Sep 182015
 

Control de nivel de agua con 4001

Este control de nivel de agua de un tanque, a diferencia de los controles mecánicos que utilizan una boya flotante, utiliza dos sensores, uno superior y otro inferior, como se ve en la figura.

El circuito permite controlar el “llenado” o ingreso de agua al tanque, manteniendo el nivel de líquido del tanque siempre por debajo del sensor superior para evitar rebalse.

Esto es necesario cuando se necesita almacenar agua para ser utilizada por gravedad y el sistema se ocupa de mantener el tanque lleno. Este es el caso típico de los servicios sanitarios.

Control de nivel de agua con 4001 - Electrónica Unicrom

Funcionamiento del control de nivel de agua con el CI 4001

Para el correcto funcionamiento del control de nivel de agua, la bomba se activa cuando el sensor del nivel inferior ya no toca el agua y se desactiva cuando el sensor de nivel superior toca el agua. Este circuito también permite controlar el “vaciado” o salida de agua del tanque, manteniendo el nivel de líquido por encima del sensor inferior y así evitar que el tanque se quede sin agua.

El llenado de este tanque puede deberse a la lluvia, un río, etc.. Este caso se hace necesario cuando, por ejemplo, este tanque sirve para llenar otro tanque. También es necesario desconectar el motor de la bomba, en caso de que el nivel del agua esté bajo, pues una bomba de agua que no tiene agua, se puede dañar. Para ésto se desactiva la bomba de agua cuando el sensor del nivel inferior ya no toca el agua y activa cuando el sensor de nivel superior toca el agua. El interruptor “I” conectado a la base de Q1, a través de R3, escoge la opción deseada.

En la posición “A” el sistema trabaja en la función de “llenado”. En la posición “B” el sistema trabaja en la función de “vaciado”. El relé debe poder activar directamente una carga AC (El motor AC de la bomba de agua) o en su defecto activar un contactor que a su vez active dicha carga.

Se muestra a continuación un diagrama de la vista superior del circuito integrado CMOS 4001. 4 compuertas NOR de dos entradas. Se que que el pin 14 (+) se conecta a la fuente de alimentación y el pin 7 se conecta a tierra. En nuestro caso al terminal negativo de la batería o fuente de voltaje que vayamos a usar.

CMOS 4001 - Distribución de pines o patitas

Lista de componentes del circuito

  • IC1: 4001B compuertas NOR de dos entradas
  • Q1: transistor bipolar BC338 o similar
  • D1: diodo 1N4001
  • D2: diodo LED
  • R1=R2: resistor 47K
  • R3=R4: resistores de 1K
  • RL1: Relé de 12VDC con la capacidad adecuada para controlar el motor AC o un contactor que controle a su vez el motor.
  • Dos varillas de metal que sirven como sensores. La activación de los sensores se da cuando el estos, a través del agua que es conductora, se ponen a nivel bajo (0 Voltios). Ver que el tanque o un sensor en la pared del tanque (que toque el agua) está conectado a tierra.

El circuito se alimenta de una fuente de voltaje de 12VDC.

cir_control-nivel-agua.asp

  10 Responses to “Control de nivel de agua con 4001”

  1. Felicitaciones por este proyecto. Veo una falla, cuando esta en posición de llenado. Cuando los sensores máximo y mínimo están cerrados significa que el tanque esta lleno y el motor es este caso parado. El problema es que si el sensor mínimo se abre estando lleno el tanque y el sensor máximo esta cerrado, el motor funciona o sea que se derramara el agua. Como se le puede colocar una alarma?

    • Hola Omar

      Muchas gracias por tu comentario. Lo normal es que el sensor inferior se abra solamente cuando el tanque esté vacío o casi vacío. Cuando el tanque esté lleno, el sensor inferior siempre estará cerrado. Avísame si me explico bien.

      Saludos

      • Gracias por su respuesta. Si entiendo lo que dice, pero si el sensor inferior se daña estando cerrado el superior lo cual indica que el tanque esta lleno, debería de haber un manera de avisar por ejemplo con una alarma. Gracias

        • Hola Omar

          Los sensores de los que hablamos son piezas metálicas conductoras de la electricidad, que sólo deben de estar en contacto con el agua para que haya conducción. (Acordarse que el agua es conductor de la electricidad). Lo ideal es que estas piezas estén siempre limpias para que la conducción sea optima. La conducción de la electricidad por medio del agua en nuestro circuito no es problema pues el voltaje y la corriente son muy pequeños.

          Para que no haya ningún problema sólo es necesario mantener los sensores (las piezas metálicas) limpias. Algo que no creo sea necesario hacerlo con frecuencia.

          Dime si te sirve

          Saludos

          • Si entendí perfectamente, muchas gracias. Y de nuevo felicitaciones por este proyecto. Ya hice el circuito en baquela y funciona bien. De nuevo muchas gracias.

          • Hola Omar

            Gracias por tu respuesta y felicitaciones a Ti.

            Un saludo

  2. perdon es que no se envio bien el comentario.. ya realice el circuito y conce esta el interructor le coloque un compuerta NOR porque la verdad no se que puede ir hay. y lo otro es que a la salida del circuito donde entra al rele me salen solo 8v y no me activa la bomba porque es a doce .
    1¿donde esta EL INTERRUCTOR que elemento es?
    2¿me podria regalar una foto del circuito?
    3¿porque micompuerta 4001B se calento si funciona a 15v?
    por favor responderme lo mas rapido posible
    muchas gracias por su atencion .
    que tenga un buen dia.

    • Hola Gilberth

      El interruptor es el que se marca con la letra “T” en el diagrama
      Si se obtienen sólo 8 voltios en el relé significa que el transistor Q1 no se satura. Prueba reduciendo el valor de R3 a 510 o 470 ohmios.
      Revisa las conexiones que se hicieron al circuito, el CD4001 no debe calentarse.

      Hemos incluido información y un diagrama adicional donde se muestra la distribución de pines del CD4001. Ver los pines de conexión para V+ y O Voltios

      Saludos

  3. hola que tal, una duda, podria usar una compuerta NOR 74ls02 ? o no funcionaria el circuito?

    • Hola José

      Si se puede hacer el cambio, pero habría que cambiar los valores de algunas resistencias y también cambiar el relé por uno del voltaje correcto. Yo no te recomiendo cambiar a TTL, pues CMOS es mas inmune al ruido y creo que el integrado se consigue igual de fácil.

      Saludos

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