صنع: Een Mini Sprinkler Meting (groep 12): 8 خطوات

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

غروب 12

Noortje Romeijn 4651464

ميلتون فوكس 4652622

Deze Instructable هو geschreven door Milton Fox (الطالب Maritieme Techniek ، TU Delft) و Noortje Romeijn (الطالب Civiele Techniek ، TU Delft). Allebei volgen نحن نشاهد الأطفال الصغار "De delta denker، water voor later". Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' هو onderdeel van deze minis. 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. ديت عبارة عن مياه وارمي دي سنهيد في دي جروند إلتريت. Ons meetapparaat هو أسلوب gebaseerd op een bestaande methode: de sprinkler-meting. تمتاز بالرشاشات والرشاشات الخاصة بالمشروع مع مقاييس een grootte van enkele tientallen vierkante. 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 في een goot. De afvoer in de goot wordt doorlopend gemeten.

Ons ontwikkelde meetapparaat bestaat uit een kleine bak التقى een gootje. في de bak wordt grond onder een schuine helling geplaatst. Regen wordt gesimuleerd مع een tuinslang met een sproeikop. في 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. De infiltratiesnelheid kan bepaald worden met de volgende formule: (regenintensiteit - afvoer) / oppervlakte van de grond. Voor een uitgebreidere uitleg van de werking van het meetapparaat wordt verwezen naar ons eindverslag "Meten van de infiltratiesnelheid".

هيروندر زال في 8 stappen beschreven worden hoe ons meetapparaat kan worden gemaakt. Het eindresultaat is te zien in de bijgevoegde afbeelding.

اللوازم

الماديه:

• Emmer gevuld met Water؛
• الفولتميتر التقى سنوير.
• 2 مستشعرات druksensors ؛
• 2 ستيكرز لأعمال stroomvoorziening ؛
• 2 ستوبكونتاكتن.
• 'Kastje' (أجهزة استشعار om te kalibreren en voor stroomvoorziening sensors) ؛
• اللوح.
• الفوتون الجسيمي
• حاسوب محمول؛
• أداة للشحن؛
• كابل Micro-USB ؛
• اللوح اللوح
• 2 snoertjes die het 'kastje' التقى لوح التجارب kunnen verbinden ؛

• Weerstanden.

  • 2 كير 3300 أوم.
  • 2 كير 10000 أوم.
• هاتف Mobiele
• 2 هوتين كيستين ، + - 40 بيج 40 سم ؛
• 2 houten balken ، afmeting + - 4 cm bij 4 cm ، 2 meter lang ؛
• 8 houten plankjes ، + - 10 bij 10 cm (afhankelijk van grootte houten kist) ؛
• Houten plankje، + - 10 bij 40 cm (afhankelijk van grootte houten kist) ؛
• كيبينغاس.
• ستوك كاتوين
• بولي كلوريد الفينيل ، قطر 75 مم ، طول 1 متر ؛
• بولي كلوريد الفينيل buis afsluiter ، قطرها 75 مم ؛
• شريط لاصق
• غروت ووترفل ميت ريخت واندن ؛
• 2 trechters.
• 2 Buisjes ، قطرها 15 مم ؛
• توينسلانغ.
• سبرويكوب.
• شرويفن.
• سبايكيرز.

جيريدشاب:

• هوتزاغ.
• هامر.
• شرويفندراير
• بائس
• ليجمبيستول.
• نيتبيستول.
• شاار.

الخطوة 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 كان ALS Volgt Getest Worden:

1. Verbind een Druksensor، een stekker en de voltmeter aan én van de kastjes. Zie het tweede bijgevoegde plaatje for hoe dit precies moet.
2. Doe de stekker in het stopcontact.
3. دي الفولتميتر Geeft nu een waarde aan. تحقق من deze waarde (ongeveer) stabiel هو.
4. التقى Duw de druksensor onder في مياه de emmer.
5. تحقق من الجهد الكهربي من نوع verandert bij verschillende waterdepten en of dat het gemeten voltabiel stabiel is bij verschillende water depten.

Als de druksensor aan alle check Voldoet، kan deze worden toegepast. هيرال دي ستابن التقى مع تويد دروكسنسور ، دي تويد ستيكر إن هيت تويد كاستجي.

الخطوة 2: لوحة الدوائر الإلكترونية

الخطوة 2 هي صنع الدائرة الكهربائية على اللوح.

1. دروك دي فوتون على لوح التجارب.
2. التقى فيربيند دي فوتون بجهاز كمبيوتر محمول من بنك الطاقة.
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg over de elektrische schakeling vereist.

لوحة التجارب De ene helft van het هي أداة مساعدة من أجل خدمة van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter. اثنان مستقيمان لكل متر zijn gebruikt zodat het voltage verschaalt kan worden. De Photon kan namelijk maximaal een voltage 3.3 Volt aan. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor een schematische weergave van de schakeling die for beide sensen gemaakt moet worden.

