Պատրաստում. Een Mini Sprinkler Meting (խորշ 12) ՝ 8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Ականջ 12

Noortje Romeijn 4651464

Միլթոն Ֆոքս 4652622

Deze Instructable է geschreven դուռ Milton Fox (ուսանող Maritieme Techniek, TU Delft) և Noortje Romeijn (studente Civiele Techniek, TU Delft): Allebei volgen we de civiele minor «De delta denker, water voor later»: Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' is onderdeel van deze minor. Voor dit vak kregen wij de opdracht een meetapparaat te ontwikkelen dat met behulp van een of meerdere sensors een fenomeen uit de water-wereld kan meten.

Wij hebben gekozen om een meetapparaat te ontwikkelen dat de infiltratiesnelheid kan bepalen. Դա de snelheid waarmee ջուր է de grond infiltreert- ում: Ons meetapparaat- ը լավագույնն է մեթոդը. Sprinkler-meting: De sprinkler-meting worden uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met een grootte van enkele tientallen vierkante meters. Met behulp van sprinklers wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde water afstroomt. Dit water wordt opgevangen in een goot- ում: De afvoer in de goot wordt doorlopend gemeten.

Ons ontwikkelde meetapparaat bestaat uit een kleine bak met een gootje. In de bak wordt grond onder een schuine helling geplaatst- ը: Regen wordt gesimuleerd met een tuinslang met een sproeikop. In de grond staat een regenmeter die de regenintensiteit bepaald: Onder het gootje staat een afvoermeter die de afvoer bepaald. Zowel de regenmeter en de afvoermeter werken met behulp van een druksensor. Որպես ներթափանցման խոսք կարելի է ասել ձևակերպել. (Regenintensiteit - afvoer)/oppervlakte van de grond: Չի բացառվում, որ դրանք օգտագործվում են հանդիպելու համար, ինչը նշանակում է, որ դրանք օգտագործվում են «Մետեն ինֆիլտրատիսելհեյդ» -ում:

Hieronder zal in 8 stappen beschreven worden hoe ons meetapparaat kan worden gemaakt. Het eindresultaat is te zien in de bijgevoegde afbeelding:

Պարագաներ

Նյութական:

• Emmer gevuld հանդիպեց ջուրը;
• Voltmeter met snoer;
• 2 դրուքսենսոր;
• 2 stekkers voor stroomvoorziening;
• 2 stopcontacten;
• 'Kastje' (om sensors te kalibreren en voor stroomvoorziening sensors);
• Breadboard;
• Ֆոտոն մասնիկ;
• Նոթբուք;
• Powerbank;
• Micro-USB kabel;
• Breadboard draden;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het breadboard kunnen verbinden;

• Հասկանալ;

  • 2 հատ 3300 Օմ
  • 2 հատ 10000 Օմ
• Մոբիելե հեռախոս
• 2 houten kisten, +- 40 բիջ 40 սմ;
• 2 houten balken, afmeting +- 4 սմ բիջ 4 սմ, 2 մետր երկարություն;
• 8 houten plankjes, +- 10 bij 10 սմ (afhankelijk van grootte houten kist);
• Houten plankje, +- 10 ընտրություն 40 սմ (afhankelijk van grootte houten kist);
• Կիպպենգաաս;
• Ստուկ կատոեն;
• PVC buis, տրամագիծը 75 մմ, երկարությունը ՝ 1 մետր;
• PVC buis afsluiter, տրամագիծը 75 մմ;
• Սկոտչ
• Grote waterfles met rechte wanden;
• 2 ցնցում;
• 2 buisjes, տրամագիծը 15 մմ;
• Tuinslang;
• Սպրոեյկոպ;
• Շրովեն;
• Spijkers.

Gereedschap:

• Հուտզաագ;
• Համեր;
• Շրովենդրաայեր;
• Բուր;
• Lijmpistool;
• Nietpistool;
• Շար.

