Un Osmolateur à pas cher !

Fabriquer un Osmorégulateur (osmolateur) à pas cher !

Version 1.6a du 13/05/00
(Mises à jour en Bleu)
Par Fabrice POIRAUD-LAMBERT

C'est à l'occasion d'une panne sur mon osmolateur TUNZE (appareil permettant de compléter automatiquement l'évaporation grâce à des capteurs de niveau et à une pompe), que je me suis aperçu que l'on pouvait en fabriquer un, à moindre frais, en utilisant les pièces détachées disponibles dans le commerce aquariophile.

J'ai d'abord cherché d'où pouvait venir la panne, puis, n'étant pas sûr de pouvoir réparer facilement, rapidement et pour peu cher, j'ai cherché ce qui se vendait sur le marché. En dehors du matériel Tunze, qui coûte entre 1000 et 1300 FF, on m'a proposé du matériel Deltec à environ 1500 FF. L'osmolateur TUNZE est réputé pour son manque de fiabilité (j'ai eu de la chance ! le mien a tenu 2 ans !), mais il est livré complet, avec deux palpeurs (un de niveau et un de sécurité), une pompe qui a l'avantage de fonctionner en 9 v et de prendre l'eau au ras du sol, et le boitier de commande, qui permet la détection des pannes des capteurs et qui est équipé de 3 diodes de couleur. Pour 1500 FF, le modèle Deltec est extrêmement pauvre en comparaison : un seul capteur de niveau (pas de capteur de sécurité, et un jeu très faible entre le flotteur et son axe, ce qui peut engendrer des blocages si l'axe s'encrasse), pas de système d'alerte en cas de panne du capteur, un système de fixation ingénieux mais à la portée de n'importe quel bricoleur équipé d'une scie à métaux, d'une perceuse et d'un peu de colle. La pompe n'est pas livrée (il faut l'acheter en plus !), mais cela peut être n'importe quelle pompe 220 V du commerce, y compris une pompe Tunze via son alimentation 12 V. Bref, le rapport fonctionnalités/prix n'est pas très bon...

Ne pouvant me résoudre à investir ce prix là dans un tel équipement, j'ai alors analysé mes capteurs à l'aide d'un ohm mètre. Lors du fonctionnement normal, l'un sert à détecter les variations de niveau d'eau et l'autre à couper l'alimentation électrique de la pompe en cas d'élévation anormale du niveau.

Curieusement, lorsque vous testez la résistance de chaque capteur (vous pouvez aussi tester le fonctionnement des capteurs en branchant une pile et une petite ampoule (max 12 v) sur les 2 fils de chaque capteur), vous vous apercevez que le capteur de sécurité fonctionne en fait exactement de la même manière que le capteur de niveau, bien que les connecteurs soient différents (RCA (type chaîne hi-fi) pour le capteur de niveau, et Jack (type casque de Walkman) pour le capteur de sécurité). Une "ruse" du fabricant pour égarer l'amateur un peu trop curieux ?

Bref, chaque capteur est en fait un simple interrupteur magnétique, l'aimant placé dans le flotteur permettant de fermer ou d'ouvrir un petit contact électrique. La position du flotteur définit l'état du circuit électrique :




Donc, puisque le capteur est un simple interrupteur, il devint évident que le système Tunze pouvait être considérablement simplifié !



Le système électronique d'origine est ici purement et simplement supprimé. Il ne sert en fait qu'à ajouter des fonctionnalités de détection d'anomalie pour les capteurs et de temporisation, mais est d'une fiabilité discutable... En fait, il sert aussi probablement à justifier le prix (ce que Deltec ne fait même pas !!).

Le fonctionnement est le suivant : le niveau d'eau est bas, donc les deux capteurs sont "On". La pompe est donc alimentée et l'eau monte, en faisant monter le flotteur le plus bas. Arrivé à un certain niveau, le capteur du bas se met en position "Off" et coupe l'alimentation électrique de la pompe. En cas d'anomalie, le niveau d'eau continue à monter, et actionne alors le deuxième capteur, jusqu'à ce que celui-ci coupe à son tour le circuit électrique et donc la pompe. La détection d'une panne de capteur se fera en constatant un niveau d'eau anormalement élevé.