De linker weerstand in het schema is in dit geval 3300 ohm en de rechter is 10000 ohm، maar dit kan vervangen worden voor andere weerstanden alls je deze niet voor de hand hebt (اسمحوا: de verhouding van de weerstanden zal de grootte van de metingen بيبالين!).

Het الجهد فوق de afvoermeter كان مع رمز behulp van een geschreven (zie stap 5) عبر een telefoon (zie stap 4) worden afgelezen bij pin A4 en het voltage over de regenmeter kan op de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. De Photon vervangt dus eigenlijk de voltmeter.

4. Koppel de voltmeter los van het "kastje".

5. Verbind het breadboard aan het 'kastje'.

الخطوة 3: اختبار حلبة Elektrische M.b.v. تلفون

Het elektrische الدائرة كان نو الحصول على Worden مع بهولب فان إين موبيلي الهاتف. Dit gaat met behulp van Tinker، een programma dat de Photon automatisch heeft.

1. تنزيل تطبيق de Particle.
2. كمبيوتر محمول Verbind de Photon aan een من powerbank zodat deze stroom heeft.
3. Verbind de Photon aan de app، volg hiervoor de stappen in de app.
4. التقى Verbind de Photon عبر الإنترنت ، volg hiervoor opnieuw de stappen في التطبيق. Als de Photon verbonden هو "ademt" het contole lampje in het lichtblauw.
5. Bij "أجهزتك" ، klik op de zojuist verbonden Photon.
6. Klik nu op "Tinker" ، de "pin-layout" هو nu zichtbaar. في هت bijgevoegde plaatje هو 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 sensor op verschillende waterdiepten te hangen en bij elke waterdiepte op A0 en A4 te klikken. جهاز استشعار Hoe dieper de sensor ، ho hoger het getal dat verschijnt.

الخطوة 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

دان هو هيت نو تيجد فور هيت صنع فان دي باك أون دي أمتار. Zie bijgevoegde afbeeldingen als ondersteuning bij de tekst.

دي باك

1. باك إين فان دي توي هوتين كيستين.

2. Verwijder de bodem.

   1. Zorg dat de kist zijn Stevigheid Behoudt. Voeg eventueel houten balkjes in de hoeken toe.
   2. Het is natuurlijk ook mogelijk om zelf van hout een kist zonder bodem te maken.
3. Zaag de PVC buis op maat zodat deze in de kist past en een stukje uitsteekt.
4. Zaag de PVC buis door de midden in langsrichting.
5. Zaag een gat in de kist zodat de PVC-buis hier doorheen kan en uitkomt buiten de kist.
6. Bevestig kippengaas فوق 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 من een nietpistool.
8. Bevestig een tweede laag kippengaas فوق de gehele onderkant van de bak.
9. Bevestig het gootje in de bak met behulp van een lijmpistool of waterdicht duct tape.
10. Bevestig het houten plankje (10 bij 40 cm) aan de onderkant van de kist، onder de goot. Dit geeft het geheel إضافي stevigheid.
11. زاج دي هوتينبالكن (4 بيج 4 سم ، 2 متر لانج) في ستوكين فان اونجيفير 50 سم.
12. Bevestig de gezaagde بالكن أوندير إلكهوك فان دي كيست. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt worden of een lijmpistool.
13. Verstevig het Geheel door het aanbrengen van 2 houten plankjes (10 bij 10 cm) op elke hoek van de kist. De plankjes vormen een over verbinding tussen de balken en de kist.
14. Zet de overgebleven houten kist onder de gemaakte bak.

دي ريجينميتر

1. باك إين فان دي تريشر.
2. Verbind én van de Buisjes (قطر 15 مم) aan de onderkant van de trechter ، مع شريط لاصق بهولب فان إين ليجمبيستول.
3. Maak een gaatje in het katoen dat bevestigd هو aan de onderkant van de bak ، zodat het buisje hierdoor kan worden gestoken.
4. Steek het buisje التقى trechter door 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. دي ريجينميتر هو نو كلار!

دي أففويرميتر

1. باك دي أوفيرجيبليفن تريختر.
2. Verbind het overgebleven buisje (قطر 15 مم) aan de onderkant van de trechter ، مع شريط لاصق من behulp van een lijmpistool.
3. زاج هيت overgebleven deel van de PVC buis op maat (ongeveer 40 cm) zodat deze ذهب إلى ماضي gootje.
4. Zet de PVC buis afsluiter op de onderkant van de PVC buis.
5. Plaats de PVC onder het gootje en doe het buisje مع daarboven op de trechter erin.
6. قم بزيارة موقع العمل الخاص بك على نطاق واسع حتى الآن ، يمكنك العثور على متجر لبيع المنتجات البلاستيكية. De afvoermeter هو nu klaar!

