Czujnik przepływu cieczy w układzie WC

Uruchomienie, uwagi i spostrzeżenia

Starannie wykonane urządzenie nie wymaga regulacji i działa od razu po włączeniu, pod warunkiem, że wcześniej poprawnie dobrane zostały oporniki tworzące dzielnik napięcia podawanego na wejście (-) komparatora. Tak długo, jak fototranzystor wykrywa ruch cieczy w układzie chłodzenia, obwód sterujący przekaźnika na wyjściu komparatora jest zasilany i podawane jest napięcie do gniazda sieciowego GS, zasilającego komputer. Wyjątkiem od reguły jest sytuacja gdy użyty będzie przekaźnik JGC-5F/05D-1T. Najpierw należy sprawdzić czy komparator działa, bez podłączania przekaźnika mocy, i dopiero wtedy należy wlutować w układ opornik regulowany R i doświadczalnie dobrać jego wartość, zaczynając od 1 k ohm i stopniowo ją zmniejszając, aż do zadziałania przekaźnika. Oczywiście najwygodniej będzie do tego celu użyć tzw. "podkówkę". Następnie wlutowujemy w przewidziane miejsce stały opornik z typoszeregu, o zbliżonej oporności, ale mniejszej od zmierzonej. Alternatywnym rozwiązaniem jest obniżenie napięcia zasilania do +6(V) oraz zmniejszenie wartości wszystkich oporników o połowę. Wprawdzie konieczności doświadczalnego ustalenia progu działania komparatora nie da się uniknąć, ale opornik R będzie wtedy niepotrzebny. Praktycznie biorąc oba rozwiązania są dobre, chociaż uzyskanie napięcia +6(V) z zasilacza +12(V) wymaga użycia dodatkowych elementów: opornika 180 ohm/0,5W i diody Zenera typu Z5V6 1W, które trzeba umieścić na płytce z elementami. Wprowadzenie zmiany w druku jest banalnie proste i niezbędne, jeżeli chcemy bez problemów użyć przekaźnik JGC-5F/05D-1T. Reszta obwodu drukowanego pozostaje bez zmian. Jeżeli używamy pompkę akwarystyczną, zasilaną bezpośrednio z sieci 230(V~), to zasilacz +12(V) w tym przypadku może być niestabilizowany, bo napięcie zasilające czujnik stabilizuje dioda Zenera Z5V6 1W.

Wprawdzie moja bardzo nowoczesna maszyna IBM 300GL 933 MHz PIII Slot1 (ROTFL) nie jest wyposażona w układ WC, ale całość opisanego urządzenia została wykonana, a potem wielokrotnie sprawdzona w warunkach zbliżonych do tych, jakie występują w rzeczywistym układzie WC. Przepływ wody przez czujnik powodował działanie układu. Pomiary, które przeprowadziłem, pokazały, że do pewnego działania wykonanego egzemplarza wystarczał przepływ tylko 100 l/godz. Minimalna wartość przepływu, na który jeszcze reaguje czujnik, jest funkcją ciężaru klapki oraz usytuowania jej osi. Te obliczenia można sobie spokojnie darować, ponieważ powszechnie stosowane do WC pompki charakteryzują się wydajnością 300 - 600 l/godz. O wiele istotniejsze jest precyzyjne wykonanie klapki, a zwłaszcza otworu na oś. Muszą być zachowane wszelkie możliwe równoległości i prostopadłości oraz właściwy promień jej dolnego fragmentu.

Minimalna długość "zakupowa dostępnych w sprzedaży detalicznej prętów z pleksiglasu wynosi 2m! Koszt, zależnie od średnicy: 200 - 300 PLN. Nie do zaakceptowania. Na szczęście, chociaż z kłopotami, udało mi się kupić 30 cm ("minimum zakupowe") pręta Ø 25 mm z poliwęglanu. Z równie dobrym skutkiem można zastosować twardy PCV, bakelit lub inny tego typu materiał. Poliwęglan lub pleksiglas mają natomiast niewątpliwe walory estetyczne, ponieważ "przewodzą" światło. Zainteresowanym zdradzę, że z kłopotu wybawiła mnie dopiero firma p. Knopika z Raciborza, bo w Krakowie nie udało mi się znaleźć potrzebnego materiału. Ucięli pręt "z metra" i wysłali do Krakowa po wpłacie na konto. Kontakt: [email protected] Naprawdę wzorowe podejście do klienta! Dlatego też z wdzięczności i dla ułatwienia życia chcącym wykonać opisane urządzenie, pozwalam sobie zareklamować solidnego przedsiębiorcę. Mam nadzieję, że nie będzie miał nic przeciw temu.

Samokrytycznie stwierdzam, że na skutek przyjętego sposobu zasilania elektroniki napięciem +12(V), niezależnie od rodzaju pompki w jaką wyposażony jest układ WC, zasilacz oraz układ elektroniczny cały czas będzie pod napięciem, co nie jest korzystne (ciekawe, czy ktoś zwrócił na to uwagę). Jak temu zaradzić? Najprościej będzie całkowicie wyłączać napięcie na listwie zasilającej, znajdującym się na niej wyłącznikiem. Kłopotliwe, lecz proste i skuteczne. Trzeba się tylko przyzwyczaić.