Քայլ 1: Testen Van Druksensoren

Voor het verkrijgen van betrouwbare meetresultaten is het belangrijk dat er wordt gewerkt met goede druksensoren. Dit houdt in dat de druksensoren stabiel zijn bij verschillende waterdiepte. Zie het bijgevoegde plaatje van een druksensor. De stabiliteit van de druksensoren kan als volgt getest worden:

1. Verbind een druksensor, een stekker en de voltmeter aan één van de kastjes. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor hoe dit precies moet.
2. Doe de stekker in het stopcontact.
3. De voltmeter geeft nu een waarde aan. Deze waarde (ongeveer) stabiel- ի ստուգում է:
4. Duw de druksensor onder ջուր de emmer met ջրի մեջ:
5. Ստուգեք, թե որն է գեմանտրային լարման ve versert bij verschillende waterdiepten en of dat het gemeten voltage stabiel is bij verschillende waterdieptes- ը:

Als de druksensor aan alle checks voldoet, kan deze worden toegepast: Herhaal de stappen met de tweede druksensor, de tweede stekker en het tweede kastje.

Քայլ 2. Elektrische Circuit Maken Op Het Breadboard

Stap 2 is het maken van het elektrische circuit op het breadboard:

1. Druk de Photon het hetboard- ում:
2. Verbind de Photon- ը հանդիպել է Powerbank- ի և նոութբուքի հետ:
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg over de elektrische schakeling- ը vereist է:

Հենց այս տախտակի վրա է գտնվում bedoeld voor de bedrading van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter- ը: Twee weerstanden per meter zijn gebruikt zodat het voltaja verschaalt kan worden. De Photon kan namelijk maxenal een voltaja van 3.3 Volt aan: Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor een schematische weergave van de schakeling die voor beide sensoren gemaakt moet worden.

De linker we understand in het schema is in geval 3300 ohm en de rechter is 10000 ohm, maar dit kan vervangen worden voor andere weerstanden als je deze niet voor de hand hebt (Let op: de verhouding van de weerstanden zal de grootte van de metingen բեպալեն!)

Het voltage over de afvoermeter kan met behulp van een geschreven code (zie stap 5) of via een telefoon (zie stap 4) worden afgelezen bij pin A4 en het voltage over de regenmeter kan op de de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. Ֆոտոնը ստուգում է էլեկտրամագնիսական վոլտմետրը:

4. Koppel de voltmeter los van het 'kastje':

5. Verbind het breadboard aan het 'kastje':

Քայլ 3. Elektrische Circuit Testen M.b.v. Հեռաֆոն

Het elektrische circuit kan nu getest worden met behulp van een mobiele telefoon- ը: Այդպես հանդիպեց Բեհուլպ վան Թինկերին, որը ծրագրում էր Photon automatisch heeft- ը:

1. Ներբեռնեք de Particle ծրագիրը:
2. Verbind de Photon- ը և powerbank- ի նոութբուքը կարող են լինել stroom heeft:
3. Verbind de Photon aan de app, volg hiervoor de stappen in de app:
4. Verbind de Photon- ը ծանոթացավ ինտերնետին, այնուհետև բաց թողեց ծրագիրը հավելվածում: Als de Photon verbonden is, 'ademt' het controle lampje in het lichtblauw.
5. Ընտրեք «Ձեր սարքերը», կտտացրեք Photon- ի բառապաշարին:
6. Սեղմեք «Tinker», «pin-layout»-ը այժմ zichtbaar է: In het bijgevoegde plaatje is te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien:
7. Klik op A0 en A4.

Als het goed is zullen naast beide pinnen waardes verschijnen tussen de 0 en 4096. 4096 staat gelijk aan 3, 3 Volt. De waardes hangen af van de onderwaterdiepte van de sensor. Dit kan worden gecontroleerd door beide sensors op verschillende waterdiepten te hangen en bij elke waterdiepte op A0 en A4 te klikken. Hoe dieper de sensor, hoe hoger het getal dat verschijnt.

Քայլ 4. Het Maken Van De Bak En De Meters

Dan is het nu tijd voor het maken van de bak en de meters. Zie bijgevoegde afbeeldingen als ondersteuning bij de tekst.

