Детектор скрытой проводки

Районный слёт УПБ и ТОШ

Конкурс юный рационализатор и изобретатель

ПРОЕКТ

Детектор скрытой проводки

                                                                     Автор:   Ермолов Сергей Алексеевич

                                                                         учащийся 10 «А» класса

 МКОУ СОШ №4

Руководитель:

                             учитель  Крестелева Е.Ю.  

МКОУ СОШ №4

с. Кочубеевское, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ

Электрическая проводка в современных домах чаще всего встречается скрытая, как более безопасная и незаметная. Чёткое знание нахождения электропроводки поможет нам  избежать коротких замыканий и несчастных случаев.

Чтобы поиск проводов, спрятанных под слоем штукатурки, не стал настоящей проблемой при ремонте квартиры, достаточно иметь в своем арсенале «индикатор скрытой проводки», представляющий собой бесконтактный тестер или пробник. Сейчас в моду вошли электрические теплые полы. Если внутри него произойдет обрыв проводки, из строя выйдет значительная часть обогревающих элементов. Здесь особенно нужен инструмент для нахождения места обрыва, чтобы не вскрывать всю систему, расположенную в стяжке или в клеевом слое под керамическими плитками.

На личном опыте я столкнулся с этой проблемой в этом году, когда у меня дома делали ремонт и меняли внутреннюю проводку. Проблема в том, что хороший прибор для обнаружения скрытой проводки стоит недешево. Поэтому мне стало интересно, можно ли сделать подобный инструмент своими руками. Какими знаниями, умениями и ресурсами для этого нужно обладать? Смогу ли я сам собрать устройство, качественно заменяющее электроприборы, продающиеся в магазинах инструментов?

Таким образом, я поставил в моем проекте следующую цель:

создать свой детектор скрытой проводки.

Для достижения этой цели мной поставлены следующие задачи:

1.   Собрать информацию о видах детекторов скрытой  проводки.

2. Выяснить, на каких принципах основана работа приборов, их достоинства и недостатки.

3.   Изучить какие физические законы проявляются в работе приборов.

4.  Рассмотреть схемы изготовления приборов и выбрать оптимальный вариант для самостоятельной сборки.

5. Собрать экспериментальный образец, используя доступные составляющие.

6.   Проверить, как работает образец, сделать выводы.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Виды и принципы работы детекторов скрытой проводки.

В зависимости от принципов работы, такие детекторы принято разделять по физическим характеристикам поиска скрытой электропроводки.

• электростатические,  осуществляющие свою функцию по определению электрического поля, образуемого напряжением при подключении электричества.

Конструкция этих искателей самая простая. А к особенностям работы с ними можно отнести: необходимость наличия тока в проводах. Если электричество отключено, кабели обнаружить не получится. Работая с детектором, следует предварительно настроить подходящую чувствительность. Иначе можно не обнаружить слишком глубоко расположенную проводку или, наоборот, постоянно реагировать на ложные срабатывания. Поиски проводов в отсыревших стенах или внутри конструкций со встроенной арматурой чаще всего не приводят к положительному результату. При отсутствии потребителя сигнал очень слабый. Если глубина залегания провода большая, он может быть не обнаружен. При низкой чувствительности регистрации на нее влияют работающие рядом приборы или металлическая арматура в стене.

Под сырой штукатуркой провод найти невозможно. При всех недостатках электростатический индикатор скрытой проводки недорого стоит и прост в обращении. Для сухой стены в квартире он вполне подходит, а при работе в гараже, бане и других хозяйственных помещениях потребуются приборы, основанные на других принципах действия. Популярность приборов обусловлена их низкой стоимостью и приемлемой эффективностью.  

• электромагнитные, работающие за счет обнаружения электромагнитного поля, создаваемого электрическим током в проводах.

 Как и электростатическое оборудование, они обнаруживают скрытые кабели только под напряжением. Более того, для гарантированного обнаружения требуется, чтобы к этой линии был подключен какой-то электроприбор мощностью не меньше 1000 Вт, чего невозможно сделать, если скрытый провод не подключён к розетке.

 Более совершенными моделями можно обнаружить даже скрытые «жучки» (подслушивающие устройства), а также определить уровень опасности электромагнитного излучения.  

