Изготовление: Een Mini Sprinkler Meting (Groep 12): 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Groep 12

Нуртье Ромейн 4651464

Милтон Фокс 4652622

Deze Instructable - это geschreven door Milton Fox (студентка Маритиме Техниек, Делфтский университет) и Ноортье Ромейн (студентка Цивиле Техниек, Делфтский университет). Allebei volgen we de civiele minor 'De delta denker, water voor later'. Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' - это ондердель ван дезе минор. Voor dit vak kregen wij de opdracht een meetapparaat te ontwikkelen, который встретился со всеми датчиками meerdere een fenomeen uit de water-wereld kan meten.

Wij hebben gekozen om een meetapparaat te ontwikkelen dat de infiltratiesnelheid kan bepalen. Dit is de snelheid waarmee water in de grond infiltreert. Ons meetapparaat - это базовый метод, основанный на лучшем методе: разбрызгивание. De sprinkler-meting worden uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met een grootte van enkele tientallen vierkante meter. Встретил спринклеры для фургонов wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde water afstroomt. Dit water wordt 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 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'.

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

Запасы

Материал:

• Эммер Гевулд встретил воду;
• Вольтметр встретил снуэр;
• 2 друксенсора;
• 2 стакера для стоомвоорзенинга;
• 2 stopcontacten;
• «Кастье» (датчики калибруются и датчики измерения расхода);
• Макетная плата;
• Фотон частиц;
• Ноутбук;
• Внешний аккумулятор;
• Кабель Micro-USB;
• Макетная доска;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het layout kunnen verbinden;

• Weerstanden;

  • 2 кеера 3300 Ом.
  • 2 кеера 10000 Ом.
• Телефон Mobiele;
• 2 хутен кистень, + - 40 бидж 40 см;
• 2 houten balken, afmeting + - 4 cm bij 4 cm, длина 2 метра;
• 8 houten plankjes, + - 10 bij 10 см (afhankelijk van grootte houten kist);
• Houten plankje, + - 10 bij 40 см (afhankelijk van grootte houten kist);
• Киппенгаас;
• Stuk katoen;
• Буи ПВХ диаметром 75 мм, длиной 1 метр;
• Буис-флюитер из ПВХ, диаметр 75 мм;
• Скотч
• Grote waterfles met rechte wanden;
• 2 трехтера;
• 2 шт. Диаметром 15 мм;
• Туинсланг;
• Спроэйкоп;
• Шрёвен;
• Spijkers.

Gereedschap:

• Houtzaag;
• Хамер;
• Шровендраайер;
• Хам;
• Lijmpistool;
• Nietpistool;
• Schaar.

Шаг 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 stableiteit van de druksensoren kan als volgt getest wordden:

1. Verbind een druksensor, een stekker en de voltmeter aan en van de kastjes. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor hoe dit precies moet.
2. Doe de stekker в het stopcontact.
3. Вольтметр geeft nu een waarde aan. Проверка deze waarde (ongeveer) stabiel есть.
4. Duw de druksensor onder water in de emmer met water.
5. Проверка het gemeten Voltage verandert bij verschillende waterdiepten en, что het gemeten Voltage stabiel is bij verschillende waterdieptes.

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

Шаг 2: электрическая схема, созданная на макетной плате

Stap 2 - это электрическая схема на макетной плате.

1. Друк де Фотон в гетто макете.
2. Verbind de Photon познакомился с ноутбуком от известного powerbank.
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg over de elektrische schakeling является веройстом.

De ene helft van het layout is 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 может называть максимальное напряжение от 3,3 Вольт постоянного тока. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor een schematische weergave van de schakeling die voor beide sensoren 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 als je deze niet voor de hand hebt (Let op: de verhouding van de weerstanden zal de grootte van de metingen бепален!).

Повышенное напряжение выше, чем вышеупомянутый, может соответствовать коду (zie stap 5) с помощью een phone (zie stap 4), word afgelezen bij pin A4, en het Voltage over de regenmeter kan op de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. De Photon можно использовать для собственных нужд вольтметра.

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

5. Verbind het layout aan het 'kastje'.

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

Het elektrische circuit kan nu getest worden met behulp van een mobiele telefoon. Он познакомился с огромным ван Тинкером, его разработчиком программы Photon Automatisch Heeft.

1. Загрузите приложение de Particle.
2. Verbind de Photon и ноутбук Powerbank имеют большую высоту.
3. Verbind de Photon в приложении, volg hiervoor de stappen in de app.
4. Verbind de Photon познакомился с Интернетом, открылся в приложении. Als de Photon verbonden - это «ademt» het controle lampje in het lichtblauw.
5. Bij 'Your Devices', klik op de zojuist verbonden Photon.
6. Klik nu op 'Tinker', de 'pin-layout' - это nu zichtbaar. В het bijgevoegde plaatje есть te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien.
7. Klik op A0 en A4.

Кроме того, это может быть 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. Hoe dieper de sensor, hoe hoger het getal dat verschijnt.

Шаг 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

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

Де Бак

1. Пак Эн ван де Тви Хаутен Кистен.

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. Исследуйте киппенгас 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 een nietpistool.
8. Исследуйте все, что нужно для приготовления пищи над водой, ондеркант ван де Бак.
9. Следите за тем, чтобы он был в баке с использованием липкой ленты Waterdicht.
10. Bevestig het houten plankje (10 bij 40 cm) aan de onderkant van de kist, onder de goot. Dit geeft het geheel extra stevigheid.
11. Zaag de houtenbalken (4 bij 4 см, длина 2 метра) в stukken van ongeveer 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.

Де регенметр

1. Пак Эн ван де Трехтерс.
2. Verbind én van de buisjes (диаметр 15 мм), ан-де-ондеркант ван де трехтер, с липкой лентой.
3. Maak een gaatje in het katoen, который исследуется, является aan de onderkant van de bak, zodat het buisje hierdoor kan worden gestoken.
4. Steek het buisje встретил 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 is nu klaar!

De afvoermeter

1. Пак де overgebleven trechter.
2. Verbind het overgebleven buisje (диаметр 15 мм) aan de onderkant van de trechter, met behulp van een lijmpistool en изолентой.
3. Zaag het overgebleven deel van de PVC buis op maat (ongeveer 40 cm) zodat deze goed onder het 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 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!

Шаг 5: Де-кодирование

Kopieer de onderstaande code of maak zelf een soortgelijke code.

1. int analogPin1 = A4;
2. // Афвоэрметр int analogPin2 = A0;
3. // Регенметр int delayTime = 1000; float oldVolume1 = 0,0;
4. // Афвоэрметр float oldVolume2 = 0.0;
5. // Regenmeter float Data [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort требует, чтобы вы создали функцию сортировки int sort_desc (const void * cmp1, const void * cmp2) {// Необходимо преобразовать void * в int *
6. int a = * ((int *) cmp1);
7. интервал b = * ((int *) cmp2);
8. // Сравнение
9. вернуть a> b? -1: (а <b? 1: 0);
10. // Более простой, возможно, более быстрый способ:
11. // возврат b - a;
12. }
13. void setup () {
14. }
15. void loop () {
16. int измерение1 = analogRead (analogPin1);
17. float Volt_measurement1 = (float) измерение1 * 0,0008056641 * 13300/10000; // Вольт
18. float Depth_measurement1 = Volt_measurement1 * 100; // миллиметр
19. float Area1 = 3404.966521; // миллиметр vierkante
20. float Volume_measurement1 = Depth_measurement1 * Area1; // кубик миллиметр
21. float dVolume1 = Volume_measurement1 - oldVolume1;
22. oldVolume1 = Volume_measurement1;
23. int измерение2 = analogRead (analogPin2);
24. float Volt_measurement2 = (float) измерение2 * 0,0008056641 * 13300/10000; // Вольт
25. float Depth_measurement2 = Volt_measurement2 * 87,5; // миллиметр
26. float Area2 = 3404.966521; // миллиметр vierkante
27. float Volume_measurement2 = Depth_measurement2 * Area2; // кубик миллиметр
28. float dVolume2 = Volume_measurement2 - oldVolume2;
29. oldVolume2 = Volume_measurement2;
30. float Flow_rate = dVolume1 - 3.7427 * dVolume2; // мы gaan ervanuit dat de regen ook in het gootje terecht komt.
31. float Infiltration_flowrate = (dVolume2 - Flow_rate) / 92182;
32. задержка (delayTime);
33. Данные [t] = скорость_проникновения;
34. t + = 1;
35. if (t == 10) {
36. // Количество элементов в массиве
37. int Длина_данных = sizeof (Данные) / sizeof (Данные [0]);
38. // qsort - последний параметр - это указатель функции на функцию сортировки
39. qsort (Данные, Длина_данных, sizeof (Данные [0]), sort_desc);
40. float median_Infiltration_flowrate = ((Данные [4] + Данные [5]) / 2);
41. Particle.publish ("тема", String (median_Infiltration_flowrate, 2));
42. // Теперь он отсортирован
43. t = 0;
44. }
45. }

В коде deze moeten enkele параметры 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) в 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.

Также код gemaakt, moet je via ifttt.com inloggen en op 'create' klikken. Hierna moet je bij 'this' je Particle Photon verbinden. Daarna moet je bij ‘that’ een тип документа kiezen om je data в te publiceren en ook kiezen hoe het gepubliceerd wordt.

Шаг 6: Сенсорен Бевестиген

Nu dat de constructie en de code gemaakt is 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 huge aan de meter zodat deze niet weg glijden.

Als je een drukverschil meter gebruikt (zoals wij), лента dan ook het lucht buisje обширная ан-де-конструкти оп 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.

Шаг 7: Калибререн

Nu dat de sensoren обширный 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 voltmeter. Als de sensoren precies onderwater zitten zouden ze 0 Volt moeten aangeven. Кроме того, вы не знаете, что делать, калибр дан хет кастье ван де сенсор зо датер добро 0 использовать исправление в коде для стартапов, чтобы встретиться.

Шаг 8: Клаар Ом Те Тестен

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.