Դե բակ

1. Pak één van de twee houten kisten.

2. Verwijder de bodem.

   1. Zorg dat de kist zijn stevigheid behoudt. Voeg eventueel houten balkjes in de hoeken toe.
   2. Հեթ է նատուրլիջք ոոք մոգելիք օմ զելֆ վան հութ էն քիստ զոնդեր բոդեմ տե մեքենեն:
3. PVC- ն կարող է օգտվել դրանից հետո, երբ այն օգտագործվում է օգտագործելու համար:
4. PVC- ի դուռը թաքնված է լանդշաֆտինգում:
5. Zaag een gat in de kist zodat de PVC-buis hier doorheen kan en uitkomt buiten de kist.
6. Bevestig kippengaas over de gehele onderkant van de bak. Gebruik hiervoor kleine spijkertjes.
7. Span en bevestig het katoen over de gehele onderkant van de bak. Gebruik hiervoor wederom kleine spijkertjes of een nietpistool.
8. Հաղորդագրություն փակցնելուց համար պետք է հաշվի առնել, թե ինչպիսի՞ն է եղել դե գեհել օնդերկանտ վան դե բակը:
9. Bevestig het gootje in de bak met behulp van een lijmpistool of waterdicht կպչուն ժապավենի մասին:
10. Bevestig het houten plankje (10 ընտրություն 40 սմ) aan de onderkant van de kist, onder de goot: Dit geeft het geheel լրացուցիչ stevigheid.
11. Zaag de houtenbalken (4 ընտր. 4 սմ, 2 մետր երկարություն) stukken van ongeveer- ում 50 սմ.
12. Bevestig de gezaagde balken onder elke hoek van de kist. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt worden of een lijmpistool.
13. Verstevig het geheel դուռ het aanbrengen van 2 houten plankjes (10 bij 10 cm) op elke hoek van de kist. De plankjes vormen een extra verbinding tussen de balken en de kist.
14. Zet de overgebleven houten kist onder de gemaakte bak.

De regenmeter

1. Pak één van de trechters.
2. Verbind één van de buisjes (տրամագիծը 15 մմ) aan de onderkant van de trechter, met behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Maak een gaatje in het katoen dat bevestigd is aan de onderkant van de bak, zodat het buisje hierdoor kan worden gestoken.
4. Steek het buisje met trechter դուռ het gat.
5. Zet de grote waterfles (met rechte wanden) op de houten kist onder de gemaakte bak en laat het buisje hierin uitkomen.
6. Pas de lengte van het buisje op zo'n manier aan dat het buisje een klein stukje boven de onderkant van de waterfles uitkomt. De regenmeter- ը nu klaar է:

De afvoermeter

1. Pak de overgebleven trechter.
2. Verbind het overgebleven buisje (տրամագիծը 15 մմ) aan de onderkant van de trechter, met behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Zaag het overgebleven deel van de PVC buis op maat (ongeveer 40 սմ) zodat deze goed onder het gootje past.
4. Պլաստիկ պոլիվինիլ քլորիդից ստացված հավելումը կարող է օգտագործվել PVC- ի միջոցով:
5. Plaats de PVC onder het gootje en doe het buisje met daarboven op de trechter erin.
6. Pas de lengte van het buisje op zo'n manier aan dat het buisje een klein stukje boven de onderkant van de PVC buis uitkomt. De afvoermeter is nu klaar!

Քայլ 5: De կոդավորում

Kopieer de onderstaande code of maak zelf een soortgelijke code:

