Izdelava: srečanje mini brizgalk Een (groop 12): 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Groep 12

Noortje Romeijn 4651464

Milton Fox 4652622

Deze Instructable je učitelj Milton Fox (študentka Maritieme Techniek, TU Delft) in Noortje Romeijn (študent Civiele Techniek, TU Delft). Allebei volgen we de civiele minor 'De delta denker, water voor later'. Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' je 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 v de grond infiltreert. Ons meetapparaat je gebaseerd op een bestaande methode: de spray-meting. Delovna brizgalna merila, ki se nanašajo na specializirane proefgebiedjes, izpolnjujejo een grootte van enkele tientallen vierkante meter. Srečal sem behulp van brizgalne wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde water afstroomt. Poiščite vodno besedo v 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 can 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.

Zaloge

Materiali:

• Emmer gevuld srečal vodo;
• Voltmeter s smrčanjem;
• 2 druksensorja;
• 2 stekerja za stroomvoorziening;
• 2 stopcontacten;
• „Kastje“(om senzorji, kalibrereni in voor stroomvoorziening senzorji);
• Breadboard;
• Foton delcev;
• Prenosni računalnik;
• Powerbank;
• Kabel Micro-USB;
• Krušna deska draden;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het motherboard kunnen verbinden;

• Weerstanden;

  • 2 ključa 3300 Ohm.
  • 2 ključa 10000 ohmov.
• 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 stojala, premer 75 mm, dolžina 1 meter;
• PVC ohišje, premer 75 mm;
• Lepilni trak
• Grote waterfles met rechte wanden;
• 2 trehterja;
• 2 buisje, premer 15 mm;
• Tuinslang;
• Sproeikop;
• Schroeven;
• Spijkers.

Gereedschap:

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

1. korak: Preizkusite Van Druksensoren

Če želite preveriti rezultate, ki so na voljo, je to besedilo, ki je objavljeno na slovenskem jeziku z 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 voltmeter ni več potreben. Preverjanje stabilnosti deze waarde (ongeveer) je.
4. Duw de druksensor onder water in de emmer met water.
5. Preverjanje napetosti vetra, ki je nameščeno v vodovodnem omrežju, je v vodoravnem stanju v vodoravnem položaju.

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

Korak: Elektrische Circuit Maken Op Het Breadboard

Korak 2 je sestavljen iz električnega vezja na krovu.

1. Druk de Photon na peti plošči.
2. Verbind de Photon se je srečal z prenosnim računalnikom družbe power bank.
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 breadboard is bedoeld voor de bedrading van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter. Twee weerstanden na meter zijn gebruikt zodat het napetost verschaalt kan worden. De Photon lahko namesti največjo napetost pri napetosti 3,3 volta. 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 bepalen!).

Het napetost nad de afvoermeter lahko izpolni kodo (zie stap 5) of via een telefon (zie stap 4) worden afgelezen bij pin A4 and het napetost over de regenmeter can op de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. Fotografski pretvornik z lastnim voltmetrom.

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

5. Verbind het breadboard aan het 'kastje'.

Korak: Elektrische Circuit Testen M.b.v. Telefoon

Električno vezje ne more prinesti največjih obremenitev z mobilnim telefonom. Na tem mestu se je zgodil Tinker, program za Photon pa je avtomatiziran.

1. Prenesite aplikacijo de Particle.
2. Verbind de Photon je en prenosni računalnik powerbank zodat deze stroom heeft.
3. Verbind de Photon aan de app, volg hiervoor de stappen in de app.
4. Verbind de Photon se je srečal s spletom, v aplikaciji pa se je oglasil kot stappen. Als de Photon verbonden je "ademt" het controle lampje in het lichtblauw.
5. Odprite "Your Devices", kliknite na zobozdravniško besedilo Photon.
6. Kliknite na 'Tinker', de 'pin-layout' is nu zichtbaar. In het bijgevoegde plaatje is te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien.
7. Kliknite na A0 in A4.

Poleg tega je zullen naast beide pinnen waardes verschijnen tussen de 0 en 4096. 4096 staat gelijk aan 3, 3 Volt. De Waardes visen af van de onderwaterdiepte van de sensor. To lahko storite tudi s senzorji za vrata na daljinskem upravljalniku, ki so obrnjeni proti vodi, v vodovodnem sistemu A0 in A4, kliknite. Hoe dieper de sensor, hoe hoger het getal dat verschijnt.

