно говоря, несколько сомнительно), то можно просто забить иглу. На том же Озоне есть варианты готовых комплектов именно под забивку. 6-7 метров должно хватить. А забить можно не кувалдой, а перфоратором. Не все фанатично увлечены кроссфитом.

По качеству воды - тут бы лучше в лабораторию и на анализ. Поверхностная вода обычно мягче. Солей кальция и магния в ней меньше. С железом бывает по разному. А вот что в ней случается - это нитраты, фосфаты и прочая органика с микробиологией. Нормы ГОСТ таковы, что скорее всего питьевой она в любом случае окажется. Но сдать бы не мешало. Край - найти среди знакомых увлеченного аквариумиста и отвезти ему на анализ. Микробиологию он не сделает, но pH, жесткость, азотистые соединения и фосфаты - вполне сможет. В целом бурить глубоко обычно имеет смысл только в том случае, если дебета поверхностной не хватает.

Это всё было сделано как раз лет восемь назад, когда только-только сделал скважину. Только микробиологию не делали. Вода правда оказалась хорошего качества. Мы всё равно её всегда кипятим для питья. Ну и само собой, все фильтры стоят, конечно

Не надо иглу забивать:

  1. Если правда водонос 30 см, то фильтр иглы обычно 100 см. (можно под заказ конечно сделать фильтр короче или 70см фильтра закрыть). Часть фильтра будет не в песке и скорее всего вода будет с примесями.

  2. Игла это метталическая труба и обычно металлическая сетка. Такая конструкция сильно подвержена кольматации (в зависимости от качества воды срок службы скважины будет сильно меньше). Сейчас используют для абиссинки только пластик.

  3. Стоимость иглы высокая. За чуть большую сумму приедет человек и за пару часов сделает "правильную" абиссинку + даст гарантию.

  4. При забивании иглы многое может пойти не так. Особенно у человека без опыта. Большой риск "потерять" иглу.

А так, полностью согласен. Человеку очень повезло с геологией участка и абиссинка полностью решит проблемы с водой. Ни бочка, ни уровень в скважине, не будут волновать - вода из абиссинки не заканчивается. + в системе водоснабжения будет нормальное давление.

ПС залповое выкачивание выгребной ямы на грунт под свои ягодно плодовые тоже так себе идея. Надеюсь скважина и яма разнесены хотя бы метров на 15. А так делаете дренажное поле максимально дальше от скважины и организуете самотек из септика. И забываете про дренажный насос и уровень в септике.

Если мы говорим об аттракционах, то самостоятельно забитая игла или собственный набор для гидробурения - вполне себе решение. Повезет - получится дешевле чем заказать у профи. А риски... Ну да - риски есть всегда. Если говорим о желании получить результат - то безусловно да, проще позвать тех, кто умеет и возьмет на себя ответственность. Ну как ответственность - разведочное бурение обычно тоже не бесплатное. Да и гарантия у абисинщиков... Не у всех, не всегда, но...

В водонос в 30 сантиметров я не очень верю. Но допускаю, что это может иметь место быть.

Тут разведкой не пахнет. Водонос есть и статика в норме. Абиссинка в зависимости от региона стоит 20-30 т р. Набор для гидробурения будет стоить не меньше. Но к нему "прямые руки" не прилагаются. А это важнее, чем набор. Я бы не советовал устраивать атракцион - результат будет с большой вероятностью отрицательный.

Не вижу особого смысла спорить. Имея набор для гидробурения можно разбурить хоть весь участок и тем самым наработать тот самый опыт и прямые руки. А имея гарантированные водоносы (отсутствие необходимости разведочного бурения) - можно экономить забивая иглу. Ну да, железо, кальций и прочее... Но игл, работающих 10-20 лет навалом. Особенно на относительно мягкой воде. Раз в 10 лет трубу забить может быть проще, чем бурить и ставить пластик на 20 лет. Он тоже заиливается и забивается. Как бы обратное не говорили абисинщики. Ничего вечного нет.

Да и цены у профи сегодня с этого уровня только начинаются... И на лбу у них квалификация не пропечатана. Так что насколько у него прямые руки - тоже тот еще вопрос.

Так что как всегда в своем доме - только владелец решает каким путем идти. И именно он принимает на себя все риски. В частности решение автора - одно из возможных решений. Вполне себе осознанное, обоснованное и рабочее. Ну и славненько - остается только порадоваться. Даже если мне кажется, что оно не оптимально.