Dans le schéma ci-dessus, le système de double capteur a été conservé, mais le système fonctionne tout aussi bien en supprimant le capteur de sécurité. Vous gagnez en coût de fabrication mais vous perdez en sécurité...

Le système se composera donc :
- d'un ou deux capteur de niveau (ref Tunze : 5020.30 ou 3150.30) à environ 200 FF pièce
- d'une pompe Tunze 9v (ref Tunze : 5000.02) : environ 130 FF
- d'une alimentation 9/12 v 500 à 800 mA, si possible avec une tension règlable. On en trouve à 35 FF pièce dans les magasins d'électronique ou d'électroménager
- de quelques dominos si vous n'avez rien de mieux, on d'un boîtier plastique avec quelques connecteurs afin de réaliser un montage démontable.
Si vous voulez encore faire plus d'économies (Merci à Pascal LEPINAY pour le truc !), Radiospares (02 40 13 65 65 ou 03 44 10 15 15 ou 04 78 79 45 55 ou 05 62 72 75 55) vous fournira le même type de capteurs de niveau pour 75 FHT pièce (90 FTTC hors port, soit 200 FF TTC les deux livrés ?) : Ref 331-017. ATTENTION, ces capteurs ont un fonctionnement inversé par rapport aux TUNZE (circuit ouvert lorsque le flotteur est en position basse), ce qui implique qu'il faille les fixer avec le flotteur au dessus du support. Un autre type de capteur de niveau, horizontal celui-là coûte encore moins cher : 65 FHT (Ref : 339-730). La fixation en est facilitée. Un autre amateur, Pascal, nous informe lui que le nouveau catalogue 98 de Radiospares propose maintenant des capteurs 220 V à un peu plus cher (127,89 FFHT). Bref, nous pouvons maintenant piloter des pompes 220 V aussi ! Radiospares livre en 24 H.
A propos de la pompe basse tension, JPB a retrouvé exactement le même type de pompe chez CONRAD (magasin d'électronique - Lille : 03 20 12 88 88, Paris : pas de tel publié - Voir le Shopping de MARS pour plus de détails !), qui livre en 24 H. Il s'agit cette fois de pompes 12 V (prévues pour fonctionner aussi en 6 (conseillé !) ou 9 V) Ref : 0539-090-12, 79 FF TTC, débit max à 0 m : 600 l/h, hauteur de refoulement max : 6 m


Pour moins de 400 FF (600 FF avec 2 capteurs TUNZE, ou 350 avec 2 capteurs Radiospares !), vous pouvez donc vous offrir un osmolateur, réduire les corvées de maintenance, et/ou limiter le risque de panne en éliminant un circuit électronique inutile ! Le risque de panne peut aussi être encore limité en ajoutant un troisième capteur immergé (branché en parallèle avec le deuxième) qui ne se déclencherait que si le deuxième capteur se bloque en position basse et ne détecte donc plus la baisse du niveau. C'est peut-être un luxe. A vous de voir. Quoi qu'il en soit je conseille fortement l'utilisation de deux capteurs minimum, l'un servant de sécurité à l'autre (gestion de la criticité).

Vous pouvez aussi opter pour l'utilisation de pompes 220v plus standards, telle une Rena C20 ou MaxiJet 250, moyennant une interface 12v/220v fiable (attention aux relais qui peuvent se déclencher lorsqu'une lampe est allumée ou éteinte à coté !!). L'avantage réside alors dans l'interchangeabilité plus simple et rapide en cas de panne, et un coût réduit.

