Izrada: Een sastajanje mini prskalica (grupno 12): 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Grupa 12

Noortje Romeijn 4651464

Milton Fox 4652622

Deze Instructable je sveučilište Milton Fox (studentica Maritieme Techniek, TU Delft) i Noortje Romeijn (studenti 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. To je de snelheid waarmee voda u de grond infiltreert. Ons meetapparaat je gebaseerd op een bestaande methode: de sprinkler-meting. De worden-up-meting worden uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met een grootte van enkele tientallen vierkante meter. Sreo sam behulp van prskalice wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde water afstroomt. Navedite vodene riječi opgevangen in een goot. 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. 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. De infiltratiesnelheid kan bepaald worden met de volgende formula: (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'.

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

Pribor

Materijal:

• Emmer gevuld susreo vodu;
• Voltmetar s hrkanjem;
• 2 druksensora;
• 2 stekkera za stroomvoorziening;
• 2 stopcontacten;
• 'Kastje' (om senzori te kalibreren en voor stroomvoorziening sensors);
• Oglasna ploča;
• Foton čestica;
• Prijenosno računalo;
• Moćna banka;
• Micro-USB kabel;
• Breadboard draden;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het breadboard kunnen verbinden;

• Weerstanden;

  • 2 ključa 3300 ohma.
  • 2 ključa 10000 ohma.
• Mobilni telefon;
• 2 houten kisten, +- 40 bij 40 cm;
• 2 houten balken, afmeting +- 4 cm bij 4 cm, 2 metra lang;
• 8 houten plankjes, +- 10 bij 10 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• Houten plankje, +- 10 bij 40 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• Kippengaas;
• Stuk katoen;
• PVC stolarija, promjera 75 mm, duljine 1 metar;
• PVC buis afsluiter, promjer 75 mm;
• Ljepljiva traka
• Grote slapovi met rechte wanden;
• 2 rovokopača;
• 2 buisa, promjera 15 mm;
• Tuinslang;
• Sproeikop;
• Schroeven;
• Špijkeri.

Gereedschap:

• Houtzaag;
• Hamer;
• Schroevendraaier;
• Boor;
• Lijmpistool;
• Nietpistool;
• Schaar.

Korak 1: Ispitajte Van Druksensorena

Kako biste saznali više informacija o rezultatima sastanka, provjerite da li je riječ o beloruskoj državi koja je sastavila 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 voltmetar geeft nu een waarde aan. Provjera stabilnosti deze waarde (ongeveer) je.
4. Duw de druksensor onder water in de emmer met water.
5. Provjera toplinskog napona verandert bij verschillende waterdiepten en dat het gemeten naponski stabilizator je bij verschillende waterdieptes.

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

2. korak: Elektrische Circuit Circuit Maken Op Het Breadboard

Korak 2 je izrada van električnog kruga na matičnoj ploči.

1. Druk de Photon u šestoj ploči.
2. Verbind de Photon susreo se s prijenosnim računalom iz powerbank.
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg over de elektrische schakeling je vereist.

De ene helft van het motherboard is bedoeld voor de bedrading van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter. Twee weerstanden per meter zijn gebruikt zodat het voltage verschaalt kan worden. De Photon kan namelijk maksimalan een napon 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 weerstand u het shemi je u dit 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 bepalen!).

Het napon preko de afvoermetra može se ispuniti kodom (zie stap 5) of via een phoneon (zie stap 4) worden afgelezen bij pin A4 en het voltage at de regenmeter can op de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. De Photon vervangt dus eigenlijk de voltmetar.

4. Koppel de voltmetar los van het 'kastje'.

5. Verbind het breadboard aan het 'kastje'.

Korak 3: Elektrische kolo ispitano M.b.v. Telefoon

Het električni krug može imati najveću težinu s mobilnim telefonom. Ovdje ste upoznali Tinkera s programom Photon automatisch heeft.

1. Preuzmite aplikaciju de Particle.
2. Verbind de Photon je prijenosno računalo powerbank zodat deze stroom heeft.
3. Verbind de Photon aan de app, volg hiervoor de stappen in app.
4. Verbind de Photon susreo se s internetom, volg hiervoor opnieuw de stappen in app. Als de Photon verbonden je, 'ademt' het controle lampje in het lichtblauw.
5. Odaberite "Vaši uređaji", kliknite na Zobuist verbonden Photon.
6. Kliknite na 'Tinker', a 'pin-layout' je nu zichtbaar. In het bijgevoegde plaatje is te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien.
7. Kliknite na A0 i A4.

Osim toga, 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. Ovdje možete otvoriti senzore za upravljanje s bežičnim vratima i osjetnike na vodovodnoj cijevi koja visi u visini vodene vode na A0 u A4 i kliknite. Hoe dieper de sensor, hoe hoger het getal dat verschijnt.

