Изработката на: Een Mini Sprinkler Meting (groep 12): 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Groep 12

Noortje Romeijn 4651464

Милтън Фокс 4652622

Deze Instructable е geschreven door Milton Fox (студент Maritieme Techniek, TU Delft) и Noortje Romeijn (студент Civiele Techniek, TU Delft). Allebei volgen we de civiele minor „De delta denker, water voor later“. Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' е onderdeel van deze minor. Voor dit vak kregen wij de opdracht een meetapparaat te ontwikkelen dat met behulp van een of meerdere seners een fenomeen uit de water-wereld kan meten.

Wij hebben gekozen om een meetapparaat te ontwikkelen dat de infiltratiesnelheid kan bepalen. Това е de snelheid waarmee вода в de grond infiltreert. Ons meetapparaat е gebaseerd op een bestaande methode: de sprinkler-meting. De sprin-meting worden uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met een grootte van enkele tientallen vierkante метри. Срещнах се с пулверизатори vanhulp wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde вода afstroomt. Направете вода, която е написана в 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 формула: (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 е te zien in de bijgevoegde afbeelding.

Консумативи

Материал:

• Емер гевулд срещна вода;
• Волтметър с хъркане;
• 2 druksensors;
• 2 стеккера за стромворсинг;
• 2 stopcontacten;
• „Kastje“(всички сензори, калибрирани и предназначени за строговоензирани сензори);
• Платка;
• Частичен фотон;
• Лаптоп;
• Powerbank;
• Micro-USB кабел;
• Дребна дъска draden;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het motherboard kunnen verbinden;

• Weerstanden;

  • 2 кер 3300 ома.
  • 2 кер 10000 ома.
• Мобилен телефон;
• 2 houten kisten, +- 40 bij 40 cm;
• 2 houten balken, afmeting +- 4 cm bij 4 cm, 2 meter lang;
• 8 хаутен планк, +- 10 бий 10 см (afhankelijk van grootte houten kist);
• Houten plankje, +- 10 bij 40 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• Kippengaas;
• Stuk katoen;
• PVC бис, диаметър 75 мм, дълъг 1 метър;
• PVC пластмаса, диаметър 75 мм;
• Тиксо
• Grote waterfles met rechte wanden;
• 2 трехтера;
• 2 броя, диаметър 15 mm;
• Туинсланг;
• Sproeikop;
• Шрьовен;
• Spijkers.

Gereedschap:

• Houtzaag;
• Хамер;
• Schroevendraaier;
• Бур;
• Lijmpistool;
• Nietpistool;
• Шаар.

Стъпка 1: Тествайте Ван Друксенсорен

За да проверите резултатите от срещата, резултатът е белангрия, за да се обърнете към Goede Druksensoren. Намерете го в dat de druksensoren stabiel zijn bij verschillende waterdiepte. Zie het bijgevoegde plaatje van een druksensor. Дестабилизирайте ван де 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. Де волтметърът е изчезнал. Проверката на стабилността на deze waarde (ongeveer) е.
4. Duw de druksensor onder water in de emmer met water.
5. Проверката на напрежението на хеметоновото напрежение би трябвало да е по -дълбоко, или да е по -дълбоко, както и да е стабилно напрежението, което е на високо ниво.

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

Стъпка 2: Elektrische Circuit Maken Op Het Breadboard

Стъпка 2 е направена от електрическа верига на основата.

1. Druk de Photon в четвърт план.
2. Verbind de Photon се срещна с лаптоп на een powerbank.
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg над de elektrische schakeling е 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 напрежение verschaalt kan worden. Дефотонът може да се свърже с максимално напрежение от 3.3 волта aan. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor een schematische weergave van de schakeling die voor beide sensoren gemaakt moet worden.

De linker weerstand в het схема е in 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 бепален!).

Het напрежение над деавомометъра може да се срещне с кода (zie stap 5) на via een telefoon (zie stap 4) worden afgelezen bij pin A4 and het напрежение над de regenmeter can 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'.

Стъпка 3: Elektrische Circuit Testen M.b.v. Телефон

Електрическата верига може да бъде обременена с мобилен телефон. Тук можете да се запознаете с Tinker, програмата на Photon автоматизирано.

1. Изтеглете приложението de Particle.
2. Verbind de Photon е лаптоп на powerbank zodat deze stroom heeft.
3. Verbind de Photon aan de app, volg hiervoor de stappen in de app.
4. Verbind de Photon се срещна с интернет, volg hiervoor opnieuw de stappen в приложението. Als de Photon verbonden е, „ademt“het controle lampje in het lichtblauw.
5. Отворете „Вашите устройства“, щракнете върху опцията за надпис Photon.
6. Кликнете върху „Tinker“, или „pin-layout“е нулиран. In het bijgevoegde plaatje is te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien.
7. Кликнете върху A0 и A4.