• индуктивные детекторы металла,  работающие подобно металлоискателю. Обнаружение обесточенной проводки происходит за счет появления изменений в электромагнитном поле, создаваемом самим детектором. Детекторы металла можно назвать одними из самых эффективных искателей. С их помощью можно обнаружить провода даже при отключенном напряжении. Однако у них есть и определённый недостаток – вместе с поиском металлических кабелей приборы реагируют и на другой металл, который может оказаться внутри стены, пола или потолка. Уменьшая чувствительность оборудования, можно просто не заметить достаточно заглублённый кабель.

Принцип действия оборудования основан на создании электромагнитного поля, вызывающего возмущения внутри металлического провода. Детектор реагирует на большинство металлов и может быть использован для поиска не только проводки, но и других скрытых деталей – от шурупов и болтов до арматуры.

Сборка собственного детектора

Наиболее интересным и простым для сборки мне показался вариант с электромагнитным  принципом работы.  

Из уроков физики мы знаем, что электрический ток, протекающий по проводнику, создает вокруг этого проводника электромагнитное поле.

Мой индикатор представляет собой  небольшое устройство, имеющее: корпус, антенну, электронную часть, световую  сигнализацию  и выключатель. Дополнительно для работы мне потребовался паяльник малой мощности до 25 Вт, чтобы не перегреть микросхему; канифоль; припой; кусачки.    

 Корпус прибора сделан из части пенала.

Антенна  выполнена из медного провода сечением 2 мм. Антенна будет улавливать слабое электромагнитное поле, создаваемое скрытой проводкой и передавать его на  каскад усилителей, выполненных на основе микросхемы  К561ЛА7. Длина антенны  определяет чувствительность прибора. Высокая чувствительность достигается путём применения антенны более 10см.

Электронная часть Главная деталь, на которой проходит сборка, микросхема советского типа К561ЛА7.  Микросхема К561ЛА7 чувствительна к статическому и электромагнитному полю, которые создают электрические приборы и проводники.

Световая индикация представлена светодиодом АЛ307.

Уровень тока в системе контролирует резистор, который располагается между интегральной микросхемой и антенной. 

                                                                               Схема сборки прибора

Детектору не нужна никакая наладка, и при правильно осуществленной сборке и нормально работающих элементах прибор  начинает действовать моментально. По мере приближения антенны к электрической проводке, детектор  мигает светодиодом. Интенсивность индикации зависит от величины  электромагнитного поля в зоне антенны. Питается прибор от батарейки  крона» напряжением девять вольт или от нескольких миниатюрных элементов дискового типа от часов. Количество тока, который потребляет детектор скрытой проводки, достаточно несущественно, благодаря чему прибор может работать длительное время.

Проанализировав работу, я пришёл к выводу, что увеличение длины приёмной антенны, увеличивает чувствительность прибора, а уменьшение уменьшает. Но увеличение чувствительности не всегда положительно сказывается на работе прибора, так как излишняя чувствительность приводит к самовозбуждению  и размытости точки нахождения проводки.

Мой прибор  способен не только находить скрытую проводку, но и определять место разрыва в проводке.  

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ

Наличие в квартире или доме детектора скрытой проводки позволит значительно повысить безопасность проведения ремонта. И если возможности покупки дорогостоящего искателя нет, его может заменить устройство, изготовленное своими руками. Хотя его эффективность будет ниже, тем не менее, данный прибор будет хорошим помощником при ремонте помещений и электроприборов.

В ходе проекта я убедился на собственном опыте, что создание подобных приборов требует, разумеется, определенных усилий как в плане к физической работы при конструировании устройства, так и умственной – для изучения основ работы подобных механизмов, выбора оптимальной схемы сборки и правильного применения детектора. Однако при наличии желания, даже с ограниченными ресурсными возможностями,  можно изготовить этот прибор самостоятельно.

Рекомендую использованную мной схему сборки всем, кто заинтересован в конструировании электрических приборов, изучении электромагнитных явлений и просто всем, кто хочет помочь себе и своей семье во время домашних ремонтных работ. Не бойтесь и не ленитесь экспериментировать, создавая с учетом соблюдения техники безопасности электроприборы самостоятельно. Это не только позволяет вам сэкономить деньги, но и просто интересно и познавательно.

IV. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Сам себе электрик, Бедин В.С., «Клуб семейного досуга», 2015.
2. http://electrik.info/main/electrodom
3. http://electro-tehnyk.narod.ru/aboutus.html
4. https://ru.wikipedia.org
5. http://remont-free.ru/rukovodstvo_po_remontu/как-выбрать-детектор-скрытой-проводк/
6. http://energomir.net/elektrichestvo/detektor-skrytoj-provodki.html