Да спорить нет смысла. И скорее всего автору все это и не надо - его все устраивает как есть. А вот у других может сложиться впечатление, что забить иглу или продырявить весь участок плевое дело. Но как всегда "забыли про овраги". Это тяжелая и грязная работа, с очень большим количеством нюансов. С не определенным результатом. Конечно, если есть желание потягать железки и помесить грязь, то кто запретит. Вот только из практики мало у кого получается добиться положительного результа.

А вот если речь про экономию, то я бы посоветовал ТС сделать из текущей скважины аналог абиссинки в виде двух трубной конструкции. Купить готовую ПНД 32 с уже установленным фильтром ПВД. Через герметичный оголовок вставить герметично ПНД в текущую скважину. Должно все работать по принципу классической абиссинки (глубина текущей скважины правда не известна).

Добавил статью в закладки, напишете сколько прожил датчик в воде.

Тот, что в бочке - работает уже около восьми лет, и проблем нет. В скважину поставил только в начале осени 2025, поэтому по конкретному датчику сказать ничего не могу. Но раз он такой же, как и в бочке, есть все шансы, что работать будет долго

Я был в раздумьях, пока мне не попался на Алиэкспрессе гидростатический датчик уровня жидкости с интерфейсом токовой петли.

В колодце (максимум 3 метра воды бывает) работает без перерыва около 9 лет.

Отличная статья! Помню, в журнале "Техника-молодежи" была рубрика "Зачем просто, когда можно сложно?")) У Вас вода так и качается в бочку на крышке?) Или уже гидробак , реле давления и все дела ? Хотелось бы подробнее про датчик уровня воды , хотел приобрести себе для мониторинга уровня вод в колодце , но как-то цена меня не радовала и главное что длины стандартного кабеля 10м мне не хватало , а наращивать я боялся. Я так понимаю что он опускается на самое дно и потом приподнимается слегка ? А характер поверхности дна важен? У меня не песок там а камни.. Кстати QDY30A есть 5в с выходом 0-3В как раз для микроконтроллера. Ультразвуковой не рассматривали ?

Спасибо. Сейчас система работает так, что я её просто не замечаю - вода есть всегда, а об остальном заботится контроллер. Поэтому что-то менять пока вроде нет оснований. Бочка — да, всё так же на чердаке.

Гидростатический датчик — на самом деле пьезодатчик давления с интерфейсом токовой петли. Располагается он на глубине, с тем лишь условием, чтобы у него было свободное пространство до дна, чтобы песок не мешал. Длина кабеля тут не сильно критична, так как токовой петле всё равно на сопротивление проводов. Хотя на большой длине, конечно, желательно провода потолще. Питается датчик от 24 вольт, на выходе выдаёт стандартные 4-20 мА. Единственное, что может создать проблему — высота водяного столба больше 5 метров. Но у меня нет таких условий, чтобы проверить, поэтому тут ничего сказать не могу.

Рассматривал много вариантов, в том числе и ультразвуковой. Гидростатический выбрал потому, что он мне показался надёжнее и проще в использовании

Я как "любитель подстраховаться от апокалипсиса" то же подумываю установить на чердаке на даче емкость литров на 500 .... , но это как "страховка" ))) А почему ж не поставить обычный гидробак + реле давления ?? Это гораздо удобнее и не нужно подкачивающего насоса - не нужно бочки , не нужно контроллеров для этого всего...))

А для автоматизации вокруг воды - еще миллион разных вариантов!) Не соскучитесь!

Вы же на зиму сливаетесь ? У меня, например 6 кранов, бойлер, гидробак и примерно метров 150 м труб , я это делаю в почти-автоматическом режиме , что б периодически приезжать на дачу зимой.. ))))) Да что зимой! - Автополив один чего стоит , если поливать не напрямую из колодца , а греть предварительно ...

Я говорил что датчики эти существуют и на 5в с выходом до 3в - цена не меняется, что б не устраивать зоопарк с 24в.

Ответ прост: бочка делалась во времена, когда сильно воровали + часто отключали электричество. И бочка в таких обстоятельствах реально выручала. Высоты водяного столба 5,5 м от бочки до крана было достаточно для комфортного пользования водой. Электричество и сейчас нет-нет да отключают. Поэтому внешние факторы тут играют роль до сих пор

Очень …научный подход к весьма простому вопросу , но труд виден и за это СПАСИБО!!!

