مسبار قياس مستوى المياه الجوفية لإعدادات الموارد المنخفضة: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مقدمة

تلقينا طلبًا من منظمة أوكسفام لتطوير طريقة بسيطة يمكن من خلالها لأطفال المدارس في أفغانستان مراقبة مستويات المياه الجوفية في الآبار القريبة. تمت ترجمة هذه الصفحة إلى اللغة الدارية بواسطة الدكتور أمير حيدري ويمكن العثور على الترجمة هنا. يجب أن تكون التكاليف منخفضة ويجب أن يكون المرء قادرًا على صنعها باستخدام المواد المتاحة محليًا. سنبدأ بتصميم يجب أن يعمل في معظم الأماكن ولكن هناك مساحة كبيرة للبدائل والارتجالات. لقد استخدمت منبهًا رخيصًا لإصدار صوت ولكن لعبة بسيطة قد تعمل بنفس الجودة.

الطريقة التقليدية البسيطة لقياس مستويات المياه الجوفية في البئر هي باستخدام جرس صغير ، وهو عبارة عن أنبوب معدني مفتوح من أحد الأطراف ومغلق من الطرف الآخر ، على شريط قياس (انظر الصورة). عندما يُغرق الجرس في الماء ، يُصدر صوت فرقعة ، كما هو موضح في الفيديو.

يستغرق بعض الممارسة لاستخدامها. النسخة الإلكترونية أسهل في الاستخدام وأكثر متعة في صنعها.

اللوازم

لاحظ أنه بالنسبة لمعظم الأجزاء ، لن يكون من الصعب العثور على بدائل ، ولهذا السبب يتبع بعض العناصر وصف وظيفي بين قوسين.

المواد (انظر الصورة أ)

1. إنذار رخيص (جهاز إلكتروني يصدر صوتًا عند إغلاق المفتاح ، فكر في الألعاب ، والصفارات ، …)
2. أنبوب فارغ للأقراص الفوارة (أي غلاف مانع لتسرب الماء يمكنه حمل الدائرة الكهربائية والبطارية ويناسب البئر)
3. سلك نحاسي صلب
4. أسلاك اللحام
5. الغراء الساخن (أي غراء أو مجموعة يمكن أن تجعل ثقبًا صغيرًا مانعًا للماء)
6. خيط ، لفات ربط ، شريط لاصق (يستخدم هذا لربط الجهاز بشريط القياس)
7. مسح شريط القياس (يمكن للمرء أن يصنع نفسه عن طريق تحديد المسافات على حبل)

أدوات (انظر الصورة ب)

1. لحام الحديد (يمكن أن يكون أبسط بكثير من الذي يظهر هنا)
2. مسدس الغراء الساخن
3. سكين هواية
4. نظارات حماية

الخطوة 1: اختيار مولد الصوت

من المهم أن تختار بعناية أداة تُصدر صوتًا عند إغلاق المفتاح أو الضغط على زر. الأسواق ، والمتاجر التي تحتوي على "أشياء" رخيصة الثمن ، ومخازن الأجهزة ، وقطع غيار السيارات المستعملة ، قد تكون جميعها مصدرًا جيدًا. لقد تحققت من لعبة رخيصة ، وبطاقة عيد ميلاد تشغل الموسيقى عند فتحها ، ومنبه دخان ، لكن انتهى بي الأمر بجهاز إنذار نافذة وجدته في متجر لاجهزة الكمبيوتر مقابل اثنين يورو ، ولكن ربما يمكن العثور عليه بسعر أقل من ذلك بكثير. يجب أن تؤخذ المعايير التالية في الاعتبار:

• يجب ألا يقوم المفتاح أو الزر بتشغيل الدائرة الكاملة. في هذه الحالة ، ستتدفق كل الطاقة عبر المفتاح. في حالتنا ، يكون المفتاح عبارة عن اتصال عبر الماء ، والذي يعمل بشكل جيد بشكل معقول ولكنه يتمتع بمقاومة أعلى بكثير من المفتاح المغلق أو الزر المضغوط. بطاقة عيد الميلاد بها مفتاح مثل هذا ولا تعمل بالماء. بدلاً من ذلك ، يتعين علينا البحث عن شيء به دائرة يمكن تشغيلها بواسطة زر اللمس أو المستشعر.
• يجب أن يبدأ الصوت عند إغلاق الدائرة ويتوقف بمجرد قطع الاتصال. تريد أن تسمع شيئًا ما بمجرد أن يلمس المسبار الماء ويتوقف بمجرد توقفه عن ملامسته للماء. اللعبة التي وجدتها كانت هاتفًا مزيفًا من شأنه تشغيل الأصوات التي ستستمر بعد عدم الضغط على الزر. هذا يجعل من الصعب العثور على مستوى الماء الدقيق ، على الرغم من أنه يمكن القيام به ببعض الصبر.
• يجب أن تكون صغيرة بما يكفي لتناسب الحاوية التي تريد استخدامها للمسبار. لا بأس من قطع مولد الصوت إلى عدة أجزاء ، كما سيظهر لاحقًا. في حالتي ، كان لدي أنبوب ضيق حقًا في إعداد الاختبار الخاص بي ولم أتمكن من فصل جهاز إنذار الدخان في أجزاء صغيرة بما يكفي ليلائم كل شيء. إذا كان بئرك أكبر بكثير ، فمن المحتمل أن يكون البناء أسهل.
• يجب أن تكون رخيصة.