Si votre osmolateur alimente un réacteur à calcium (ie avec de l'hydroxyde de calcium), choisissez de préférence une pompe à faible débit (attention au diamètre du tuyau de sortie de la pompe !), car vous risquez sinon de créer une telle agitation dans le réacteur que vous pourriez injecter du lait de chaux en cas d'osmolation prolongée.
J'ai eu des problèmes de mise au point avant de m'aperçevoir que mon alimentation basse tension me fournissait plus de courant que prévu : plus de 16 V sur la position 12 V, plus de 12 V sur la position 9 V... et les contacts électriques contenus dans les capteurs restaient alors souvent collés. En mettant mon alimentation sur 7,5 V, j'ai obtenu environ 9 V et j'ai considérablement réduit les problèmes ! Il est probable que les anomalies de fonctionnement des osmolateurs Tunze complets proviennent de cette surtension ! D'une manière générale, le mieux est d'alimenter le système avec la plus petite tension permettant à la pompe de fonctionner, même si cette tension est inférieure à 9 V. Pour limiter les micro arcs électriques entre les contacts du capteur, une solution consiste à séparer le circuit électrique des capteurs et celui de la pompe, car c'est la mise en route de la pompe qui engendre un arc puissant. Vous pouvez alors utiliser un petit relai 12 v (par exemple un 0505 196-12 à 8,9 FHT chez Conrad !) (Il semble que l'on puisse aussi supprimer l'arc électrique, et donc le relais, en mettant une diode 500 mA en parallèle pour absorber la tension inverse max lors de l'ouverture du capteur) :


(deux fils vont du relais vers la borne - de l'alimentation, et deux qui sortent de la borne + de l'alimentation (vers le capteur: et vers la pompe))

Fixation du ou des capteurs :
Maintenant que vous avez les pièces détachées, reste à trouver le moyen de fixer le capteur dans le bac. Soit vous achetez le support à ventouses Tunze, soit vous pouvez en fabriquer un. Le principe est simple.

Pour fixer un seul capteur, un support en L, en plastique ou en plexiglass (deux pièces collées ou une plaque pliée à chaud) fera parfaitement l'affaire ! Il suffit de percer un trou (légèrement plus grand que le diamètre du pas de vis de fixation du capteur, pas plus) et de découper une fente (légèrement plus large que l'épaisseur du câble électrique) dans la partie horizontale afin de ménager un passage pour la mise en place et le démontage du capteur. La partie verticale du support en L peut alors être collée à la silicone ou la Super Glue à la hauteur voulue dans la cuve (testez le niveau avant de coller !).



Si vous optez pour la solution sécurisée avec double capteur, il vous faut cette fois utiliser un support en U, le fond du U étant collé sur la paroi verticale de la cuve, et les deux plaques horizontales ainsi obtenues étant perçées et découpées afin de permettre la fixation des deux capteurs l'un au-dessus de l'autre. Un écartement correspondant au jeu de fonctionnement des flotteurs est nécessaire.



Une autre solution, réglable et démontable, consiste à utiliser un bout de tube diamètre 16 cm (pour la stabilité de l'ensemble), et 4 petites plaques de plastique ou de plexiglass (2 à 5 mm). Il suffit de perçer chaque plaque d'un trou diamètre 16 exactement de sorte que le tuyau rentre à force, avec la possibilité de faire une fente dans la plaque afin de permettre un peu de jeu au tuyau si besoin. L'une des 4 plaques sert au support sur le bord de la cuve, une autre à stabiliser la position plus bas, et les deux autres à fixer les capteurs l'un au dessus de l'autre. Si vous le souhaitez, vous pouvez ensuite coller les pièces ensembles, une fois la bonne disposition déterminée.