Решил проще :

1-было: поле/бытовка/привозная вода в кеглях

2-дом/колодец/насос

3-дом/колодец/насос/гидробак/фильтры(колонна)

4-дом+баня/скважина/насос/гидробак/колонна/водопровод/приложения для смартфона (типа умная дача;))

Решена задача

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Как раз хотел написать увидя название статьи что очень надёжный способ - радиоизотопный: ставим под бочку источник а сверху детектор.

заодно и обеззараживание и подсветка не нужна

Интересный проект, респект, что не поленились разработать отдельное устройство.

У меня в подобной системе (промежуточный/резервный бак для водопроводной воды) на всё хватило модуля Kincony с четырьмя реле, токовым и 0-10 вольт аналоговыми входами. В качестве прошивки - ESPHome. Очень повезло с датчиком уровня - видимо где-то перевернулась фура с лодочными ультразвуковыми датчиками BEPMarine, в результате чего они продавались на Озон по тысяче рублей за штуку. Их можно конфигурировать софтом от производителя, но меня вполне устроили их настройки по-умолчанию: выход 0-5 вольт, уровень от 0 до 2000 мм.

Скрытый текст
УЗ датчик уровня жидкости
УЗ датчик уровня жидкости

Оперативным монитором работает круглый экранчик на ESP32, с тем-же ESPHome внутри, закреплённый на кухонной вытяжке.

Скрытый текст
Мониторинг и переключение режимов
Мониторинг и переключение режимов

Все остальные параметры доступны в HomeAssistant.

Скрытый текст

Для меня плюс в том, что все устройства недорогие и легко заменяемые на аналоги. А конфигурацию ESPHome для каждого устройства я распечатал в виде QR кода и положил рядом с местом монтажа.

Под спойлером пара фото процесса монтажа оборудования.

Скрытый текст
Процесс монтажа
Процесс монтажа
Основной монтаж завершен
Основной монтаж завершен

Грамотный подход, понравился. И интерфейс у датчика понравился. Взял идею на карандашик, может в будущих проектах сделаю что-то подобное. Спасибо!

Использую такой же датчик в колодце. Подключил к контроллеру PIC данные передаю по радио 433Мгц.

Я нашёл интересный датчик, основанный на трансформаторе тока ZMCT, снабжённый двухкаскадным операционным усилителем. ..... На выходе датчик выдаёт переменное напряжение, соответствующее протекающему через проводник току ..... поэтому я выпрямил его по полумостовой схеме и сгладил конденсатором.

Выходы датчиков просто закорачиваются через D2 и D4 на время отрицательной полуволны.

На плате понижающего модуля напряжения [LM2596] были распаяны фильтрующие конденсаторы входной и выходной цепи питания. ..... поставил максимально возможный по размерам конденсатор на 3300 мкФ взамен тех "жалких" 220 мкФ, которые стояли вначале.

Больное место таких, т.н. "регулируемых", преобразователей - малый габарит дросселя, не позволяющий качественно накопить достаточно энергии. По номограмме в документации на ИМС (fig. 5), индуктивность для 5 В @ 1 А при питании 24 В - должна быть вдвое выше (100 мкГн) и выдерживать ток порядка 2 А. Распаянная на плате бздюлина - на такое не способна в принципе...

Не совсем так. Они условно "подпирают снизу" сигнал (на выходе датчика — переменное напряжение после проходного конденсатора). Это интересный эффект, если есть желание - проверьте сами. Я сам сначала проверил осциллографом, и только после этого реализовал

Раз на выходе модуля трансформатора тока есть конденсатор, то это получился выпрямитель с удвоением напряжения (Латура-Дилона). Просто конденсатор не попал на крупно-блочную схему.
P.S. Реле с контролем перехода напряжения через ноль - не лучший выбор для индуктивной нагрузки. Через полпериода в цепи возникнет ток, в разы превышающий номинальный. Моторы и трансформаторы - лучше включать на максимуме напряжения, см. 13C3206 от Tyco (осциллограммы записаны справа налево).

Раз на выходе модуля трансформатора тока есть конденсатор, то это получился выпрямитель с удвоением напряжения (Латура-Дилона). Просто конденсатор не попал на крупно-блочную схему.