1. int analogPin1 = A4;
2. // Afvoermeter int analogPin2 = A0;
3. // Regenmeter int delayTime = 1000; բոց հին Volume1 = 0.0;
4. // Afvoermeter float oldVolume2 = 0.0;
5. // Regenmeter float Data [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort- ը պահանջում է, որ դուք ստեղծեք տեսակավորման գործառույթ int sort_desc (const void *cmp1, const void *cmp2) {// Պետք է բացը *փոխանցել int *
6. int a = *((int *) cmp1);
7. int b = *((int *) cmp2);
8. // Համեմատություն
9. վերադարձնել a> b? -1: (a <b? 1: 0);
10. // Ավելի պարզ, հավանաբար ավելի արագ միջոց.
11. // վերադարձ բ - ա;
12. }
13. void setup () {
14. }
15. դատարկ շրջան () {
16. int չափում 1 = analogRead (analogPin1);
17. բոց Volt_measurement1 = (float) չափում 1 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // վոլտ
18. float Depth_measurement1 = Volt_measurement1 * 100; // միլիմետր
19. բոց Մակերես 1 = 3404.966521; // vierkante միլիմետր
20. բոց Volume_measurement1 = Depth_measurement1 * Area1; // kubieke միլիմետր
21. float dVolume1 = Volume_measurement1 - oldVolume1;
22. oldVolume1 = _ավալի_չափում 1;
23. int չափում 2 = analogRead (analogPin2);
24. բոց Volt_measurement2 = (float) չափում 2 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // վոլտ
25. բոց Depth_measurement2 = Volt_measurement2 * 87.5; // միլիմետր
26. բոց Մակերես 2 = 3404.966521; // vierkante միլիմետր
27. բոց Volume_measurement2 = Depth_measurement2 * Area2; // kubieke միլիմետր
28. float dVolume2 = Volume_measurement2 - oldVolume2;
29. oldVolume2 = _ավալի_չափում 2;
30. բոց Flow_rate = dVolume1 - 3.7427 * dVolume2; // we gaan ervanuit dat de regen ook in het gootje terecht komt.
31. float Infiltration_flowrate = (dVolume2 - Flow_rate) / 92182;
32. հետաձգում (delayTime);
33. Տվյալներ [t] = ներթափանցման_կլորացվածություն;
34. t += 1;
35. եթե (t == 10) {
36. // զանգվածի տարրերի քանակը
37. int Data_length = sizeof (Data) / sizeof (Data [0]);
38. // qsort - վերջին պարամետրը տեսակավորման գործառույթի գործառույթի ցուցիչ է
39. qsort (Data, Data_length, sizeof (Data [0]), sort_desc);
40. float median_Infiltration_flowrate = ((Տվյալներ [4] + Տվյալներ [5])/2);
41. Particle.publish («թեմա», լարային (միջին_ինֆիլտրացիայի_քլուր, 2));
42. // այժմ դասավորված է
43. t = 0;
44. }
45. }

In deze code moeten enkele պարամետրեր aangepast worden aan jouw constructie. Dit zijn: de getallen in regel 18 en 25 die aangeven hoeveel de diepte verandert is als je 1 volt meer meet van je sensor, de grootte van het oppervlak van de grond (gezien van bovenaf) in regel 31, de grootte van het oppervlak van het gootje gedeeld door de grootte van het oppervlak van de trechter van de regenmeter in regel 30, de grootte van het oppervlak van jouw regenmeter in regel 26 en de grootte van het oppervlak van jouw afvoermeter in regel 19.

Verder moet je in regel 41 de naam die je bij het publiceren wil hebben staan, invoeren.

Als de code gemaakt is, moet je via ifttt.com inloggen en op 'create' clickken. Hierna moet je bij ‘this’ je Particle Photon verbinden: Daarna moet je bij ‘that’ een document type kiezen om je data in te publiceren en ook kiezen hoe het gepubliceerd wordt.

Քայլ 6: Sensoren Bevestigen

Nu dat de constructie en de code gemaakt is en de sensoren getest zijn, is het mogelijk om de sensoren te bevestigen aan de constructionie.

Hiervoor moeten de druksensoren onder in de afvoer- en regenmeter geplaatst worden. Als de sensoren niet goed blijven zitten, tape dan de kabeltjes vast aan de meter zodat deze niet weg glijden.

Als je een drukverschil meter gebruikt (zoals wij), tape dan ook het lucht buisje vast aan de constructie op een plek waar geen water zal komen. Als dit gedaan is, kan je de meetbuizen onder de constructie zetten zodat het water erin zal komen als je gaat testen.

Քայլ 7: Կալիբրերեն

Nu dat de sensoren vast zitten, moeten ze nog gekalibreerd worden:

Doe in eerste instantie een beetje ջուր in beide buizen zodat de sensoren onder water staan- ում:

Sluit de sensoren opnieuw aan op de voltmeter: Als de sensoren precies onderwater zitten zouden ze 0 Volt moeten aangeven. Als dit niet zo is, kalibreer dan het kastje van de sensor zo dat er wel 0 0 uitkomt of corigeer in je code in voor de startwaarde die je meet.

Քայլ 8: Klaar Om Te Testen

Je kan nu het geheel gaan testen.

Zorg dat je voor het beginnen met metv alvast water in de meetbuizen zet zodat de sensoren alvast in contact zijn met water, want het soms zijn dat er նույնիսկ lucht in de sensor blijft hangen en dit zal de meting verstoren.

Je kan nu je Particle Photon jouw code laten runnen en met de tuinslang neerslag simuleren in je bak. De meetgegevens zullen automatisch gepubliceerd worden: