Le fonctionnement d'un osmolateur est relativement simple : il consiste à compenser automatiquement l'évaporation de l'eau de l'aquarium à l'aide d'un détecteur de niveau et d'une pompe. Néanmoins, les modèles proposés dans le commerce ne sont pas forcément adaptés à nos besoins, et restent souvent relativement coûteux. Cet article présente un modèle abordable à réaliser soit-même.
Un premier modèle simplifié (1 pompe et 1 capteur)
Une première idée consiste à associer directement un capteur de niveau à une pompe :
- La pompe sera une pompe 220Volts du commerce qui sera choisie en fonction du débit recherché, de la hauteur d'eau de la présence ou non d'un réacteur à calcium avec anti-retour,? etc.
- Le capteur de niveau se comporte exactement comme un interrupteur. Voici un modèle couramment utilisé, il est distribué par Radiospares :
Cet interrupteur permet de déclencher la pompe ainsi : si le niveau de l'eau est au dessus du niveau de déclenchement du capteur, le flotteur est en position haute (off), la pompe ne fonctionne pas. Si le niveau d'eau est en dessous du niveau de déclenchement du capteur, c'est à dire en position basse (on), la pompe fonctionne. (En cas de fonctionnement inverse, on pourra soit le retourner, soit, si le modèle le permet, retourner le capteur.)
Voici comment va fonctionner le système en fonction du niveau d'eau ; d'un point de vue électrique, le montage est relativement simple :
Une première évolution qui permet de sécuriser le déclenchement (1 pompe et 2 capteurs)
Le modèle ci-dessus peut être très facilement amélioré. Supposons, en effet, que le capteur subisse un disfonctionnement, ou que quelque chose le bloque en position basse? La pompe se déclenchera jusqu'à vider la réserve d'eau douce? Et là c'est chute de densité et/ou inondation !
L'utilisation d'un deuxième capteur va permettre de sécuriser le montage : En cas de dépassement d'un niveau de sécurité (qui sera situé quelques centimètres au dessus du niveau normal, de manière à ce que qu'il soit facilement repérable s'il est atteint, sans que cela ne pose problème au fonctionnement de l'aquarium pour autant). Les deux capteurs vont être mis en série, il faudra donc qu'ils soient tous les deux en position ON (c'est à dire flotteur en bas), pour déclencher la pompe.
Il y aura donc un niveau normal (niveau de déclenchement du premier capteur) et un niveau de sécurité (niveau de déclenchement du second capteur qui, lorsqu'il est atteint, indique une défaillance du premier capteur).
Bien sûr, nous avons envisagé uniquement le cas d'un blocage du capteur en position basse. Si un des 2 capteurs venait à se bloquer en position haute, l'osmolation ne se fera plus? mais nous considérons que nous aurons le temps de le constater sans dommage pour l'aquarium, et que le but de la sécurité est avant tout d'éviter l'inondation. (On pourrait ajouter un autre capteur en parallèle qui permettrait aussi de contourner cette défaillance).
Le schéma électrique reste simple, il suffit de mettre le deuxième capteur en série :
Un peu d'électronique (1 pompe, 2 capteurs, un transfo et un relais)
Si le principe de fonctionnement théorique présenté ci-dessus ne pose aucun problème, son implantation peut, quand à elle être problématique. Utiliser une tension de 220 Volts dans les capteurs pose 2 problèmes :
- le capteur est plutôt prévu pour des faibles tensions/courants : plusieurs utilisateurs ont pu constater des usures anormales en cas d'utilisation du 220 Volts.
- même s'il ne devrait pas y avoir de problème d'isolation, utiliser du 220 Volts dans l'eau de l'aquarium présente un risque qu'il vaut mieux ne pas prendre quand il peut être évité.
L'utilisation d'un relais, et d'une alimentation basse tension va nous permettre d'améliorer le système.
Démystification du relais
Le relais permet de déclencher un interrupteur à partir d'une tension d'entrée.
Le modèle le plus simple est le type 1RT, il se compose d'une petite boite avec un minimum de 5 bornes :
Selon les modèles, les bornes x, y et z peuvent être doublées (= la première borne x est connectées à la deuxième borne x, on peut donc les utiliser indifféremment. Idem pour les bornes y et z) :
Le 2RT est un autre type de relais qui a 2 fois plus de sorties (indépendantes, contrairement au cas précédent) :
Il pourra aussi être utilisé dans ce montage en utilisant uniquement la série de bornes " x1, y1 et z1 " (ou " x2, y2 et z2 ", cela revient au même).
Le principe de fonctionnement d'un relais est le suivant :
- Non alimenté (c'est à dire avec une tension nulle entre A et B) : y est connecté à x
- Alimenté (c'est à dire une tension entre A et B) : y est connecté à z
Attention, même si les câblages présentés ici sont les plus fréquemment rencontrés, le câblage d'un relais dépend de sa fabrication, et n'est pas forcement standard. Il faudra donc bien prendre soin de le vérifier avant de l'utiliser.