Да, это оно и есть. Спасибо за то, что написали, как называется этот эффект. Я на просторах Интернета нашёл схему этого модуля (прилагаю). После прочтения схемы как раз и реализовал то, что на крупно-блочной схеме показано (после предварительной проверки, само собой).

Принципиальная схема модуля zmct103c
Принципиальная схема модуля zmct103c

Реле с контролем перехода напряжения через ноль - не лучший выбор для индуктивной нагрузки. Через полпериода в цепи возникнет ток, в разы превышающий номинальный. Моторы и трансформаторы - лучше включать на максимуме напряжения

Полностью согласен. К слову, это была одна из причин, почему силовой модуль решил оформить отдельно - мало ли вдруг придётся заменить силовые реле (симисторы) или полностью его перепроектировать. Разработчиков твёрдотельного реле с zero-cross понимаю, так как нулевое напряжение намного проще диагностировать и на него среагировать, чем на максимум напряжения. Пока понаблюдаю, и если уж совсем плохо будет, реализую по-другому

Я на просторах Интернета нашёл схему этого модуля (прилагаю).

Спасибо.
Как же безблагодатны Алишные схемотехники... Потратить два ОУ и - не сделать выпрямление.

ТС захотел всё модулями сделать, так то с этого транса сразу в ADC МК можно подавать, я и на этот DAС на али каждый раз смотрю, но всё равно пока не нашёл задачи почему бы мне не хватило для этого таймера с PWM и RC цепочки. Тем более что по условиям задачи там всё очень медленно и всего несколько бит.

Там банально порты кончились. Осталась одна свободная ножка, но на ней висит внутренний термометр платы микроконтроллера, который я тоже планирую прикрутить в интеграцию. А DAC управляется по I2C

Светодиодокнопки дущевные))

Это шикарно! За Home assistant плюсую мощная штука!

Плюсанул за сигнальную лампу )

Позволяют держать ток до двух ампер по переменному току (мои насосы как раз укладывались по мощности в этот предел),

Прочитал и испугался. А какие пусковые токи у ваших насосов?

Не измерял, но думаю, как обычно - раза в 4 больше номинального. Сказать по-честному, этот момент меня волновал больше всего. Поэтому перед тем как запустить, я погонял запуск насосов на модуле, заранее будучи готовым к потере твёрдотельных реле. Отработал около ста пусков. Ни одно реле не сгорело. Поэтому я решился на их использование, но запасной модуль всё же лежит рядом... Полагаю, что не последнюю роль в этом играет zero-cross и то, что токи кратковременные. В общем, понаблюдаю. В худшем случае заменить на обычные реле всегда успею

Тут дело не в "заменить". А в том, что пробой реле может случится когда никого рядом не будет.

Давно пришел к простому способу измерения уровня жидкости в емкости: датчик давления. В нижней части емкости делается отвод (можно использовать существующий), на всякий случай ставится шаровый кран (чтоб можно было менять датчик в случае чего). Надо просто подобрать датчик с нужным давлением (ну тут не сложно посчитать от высоты столба).

Да, по факту гидростатический датчик и есть датчик давления. Вообще говоря, на данный момент из известной мне практики, для подобных систем в основном используются два типа датчиков - гидростатические и ультразвуковые. Гидростатические в размещении проще, и там как раз удобно использовать предложенный вами способ подключения через отвод и кран

Я использовал датчик давления от стиральной машины - называется прессостат, он установлен на трубе, которая погружена в септик в верхней трети.

Я уровень воды в септике замеряю ультразвуковым датчиком от парктроника, контроллер есп и все это в хоум асистанск с графиками, автоматизацией откачки и сообщениями на телефон

Датчики с токовой петлей - переменное сопротивление от измеряемой величины. А 4-20, 4 mа для питания электроники датчика, чтоб обойтись двумя проводами. И для питания датчика и для передачи информации. Был и кое-где есть до сих пор 0-20 mа, но с третьим проводом питания датчика.