Jeżeli ktoś ma pręt o nieco większej średnicy, który chciałby użyć do wykonania urządzenia, bez zmniejszania jego średnicy, to nie ma przeciwwskazań. Należy jedynie tak dobrać średnicę otworu centralnego aby grubość ścianek korpusu w miejscu osadzania elementów optoelektronicznych była nie mniejsza niż 5 mm. Jednak przesada w kierunku zwiększania wymiarów jest niewskazana. Pojawi się kwestia różnicy zewnętrznych wymiarów gwintu do mocowania złączek i otworu centralnego w korpusie. Oczywiście jest to jedynie drobny problem konstrukcyjny, który można rozwiązać. Należy jednak pamiętać o prawie ciągłości przepływu, o czym już wspominałem.

Wprawdzie urządzenie jest uniwersalne i będzie działało niezależnie od rodzaju pompki używanej w układzie WC, ale wydaje mi się, że w pierwszej kolejności powinno ono być przedmiotem zainteresowania tych użytkowników, którzy stosują różnego rodzaju pompki akwarystyczne. Są one tanie, ale trwałość i pewność ich działania jest zdecydowanie niższa niż specjalizowanych. Jak to zwykle bywa - mamy jedno, kosztem drugiego. Rybki w akwarium bez działającej pompki zapewne wytrzymają jakiś czas, chociaż nie jestem znawcą zagadnienia. Dla znacząco przetaktowanego CPU i (lub) GPU nawet minuta bez przepływu cieczy w układzie może być powodem ich uszkodzenia. Blokowi chłodzącemu (zwłaszcza z pleksiglasową pokrywą) zapewne też nie wyjdzie to na zdrowie, a zdarzały się nawet przypadki jego rozlutowania!

Jeszcze kilka słów o lokalizacji czujnika. Ze względów temperaturowych należy usytuować czujnik w tym fragmencie instalacji gdzie woda jest chłodna, tzn. pomiędzy wylotem z chłodnicy a blokiem chłodzącym. Wprawdzie współczesne kleje syntetyczne są odporne na temperaturę, ale po co bez potrzeby kusić los? Przypominam o montażu w poziomie i zachowaniu właściwego kierunku przepływu wody przez czujnik.

Patrząc perspektywicznie (może, kiedyś?) na przyszłość mojego sprzętu komputerowego, wykonałem płytkę drukowaną o wymiarach 35x67 mm do wariantu urządzenia współpracującego z pompką zasilaną napięciem +12(V). Wprawdzie jej zaprojektowanie jest łatwe, ale dla początkujących zamieszczam fotografię ścieżek. Natomiast usytuowanie elementów widać na fotografii gotowej płytki. Chociaż trochę obeznani w amatorskiej elektronice wykonają płytkę bez problemu. Niezbędną do tego wiedzę można znaleźć w sieci. Z tego co wiem, również na łamach "Dzikiego.net" pojawi się doskonały artykuł poświęcony elektronice. Zupełni nowicjusze muszą zwrócić się o pomoc do bardziej doświadczonych. Z drugiej strony, przy tak prostym układzie, jest okazja spróbować nauczyć się robić to samemu. Jak sie nie wywrócis, to się nie naucys... mawiał stary baca. I miał rację! Natomiast wybór przekaźnika zależy od aktualnych lub przyszłych mocy, które będzie dostarczał do maszyny. Aby uporządkować to zagadnienie, wykonałem małą płytkę drukowaną, na której umieściłem przekaźnik i elementy przeciwzakłóceniowe. Zwracam jednak uwagę, że każdy przewód mocy należy lutować w 2 miejscach: do punktu lutowniczego na płytce oraz bezpośrednio do nóżek przekaźnika. Jest to konieczne, ponieważ ścieżka obwodu drukowanego nie wytrzyma tak dużego prądu obciążenia. Problem nie dotyczy obwodu sterującego i wystarczy lutowanie do punktów lutowniczych na płytce. Całość bez problemu mieści się w listwie zasilającej.

Płytka drukowana czujnika - widok od strony druku

Płytka drukowana przekaźnika mocy - widok od strony druku

Przekaźnik mocy

Płytka z przekaźnikiem mocy i układem przeciwzakłóceniowym

Bardziej zaawansowani w elektronice Czytelnicy mogą się pokusić o wykonanie automatycznego, sekwencyjnego załączania: najpierw układ chłodzący i dopiero po chwili komputer. Zrealizowane, oczywiście, jedynie przy pomocy firmowego przycisku "Włącz-Wyłącz" w komputerze. Wyłączanie w odwrotnej kolejności, po zamknięciu systemu operacyjnego. Wszystko to z wykorzystaniem opisanego rozwiązania i pod warunkiem, że nie wystąpiła sytuacja awaryjna (brak przepływu). Obecnie trzeba to robić ręcznie. Prawdę powiedziawszy, w zestawie WC użyteczne byłyby jeszcze czujniki temperatury oraz ilości cieczy chłodzącej. Ale to są historie z zupełnie innych bajek, które być może opowie ktoś inny...