โพรบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับตัวควบคุมระดับน้ำ

ในโพสต์นี้เราเรียนรู้วิธีการสร้างโพรบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับเซ็นเซอร์ระดับน้ำและวงจรคอนโทรลเลอร์โดยใช้แหล่งจ่ายไฟสลับกับหัววัด

มันทำงานอย่างไร

มาทำความเข้าใจกับแนวคิดที่ใช้เบื้องหลังการออกแบบวงจรโพรบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับ เซ็นเซอร์และตัวควบคุมระดับน้ำ

การกัดกร่อนในโพรบเซ็นเซอร์ระดับน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากแหล่งจ่ายไฟ DC ซึ่งโดยปกติจะใช้สำหรับการกระตุ้นหัววัดผ่านน้ำ สิ่งนี้ทำให้รุนแรงขึ้นโดยกระบวนการของผู้เยาว์ กระแสไฟฟ้า ข้ามขั้วหัววัดซึ่งในการใช้งานระยะยาวส่งผลให้เกิดชั้นของสารเคมีและแร่ธาตุค่อยๆยับยั้งการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของหัววัดและส่งผลต่อความสามารถในการตรวจจับน้ำของวงจร

ในการแก้ไขปัญหานี้ขอแนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟ AC เพื่อให้ กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ไม่สามารถพัฒนาข้ามโพรบได้เนื่องจากการพลิกขั้วจ่ายอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งโพรบผ่านลักษณะการสลับของแหล่งจ่าย

ในการออกแบบที่นำเสนอข้างต้นแหล่งจ่ายไฟ AC ได้มาจากหม้อแปลง 12V ผ่านสองสามตัว ตัวต้านทานมูลค่าสูง สำหรับการปล่อยกระแสผ่านโพรบ

แหล่งจ่ายจะถูกส่งต่อไปยังอินพุตของประตู 'OR' ซึ่งเกี่ยวข้องกับ AC นี้โดยเฉพาะและสร้างเอาต์พุตที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับว่ามีน้ำอยู่ในโพรบหรือไม่

ในกรณีที่ไม่มีน้ำ AC ที่ใช้จะสร้างศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงสลับกันระหว่างพินอินพุตสองขาของประตู OR ตาม ตารางความจริงของประตู OR 0 และ 1 หรือ 1 และ 0 บนอินพุตจะสร้างเอาต์พุตของลอจิก 1 ตามลำดับซึ่งหมายความว่าในขณะที่การสลับทางเลือกถูกนำไปใช้กับอินพุตสองตัวของประตู OR จะทำให้เอาต์พุตอยู่ที่ตรรกะ 1 อย่างสม่ำเสมอ

ตอนนี้ถ้าน้ำเกิดขึ้นเพื่อเชื่อมจุดโพรบมันจะทำให้เกิดการลัดวงจรข้ามจุดทันทีทำให้ AC หายไปที่อินพุตของประตู OR

ในสถานการณ์นี้ทั้งอินพุตของ OR gate จะถูกยึดไว้ที่ลอจิก 0 ซึ่งทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนกลับจากลอจิก 1 เป็นลอจิก 0

การดำเนินการข้างต้นจะเปิด ทรานซิสเตอร์ PNP การเปิดใช้งานเอาต์พุตเพื่อเรียกโหลดที่ต้องการเช่นรีเลย์หรือ LED

สามารถใช้ประตูจำนวนมากขึ้นกับจุดโพรบคู่ขนานที่ระดับความลึกต่างกันของ ถังเก็บน้ำ เพื่อให้รับรู้ถึงระดับต่างๆของน้ำหากจำเป็นสำหรับการสร้างวงจรโพรบเซ็นเซอร์ป้องกันการกัดกร่อนระดับน้ำหลายระดับ

IC ประตูหรืออาจเป็น IC 4071 หรืออื่น ๆ ที่คล้ายกัน

วงจรเซ็นเซอร์ระดับน้ำที่ปราศจากการกัดกร่อนอย่างง่าย

รูปต่อไปนี้เป็นวิธีการที่ง่ายกว่าที่เป็นไปได้ในการสร้างขั้วตรวจวัดระดับน้ำที่ปราศจากการกัดกร่อน

หมายเหตุ: โปรดเชื่อมต่อตัวต้านทาน 100K ระหว่างฐาน / ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ BC557 มิฉะนั้นจะไม่ตอบสนองต่อการสลับฐาน 100 Hz

ในแผนภาพเราจะเห็นว่าขั้วกราวด์อ้างอิงที่ด้านล่างของถังมีการสลับ +/- 6V แทนที่จะเป็น DC ปกติ สิ่งนี้บังคับให้ขั้วอื่นดำเนินการในลักษณะผลักดึงโดยอ้างอิงถึงขั้วฐานนี้และหวังว่าจะป้องกันการกัดกร่อนจากการพัฒนาในขั้วตรวจวัดระดับน้ำที่เชื่อมต่อ

การใช้ Opto Coupler

สามารถสร้างหัววัดตรวจจับน้ำที่ปราศจากการกัดกร่อนที่สมบูรณ์แบบได้โดยใช้ขั้นตอนออปโตคัปเตอร์ระหว่างหัววัดและวงจรควบคุมดังที่แสดงด้านล่าง:

ดังที่เห็นได้ว่าโพรบถูกนำไปใช้กับ 12 V AC ผ่าน LED ของออปโปคัปเตอร์และไดโอดย้อนกลับ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับครึ่งหนึ่งผ่านน้ำและโพรบโดยใช้ออปโป LED ซึ่งจะกระตุ้นวงจรควบคุมในขณะที่วงจรไฟฟ้ากระแสสลับอีกครึ่งหนึ่งไหลผ่านไดโอดย้อนกลับ

วงจรการย้อนกลับอย่างต่อเนื่องของ AC ช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการอิเล็กโทรลิซิสของน้ำเกิดขึ้นบนหัววัดซึ่งจะป้องกันการเกิดออกซิเดชั่นหรือการกัดกร่อนในรูปแบบใด ๆ บนหัววัด