الخطوة 5: De Codering

كود Kopieer de onderstaande الخاص برمز Maak zelf een soortgelijke.

1. int analogPin1 = A4 ؛
2. // Afvoermeter int analogPin2 = A0 ؛
3. // Regenmeter int delayTime = 1000 ؛ تعويم oldVolume1 = 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 يتطلب منك إنشاء دالة فرز int sort_desc (const void * cmp1 ، const void * cmp2) {// Need to cast the void * to int *
6. int a = * ((int *) cmp1) ؛
7. int ب = * ((int *) cmp2) ؛
8. // المقارنة
9. العودة أ> ب؟ -1: (أ <ب؟ 1: 0) ؛
10. // طريقة أبسط وربما أسرع:
11. // عودة ب - أ ؛
12. }
13. الإعداد باطل() {
14. }
15. حلقة فارغة() {
16. القياس int1 = analogRead (analogPin1) ؛
17. تعويم Volt_measurement1 = (العائمة) القياس 1 * 0.0008056641 * 13300/10000 ؛ // فولت
18. تعويم Depth_measurement1 = Volt_measurement1 * 100 ؛ // ملليمتر
19. مساحة الطفو 1 = 3404.966521 ؛ // vierkante ملليمتر
20. تعويم Volume_measurement1 = Depth_measurement1 * Area1 ؛ // kubieke ملليمتر
21. تعويم dVolume1 = الحجم_القياس 1 - oldVolume1 ؛
22. oldVolume1 = الحجم_القياس 1 ؛
23. قياس int2 = analogRead (analogPin2) ؛
24. تعويم Volt_measurement2 = (العائمة) القياس 2 * 0.0008056641 * 13300/10000 ؛ // فولت
25. تعويم Depth_measurement2 = Volt_measurement2 * 87.5 ؛ // ملليمتر
26. مساحة الطفو 2 = 3404.966521 ؛ // vierkante ملليمتر
27. تعويم Volume_measurement2 = Depth_measurement2 * Area2 ؛ // kubieke ملليمتر
28. تعويم dVolume2 = الحجم_القياس 2 - oldVolume2 ؛
29. oldVolume2 = الحجم_القياس 2 ؛
30. معدل التدفق العائم = 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. تأخير (delayTime) ؛
33. البيانات [t] = Infiltration_flowrate ؛
34. ر + = 1 ؛
35. إذا (ر == 10) {
36. // عدد العناصر في المصفوفة
37. int Data_length = sizeof (البيانات) / sizeof (البيانات [0]) ؛
38. // qsort - المعلمة الأخيرة هي مؤشر دالة لوظيفة الفرز
39. qsort (Data، Data_length، sizeof (Data [0])، sort_desc) ؛
40. float median_Infiltration_flowrate = ((البيانات [4] + البيانات [5]) / 2) ؛
41. Particle.publish ("موضوع" ، سلسلة (median_Infiltration_flowrate ، 2)) ؛
42. // lt مرتبة الآن
43. ر = 0 ؛
44. }
45. }

في كود deze moeten enkele المعلمات aangepast worden aan jouw buildie. 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 هو ، moet je عبر ifttt.com inloggen en op 'create' klikken. Hierna moet je bij 'this' je Particle Photon verbinden. Daarna moet je bij "that" aen document type kiezen om je data in te publiceren en ook kiezen hoe het gepubliceerd wordt.

الخطوة 6: Sensoren Bevestigen

نو دات دي البناء في كود gemaakt هو دي الاستشعار الحصول على zijn ، هل هو mogelijk om de sensoren te bevestigen aan de buildie.

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

Als je een Drukverschil meter gebruikt (zoals wij) ، شريط dan ook het lucht buisje wide aan de buildie op een plek waar geen water zal komen. Als dit gedaan is، kan je de meetbuizen onder de buildie zetten zodat het water erin zal komen als je gaat testen.

الخطوة 7: كاليبررين

لا توجد بيانات عن الاستشعار الواسع zitten ، moeten ze nog gekalibreerd worden.

Doe in eerste Instantie een beetje water in beide buizen zodat de sensoren onder water staan. افعل في مياه الشرب الفورية وماء beetje في beide buizen zodat de sensoren onder water staan.

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 uitkomt of corrigeer in je code voor de startwaarde die je meet.

الخطوة 8: Klaar Om Te Testen

Je kan nu het Geheel gaan testen.

Zorg dat je voor het beginnen meten alvast water in de meetbuizen zet zodat de sensen alvast in contact zijn met water، want het kan soms zijn dat er even lucht in de sensor blijft hangen en dit zal de meting verstoren.

Je kan nu je رمز جسيم الفوتون jouw المتأخر عند التقاء tuinslang neerslag simuleren in je bak. De Meetgegevens zullen automatisch gepubliceerd worden.