Autre solution, en utilisant des capteurs différents :

Radiaspares propose des capteurs horizontaux (65 FF HT, ref 339-730), qui permettent une fixation nettement plus simple :


Le principe est simple : un bi-lame (capsule Reed) est fixé horizontalement dans un support, et donc parallèle à la surface de l'eau. Un flotteur articulé va donc monter ou descendre, et en se rapprochant du bi-lame fermer le contact ou pas. En faisant tourner le capteur d'un demi tour, on peut demander que le circuit soit normalement ouvert (l'eau basse fait descendre le capteur et l'éloigne du bi-lame) ou normalement fermé (l'eau basse permet au capteur de se reposer sur le bi-lame). Le capteur sur la photo de droite (132,22 FF HT, ref : 228-1964) est un modèle pemettant d'éviter que l'eau de mer ne remonte jusqu'à l'axe du pivot, ce qui limite son encrassement et donc son blocage potentiel. Il offre en plus une puissance électrique maximum supérieure : 18 W, ce qui laisse supposer qu'il resiste mieux aux "collages" des bi-lames. Inconvénient de ces capteurs horizontaux, ils sont très sensibles aux micro-vagues, qui déclenchent alors la pompe très souvent (par exemple toutes les 5 secondes !). Le risque d'usure est alors considérable accéléré, ce qui est dommage car les injections soient très faibles à chaque fois ce qui optimise les réactions de l'eau de chaux ! Ceci explique pourquoi certains osmolateurs sont équipés d'une temporisation : lorsque la pompe se déclenche, elle tourne pendant au moins 30 secondes, ce qui assure que le prochain déclenchement ne se fera pas avant un certain temps.
La fixation de ces capteurs est on ne peut plus simple :


Si les capteurs à Flotteur déporté ne s'encrassent pas, ils sont parfois un peu trop sensible pour les fixer comme ci-dessus : en fonction de l'endroit où ils sont fixés, ils peuvent sinon déclencher la pompe à la moindre vague, toutes les 10 secondes par exemple (c'est du vécu), le temps d'injecter quelques millilitres. Si cela offre quelques avantages lors de l'utilisation d'un réacteur à calcium (en optimisant potentiellement la réaction de l'eau de chaux grace à la faible dose injectée), cela use la pompe et les nerfs (à cause du bruit de la pompe qui saute dans la décantation ;-). J'ai donc bricolé un système de fixation des capteurs qui offre quelques avantages pour quelques francs.
En fabriquant une cuve carrée de 8 cm de coté avec quelques bouts de PVC transparent de 2 mm (on en trouve dans tous les magasins de bricolage type Castorama ou Bricorama), on peut disposer deux capteurs à flotteur déporté à l'abris complet des vagues ! Le capteur le plus bas ne se déclenche donc que lorsque le niveau d'eau à vraiment baissé. L'eau rentre dans la cuve par un petit trou percé dans le fond : plus le trou sera gros et plus l'équilibrage des niveaux entre la décantation et la microcuve sera rapide et inversement. Le diamètre du trou permet donc de règler la durée de l'osmolation ! En pratique, il vous faudra tester entre des trous de 5 à 15 mm. L'eau remplit généralement la micro-cuve sur 3 cm de haut.
Pour adapter les capteurs à flotteur déporté de Radiospare (les gros à 135 FF) à la cuve, perçez deux trous (un par capteur) avec une mèche diamètre 16 mm. Le centre de perçage est à 20 mm des bords verticaux de la cuve, et l'un est à 12 mm du haut, l'autre à 20 mm. Vous fixerez la mini cuve à l'aide d'une bande de PVC transparent collé (à la colle PVC) et coudée à chaud (sur un Butagaz) à la bonne longueur. Perçez un trou de 5 mm dans la plaque qui forme le fond de la cuve (n'importe où), et agrandissez en fonction des besoins. Il faut un petit quart d'heure pour fabriquer cela.
Au minimum, avec option de sécurité, votre osmolateur vous coûtera donc :
2 capteurs 12v (2* 78,39 FF TTC, ou 135 FF pour les capteurs à flotteur déporté)
1 pompe 12v (79 FF TTC)
une alimentation 12v (35 FF TTC)
Un relai 12 V (10 FF TTC)
3 dominos (quelques francs, si vous n'en avez pas déjà quelques part...)
1 plaque de plexiglass ou de PVC de la hauteur nécessaire, en fonction de la cuve, et de 2 cm de large. Au pire, vous pouvez même adapter un support plastique à ventouses utilisé pour les pompes de brassage...
quelques minutes de bricolage...!