Освен това, той е най -добрият бейдин пинен вардес, който е свързан с 0 и 4096. 4096 щат гелийк 3, 3 волта. Депозитите ви са закачени от сензора за вантовата вода. Налице са сензори за управление на вратата и сензори за управление на водата, които са затворени в ханг и бикини на вода A0 и A4, като щракнете върху тях. Hoe dieper de sensor, hoe hoger het getal dat verschijnt.

Стъпка 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

Дан е het nu tijd voor het maken van de bak en de метри. Zie bijgevoegde afbeeldingen als ondersteuning bij de text.

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. Завъртете PVC вратата, която е в средата на ландшафта.
5. Zaag een gat in de kist zodat de PVC-buis hier doorheen kan en uitkomt buiten de kist.
6. Разследвайте кипенгаас над 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 на een nietpistool.
8. Проучете een tweede laag kippengaas над de gehele onderkant van de bak.
9. Разгледайте го и ще го направите, след като сте го пуснали в експлоатация от водоустойчива тиксо.
10. Bevestig het houten plankje (10 bij 40 cm) aan de onderkant van de kist, onder de goot. Направете допълнителен стевигед.
11. Zaag de houtenbalken (4 бр. 4 см, 2 метра дръжка) в залепен фургон на 50 см.
12. Bevestig de gezaagde balken onder elke hoek van de kist. 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 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 (диаметър 15 mm) aan de onderkant van de trechter, срещнал behulp van een lijmpistool и тиксо.
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 е nu klaar!

Дефвометър

1. Pak de overgebleven trechter.
2. Голяма и прекалено висока производителност (диаметър 15 мм) и дендеркант ван де трехтер, срещнат бехлюп ван еен лимпистоол и тиксо.
3. Завършете превъзходното дебело от PVC, изработено от пластмаса (в размер 40 см).
4. Zet de PVC buis afsluiter op de onderkant van de PVC buis.
5. PVC плоскости, които се намират в експлоатация и се срещат с 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 е nu klaar!

Стъпка 5: Декодиране

Kopieer de onderstaande код на maak zelf een soortgelijke код.

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. // Regenmeter float Data [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort изисква да създадете функция за сортиране int sort_desc (const void *cmp1, const void *cmp2) {// Трябва да хвърлите void *към int *
6. int a = *((int *) cmp1);
7. int b = *((int *) cmp2);
8. // Сравнението
9. връщане a> b? -1: (a <b? 1: 0);
10. // По -прост, вероятно по -бърз начин:
11. // връщане b - a;
12. }
13. void setup () {
14. }
15. void loop () {
16. int измерване1 = analogRead (analogPin1);
17. поплавък Volt_measure1 = (поплавък) измерване1 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // Волт
18. поплавък Depth_measurement1 = Volt_measurement1 * 100; // милиметър
19. поплавък Area1 = 3404.966521; // vierkante милиметър
20. float Volume_measurement1 = Depth_measurement1 * Area1; // кубиеке милиметър
21. float dVolume1 = Обем_измерване1 - oldVolume1;
22. oldVolume1 = Обем_измерване1;
23. int измерване2 = analogRead (analogPin2);
24. Float Volt_measure2 = ((float) измерване2 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // Волт
25. поплавък Depth_measurement2 = Volt_measurement2 * 87.5; // милиметър
26. поплавъчна площ2 = 3404.966521; // vierkante милиметър
27. float Volume_measurement2 = Дълбочина_измерване2 * Площ2; // кубиеке милиметър
28. float dVolume2 = Обем_измерване2 - oldVolume2;
29. oldVolume2 = Обем_измерване2;
30. поплавък 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. забавяне (delayTime);
33. Данни [t] = Infiltration_flowrate;
34. t += 1;
35. ако (t == 10) {
36. // Брой елементи в масива
37. int Data_length = sizeof (Data) / sizeof (Data [0]);
38. // qsort - последният параметър е указател на функция към функцията за сортиране
39. qsort (Data, Data_length, sizeof (Data [0]), sort_desc);
40. float median_Infiltration_flowrate = ((Данни [4] + Данни [5])/2);
41. Particle.publish ("topic", String (median_Infiltration_flowrate, 2));
42. // Сега е сортирано
43. t = 0;
44. }
45. }

В кода на deze moeten enkele параметрите 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.

Освен това кодът е, можете да го направите чрез ifttt.com inloggen en op 'create' clickken. Hierna moet е бий ‘this’ е Particle Photon verbinden. Daarna moet е bij ‘that’ een документ тип kiezen om е данни in te publiceren en ook kiezen hoe het gepubliceerd wordt.

Стъпка 6: Sensoren Bevestigen

Nu dat de constructie en de code gemaakt е 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 обширен aan de meter zodat deze niet weg glijden.

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

Стъпка 7: Калибререн

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

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

Слушалка за сензорен оптичен апарат с оп волтметър. 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 is code voor de startwaarde die je meet.

Стъпка 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.