Согласен, 4-20 мА действительно удобный интерфейс. Плюс позволяет сразу диагностировать обрыв линии, если ток нулевой

Автору спасибо за статью и за такую огромную проделанную работу. Вопрос, сколько времени человек убил, чтобы разработать данное устройство в 1 экземпляре и сколько денег потратил? Видимо, заняться нечем. Я сделал проще (и всем советую). На Ali купил такой же датчик уровня только с интерфейсом RS485, там же купил конвертор TCP-IP в RS485. Все подключил и завел в HomeAssitant. Уже третий год в трех колодцах (2 ливневки и 1 септик) исправно работают и показывают. В Telegram приходят графики и сообщения при переполнении, автоматом включается насос. Датчик уровня жидкости качественный из нержавейки, поэтому проработает не один год. Больше времени потратил, чтобы выкопать колодцы и проложить проводку в земле. Так же данный датчик использовал для оценки давления нагнетаемое вентилятором. (сам датчик измеряет давление,а уровень воды рассчитывает по формуле P=qgh)

Как ни странно, не сильно много времени потратил. В деньгах сказать трудно, потому что многое использовал из того, что было ранее. Плюс делал скорее в удовольствие, без оглядки на сроки/дедлайны и прочее, и в свободное время. Это всё создало комфортную атмосферу для проектирования и разработки.

Вариант с датчиком с RS485 тоже хороший. У меня даже лежит такая платка с RS485-интерфейсом и MODBUS RTU протоколом, а на вход принимает сигналы с двух датчиков токовой петли. И я даже интегрировал её в HomeAssistant. Но позже решил всё же двигаться в сторону контроллера, поскольку хотелось завязать всю логику обработки состояний водяной системы на контроллер. Здесь нужно смотреть, как удобнее сделать в каждом конкретном случае.

Какое расcтояние от датчика до контроллера и какая точность измерения уровня ? Подозреваю, что в такой реализации есть шум и он будет расти с увеличением расстояния. Достоинство датчика с RS485, что показания передаются сразу в цифре. У меня уровень показывает с точностью не хуже +-1мм. Расстояние до самого дальнего колодца 30м. Так же на одну линию (4 провода) свободно подключается несколько датчиков. Здесь же каждому датчику нужен контроллер. Соглашусь, что плюс данного устройства в автономности, оно не зависит от HomeAssistant. Идеальный вариант был бы, собрать такой контроллер, который бы получал уровень воды по RS485 с нескольких датчиков. Здесь бы я взял готовое решение Kincony+ ESP Home

Токовый сигнал менее подвержен воздействию внешних шумов по сравнению с передачей напряжения. И "терминируется" на приёме столь же низким сопротивлением - так что "4-20" примерно эквивалентен "485" по помехозащищённости.

Расстояние около 10 м, что в разумных пределах, учитывая то, что это датчик тока. Конечно на больших расстояниях лучше использовать сразу в цифре, это бесспорно, но в моём случае действительно получается примерно схожая точность

Вдогонку. Нашёл на Озоне вот такой модуль

https://www.ozon.ru/product/eletechsup-modul-4-20ma-dlya-sbora-signalov-napryazheniya-rs485-modbus-rtu-dlya-plk-1898777565/

Он на вход принимает четыре сигнала - два 4-20 мА, 0-5В, и 0-10В. И отдаёт их значения через RS485. Модуль действительно хороший, и я приобрёл себе такой именно для ситуаций, когда нужно будет передавать нечто аналоговое в цифре. Но в случае моего контроллера всё вполне уложилось в обработку аналогового сигнала, поэтому на том и остановился

Очень интересно рассказали! Прямо читал с удовольствием, вспоминая студенческие годы (тогда я учился на сходной специальности, но в итоге стал Web-программистом). А сколько времени ушло на всё это, включая написание кода?

Спасибо! Примерно месяц на всё про всё. Начал в середине сентября, в середине октября уже всё работало

Мощно!

Я просто использую датчик ульразвуковой. В верхнюю часть еврокуба врезал. Сигнал отлично отражается от поверхности воды и дает расстояние до крыши бака. Esp8266 передает данные в Телегу по wifi.

Доллар за esp и пять за датчик.

Вступление не зацепило после слов попали в водоносный слой , жесть )))

Надо говорить не слой, а пласт? Хотя действительно слой породы-коллектора называть "жилой" как-то не принято, ну так автор, как я понял программист, а не геолог. А статья интересная.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Информация

Сайт
saby.ru
Дата регистрации
Дата основания
Численность
5 001–10 000 человек
Местоположение
Россия