Korak 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

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

De bak

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. 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. PVC stolarija nalazi se u srednjem stanu.
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. Bevestig een tweede laag kippengaas over de gehele onderkant van de bak.
9. Ispitajte kako je to učinjeno u kutiji s behulp van een lijmpistool od waterdicht ljepljive trake.
10. Bevestig het houten plankje (10 bij 40 cm) aan de onderkant van de kist, onder de goot. To je još jedan dodatni stevigheid.
11. Zaag de houtenbalken (4 dijela 4 cm, 2 metra dugačak) u zaglavljenom kombiju od 50 cm.
12. Bevestig de gezaagde balken onder elke hoek van de kist. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt worden of een lijmpistool.
13. Vertikalna vrata za geheel sa dvije stambene ploče (10 cm do 10 cm) sa vanjskim dijelom kista. 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 (promjer 15 mm) aan de onderkant van de trechter, sreo behulp van een lijmpistool i ljepljivu traku.
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 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. De regenmeter je nu klaar!

De afvoermeter

1. Pak de overgebleven trechter.
2. Verbind het overgebleven buisje (promjer 15 mm) i onderkant van de trechter, sa behulp van een lijmpistool i ljepljivom trakom.
3. Zaag het overgebleven deel van de PVC buis op maat (ongeveer 40 cm) zodat deze goed onder het gootje past.
4. Zet de PVC buis afsluiter op de onderkant van de PVC buis.
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 je nu klaar!

Korak 5: De kodiranje

Kopieer de onderstaande kod maak zelf een soortgelijke kod.

1. int analogPin1 = A4;
2. // Afvoermeter int analogPin2 = A0;
3. // Regenmeter int delayTime = 1000; float oldVolume1 = 0,0;
4. // Afvoermeter float oldVolume2 = 0,0;
5. // Podaci o plutajućem uređaju [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort zahtijeva da stvorite funkciju sortiranja int sort_desc (const void *cmp1, const void *cmp2) {// Morate baciti prazninu *u int *
6. int a = *((int *) cmp1);
7. int b = *((int *) cmp2);
8. // Usporedba
9. vratiti a> b? -1: (a <b? 1: 0);
10. // Jednostavniji, vjerojatno brži način:
11. // povratak b - a;
12. }
13. void setup () {
14. }
15. void loop () {{100} {101}
16. int mjerenje1 = analogno čitanje (analogPin1);
17. plovak Volt_measure11 = (plovak) mjerenje1 * 0.0008056641 * 13300 /10000; //Volt
18. plovak Dubina_mjera1 = Mjerenje napona1 * 100; // milimetar
19. plovna površina1 = 3404.966521; // vierkante milimetar
20. float Volume_measurement1 = Dubinsko_mjerenje1 * Površina1; // kubieke milimetar
21. float dVolume1 = Volume_measurement1 - oldVolume1;
22. oldVolume1 = Mjerenje volumena1;
23. int mjerenje2 = analogno čitanje (analogPin2);
24. plovak Volt_measure22 = (plovak) mjerenje2 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // Volt
25. plovak Dubina_mjera2 = Mjerenje volta_22 87,5; // milimetar
26. površina plovka2 = 3404,966521; // vierkante milimetar
27. float Volume_measurement2 = Mjerenje dubine2 * Površina2; // kubieke milimetar
28. float dVolume2 = Volume_measurement2 - oldVolume2;
29. oldVolume2 = Mjerenje volumena2;
30. brzina protoka plovka = dVolume1 - 3.7427 * dVolume2; // we gaan ervanuit dat de regen ook in het gootje terecht komt.
31. plivajuća brzina protoka infiltracije = (dVolume2 - brzina protoka) / 92182;
32. delay (delayTime);
33. Podaci [t] = Brzina protoka infiltracije;
34. t += 1;
35. ako (t == 10) {
36. // Broj stavki u nizu
37. int Data_length = sizeof (Podaci) / sizeof (Podaci [0]);
38. // qsort - zadnji parametar je pokazivač funkcije na funkciju sortiranja
39. qsort (Data, Data_length, sizeof (Data [0]), sort_desc);
40. float mediaan_Infiltration_flowrate = ((Podaci [4] + Podaci [5])/2);
41. Particle.publish ("topic", String (medijan_Infiltration_flowrate, 2));
42. // Sada je sortirano
43. t = 0;
44. }
45. }

U deze kodu moeten enkele parametri 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 is 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.

Korak 6: Sensoren Bevestigen

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

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), tape dan ook het lucht buisje wide 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.

Korak 7: Kalibreren

Nu dat de sensoren wide zitten, moeten ze nog gekalibreerd worden.

Doe in eerste instantie een beetje water in beide buizen zodat de sensoren onder water staan.

Sluit de sensoren opnieuw aan op de voltmetar. Als de sensoren precies onderwater zitten zouden ze 0 Volt moeten aangeven. Als dit niet zo is, kalibreer and het kastje van de sensor zo dat er wel 0 uitkomt of Corrigeer in is code for or startwaarde die je meet.

Korak 8: Klaar Om Te Testen

Je kan nu het geheel gaan testen.

Zorg dat je voor het beginnen met meten alvast water in de meetbuizen zet zodat de sensoren 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 Particle Photon jouw code laten runnen en met de tuinslang neerslag simuleren in je bak. De meetgegevens zullen automatisch gepubliceerd worden.