في حالتي ، كان الخيار الأفضل هو التنبيه الذي سينطلق عند فتح نافذة أو باب. يمكن فتح جهاز الإنذار عن طريق فك برغي واحد ، موضحًا:

1. الجرس بيزو الذي يصدر الصوت الفعلي
2. الدائرة التي تحرك الجرس بيزو
3. حجرة البطارية

لقد استخدمت البطاريات الخلوية الأصلية ، لكن يمكنك اختيار استخدام بطاريات أكبر تحتوي على طاقة أكبر ، لذا سيستغرق الأمر وقتًا أطول قبل أن تضطر إلى فتح الحاوية لاستبدال البطاريات عندما تكون فارغة بعد بعض الاستخدام.

الخطوة الثانية: قرصنة مولد الصوت

لم يتلاءم جهاز الإنذار مع الحاوية الخاصة بي ، لذا قمت بتقطيعه إلى ثلاثة أجزاء ، الجرس الانضغاطي (1) ، والدائرة (2) ، وحجرة البطارية (3). عند إزالة الجرس البيزو ، كن لطيفًا لأنه يتكون من طبقة خزفية رفيعة على قرص معدني ، لذلك عندما تنثني ، تنكسر الطبقة الخزفية بسرعة.

أسلاك توصيل اللحام بالنقاط الموجودة على الدائرة التي يجب توصيلها لتشغيل الصوت. قد يستغرق هذا بعض التجريب والبحث. إذا كان بإمكانك رؤية مفتاح أو زر ، فقم بتوصيل سلك بكل طرف من طرفي المفتاح أو الزر واختبر ما إذا كان الصوت قيد التشغيل عندما يتلامس السلكان. هذه هي اللحظة أيضًا لاختبار ما إذا كان سيعمل مع الماء عن طريق غمس أطراف الأسلاك (4 في الصورة) في بعض الماء. إذا كان هذا هو الحال ، فإن الباقي هو مجرد بعض الترقيع الصبور. إذا كان الجهاز يحتوي على مفتاح رئيسي لتشغيل وإيقاف تشغيل الجهاز بالكامل ، فتأكد من تأمينه في وضع "التشغيل" أو ، كما فعلت في النهاية ، قم بتوصيل سلك عبر للتأكد من إغلاقه دائمًا.

إذا لم تكن قد قمت باللحام من قبل ، فتحقق من بعض المقدمات في Instructables ، مثل https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. تدرب على بعض الأسلاك قبل أن تبدأ العمل في المشروع الفعلي.

الخطوة 3: وضع كل ذلك معًا

اصنع ثقوبًا صغيرة للأسلاك النحاسية القاسية في الجزء السفلي من المسبار باستخدام سكين هواية. من الأسهل إدخال الأسلاك إذا كانت الأسلاك النحاسية الصلبة أطول قليلاً. في وقت لاحق ، سيتم تقصير هذه.

قم بتوصيل أسلاك التوصيل (4 في الصورة أ) بالأسلاك النحاسية الصلبة (5 في الصورة أ).

تريد إضافة بعض الوزن الزائد إلى المسبار ، على سبيل المثال عن طريق إضافة بعض الرمل الجاف أو الحصى. هذا يجعل خفض المسبار في البئر أسهل قليلاً لأن شريط القياس سيكون مشدودًا. أغلق الحاوية واختبر مرة أخرى لمعرفة ما إذا كان كل شيء لا يزال يعمل (الصورة ب).

اقطع الأسلاك النحاسية القاسية بحيث تلتصق بحوالي سنتيمتر أو اثنين. قم بلصقها بعناية في مكانها بالغراء الساخن ، وتأكد من أنها محكمة الغلق (الصورة ج).

الخطوة 4: الاختبار

اربط المسبار بشريط القياس باستخدام بعض الأوتار و / أو لفائف الربط. يمكنك استخدام أي شيء لهذا الغرض ولكن تأكد من حمله ، وإلا فقد ينتهي الأمر بالمسبار في قاع البئر. اختبر الاتصال قبل خفضه في البئر!

حان الوقت الآن للخروج واختبار المسبار في بئرك! لقد صنعت إعدادًا صغيرًا باستخدام خزان وبعض الحصى وأنبوب PVC الذي يلعب دور البئر. أضفت بعض الطلاء المائي الأزرق إلى الماء لإظهار منسوب المياه الجوفية. يُظهر الفيديو أنه من السهل حقًا العثور على المكان المحدد الذي يلمس فيه المسبار الماء ، وهو أسهل بكثير من العثور على الجرس التقليدي. يمكنك قراءة شريط القياس عند نقطة ثابتة أعلى البئر ولكن تأكد من إضافة الطول الإضافي من أسفل المسبار إلى الصفر على الشريط.

قياس سعيد!