Utilisation du relais dans l'osmolateur
Nous allons utiliser un relais 12 Volts (c'est à dire qui se déclenche si une tension d'environ 12V est appliquée entre les bornes A et B) et une alimentation 12 Volt continu (une alimentation 6 Volts et un relais 6 Volts pourraient être utilisé? Le 12 Volts est cependant plus répandu, c'est donc la solution qui a été retenue).
Les capteurs vont donc déclencher l'alimentation du relais (plutôt que de déclencher la pompe directement). Et c'est le relais qui va commander la pompe.
Un modèle toujours plus performant (1 pompe, 2 capteurs, un transfo, un relais, un interrupteur et un voyant)
Pour finir, l'ajout d'un interrupteur 3 positions permettra de :
forcer l'osmolation (quelque soit la position des capteurs)
arrêter l'osmolataion (quelque soit la position des capteurs)
fonctionner normalement (c'est a dire en fonction de la position des capteurs)
L'interrupteur sera du type unipolaire 3 positions qui dispose de 3 bornes, x, y et z :
En position 1 : y est connecté à x
En position 2 : y n'est pas connecté.
En position 3 : y est connecté à z
L'utilisation d'un voyant permet de vérifier l'alimentation de la pompe. Dans le cas d'une connexion à un réacteur à calcium dont le goutte à goutte se bouche facilement, il permet de vérifier d'un coup d'oeil que si le goutte à goutte ne coule pas, c'est pas parce qu'il est bouché. De même, l'interrupteur permettra de le vérifier en forçant l'osmolation.
La réalisation
Voici quelques conseils :
- L'utilisation d'une prise femelle secteur pour connecter la pompe est plus pratique que de couper ses fils et de la souder directement.
- De même plutôt que de souder les capteurs, l'utilisation de connecteurs permettra de démonter facilement le système. Des connecteurs de type RCA pourront être utilisés.
- Concernant le choix du relais et de l'alimentation, il faut bien évidement que la tension de déclenchement du relais soit la même que celle de l'alimentation (12V par exemple). Mais il faut aussi que l'alimentation soit assez puissante pour permettre le déclenchement du relais. Par exemple, un relais 12V présentant une résistance 100 Ohms demandera une intensité I=U/R = 12/100 = 0,12A.Il faudra donc prendre une alimentation 12V d'au moins 120mA.
- Certains capteurs sont inversés, c'est à dire qu'ils sont en position ON si le flotteur est en haut. Dans ce cas il faudra le fixer à l'envers. Ou, sur certains modèles, le flotteur pourra être retourné (on peut défaire la goupille sur le modèle distribué par Radiospares).
- Les ventouses sont à éviter pour la fixation des capteurs (elles ne tiennent pas à long terme). Par sécurité, les 2 capteurs seront fixés de façon indépendante.
Liste du matériel nécessaire :
- 2 capteurs de niveau (2 x 12 euros)
- 1 relais 12V type RT (2 euros)
- 1 interrupteur unipolaire 3 positions (3 euros)
- 1 transformateur 12V (8 euros)
- 1 boite (3 euros)
- 2 connecteurs male + 2 connecteurs femelles RCA (4 x 0,5 euros)
- 1 prise femelle secteur (3 euros)
Le budget total est donc de l'ordre de 45 euros (sans la pompe). Il peut être réduit à 22 euros, en faisant l'économie du 2ème capteur, des connecteurs, de l'interrupteur, du voyant,etc.
Une fois réalisé, il faudra procéder à la vérification du bon fonctionnement du montage :
- Vérifier le déclenchement/ non-déclenchement de la pompe en positionnant manuellement les capteurs.
- débrancher l'alimentation 12V et vérifier que cela ne déclenche pas la pompe (cela peut se produire si les bornes du relais sont inversées et si les capteurs sont ON en position haute).
Dans la continuité...
Sur le même principe, d'autres bricolages pourront être réalisés :
- Emission d'un signal sonore lorsque le niveau de la réserve d'eau douce est au minimum.
- Arrêt de la pompe de remontée et émission d'un signal d'alarme en cas de niveau anormal dans le bac, du à une descente bouchée.
Voici par exemple 2 photos présentant une réalisation intégrant 4 montages similaires à celui présenté ici (4 relais. 1 Alimentation 12 volts mutualisée...). Il inclut : un osmolateur, une détection de niveau de réserve d'eau douce basse, une détection de niveau anormal (arrêtant les pompes de remontée) dans le bac principal, et dans le refuge :
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Article publié le 26/11/2003 par Sébastien Lecomte, publié initialement sur le site de l'ARA le 22/09/2002
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