4. korak: 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 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. Vrata iz PVC -ja so vmesna in omamljena.
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. Preverite, ali ste v tem primeru našli lepilni trak z vodoodpornim trakom.
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 dolžine 4 cm, 2 metra dolžine) v zapečatenem kombiju 50 cm.
12. Bevestig de gezaagde balken onder elke hoek van de kist. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt worden een lijmpistool.
13. Vsestranska vrata z dvema kolesoma (10 kosov 10 cm) na desni strani hiše. De plankjes vormen een extra verbinding tussen de balken en de kist.
14. Zet de overgebleven houten kist onder de gemaakte bak.

Regenmeter

1. Pak één van de trechters.
2. Verbind één van de buisjes (premer 15 mm) aan de onderkant van de trechter, srečan z behulp van een lijmpistool in lepilnim trakom.
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 (premer 15 mm) aan de onderkant van de trechter, srečan z behulp van een lijmpistool in lepilnim trakom.
3. Če želite, da je debel zunaj PVC -ja (v višini 40 cm), ga je mogoče najti v preteklosti.
4. Zet de PVC buis afsluiter op de onderkant van de PVC buis.
5. Plaats de PVC onder heot 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!

5. korak: De kodiranje

Koda Kopieer de onderstaande kode maak zelf een soortgelijke.

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 plavajoči podatki [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort zahteva, da ustvarite funkcijo razvrščanja int sort_desc (const void *cmp1, const void *cmp2) {// Morate vrniti void *v int *
6. int a = *((int *) cmp1);
7. int b = *((int *) cmp2);
8. // Primerjava
9. vrniti a> b? -1: (a <b? 1: 0);
10. // Enostavnejši, verjetno hitrejši način:
11. // vrnitev b - a;
12. }
13. void setup () {
14. }
15. void loop () {
16. int merjenje1 = analogRead (analogPin1);
17. plovec Volt_measurement1 = (plovec) merjenje1 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // Volt
18. plavajoča globina_merenje1 = merjenje_volt1 * 100; // milimeter
19. plavajoče območje1 = 3404,966521; // vierkante milimeter
20. float Volume_measurement1 = Merjenje globine1 * Area1; // kubieke milimeter
21. float dVolume1 = Volume_measurement1 - oldVolume1;
22. oldVolume1 = Volume_measurement1;
23. int merjenje2 = analogRead (analogPin2);
24. plovec Volt_measurement2 = (plovec) merjenje2 * 0.0008056641 * 13300 /10000; // Volt
25. plovna globina_merenje2 = merjenje_volt2 * 87,5; // milimeter
26. plavajoče območje2 = 3404,966521; // vierkante milimeter
27. float Volume_measurement2 = Merjenje globine2 * Area2; // kubieke milimeter
28. float dVolume2 = Volume_measurement2 - oldVolume2;
29. oldVolume2 = Volume_measurement2;
30. plavajoči_pretok_dr = dVolume1 - 3,7427 * dVolume2; // we gaan ervanuit dat de regen ook in het gootje terecht komt.
31. plavajoča Infiltration_flowrate = (dVolume2 - Flow_rate) / 92182;
32. zakasnitev (delayTime);
33. Podatki [t] = Infiltration_flowrate;
34. t += 1;
35. če (t == 10) {
36. // Število elementov v matriki
37. int Data_length = sizeof (Podatki) / sizeof (Podatki [0]);
38. // qsort - zadnji parameter je kazalec funkcije na funkcijo razvrščanja
39. qsort (Data, Data_length, sizeof (Data [0]), sort_desc);
40. plavajoča mediana_Infiltration_flowrate = ((Podatki [4] + Podatki [5])/2);
41. Particle.publish ("topic", String (median_Infiltration_flowrate, 2));
42. // Zdaj je razvrščeno
43. t = 0;
44. }
45. }

V deze kodi moeten enkele parametre 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.

Če želite prikazati kodo, jo lahko uporabite na spletnem mestu ifttt.com in kliknete gumb 'create' click. 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.

6. korak: 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- 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.

7. korak: 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.

Senzor senzorja, ki deluje na voltmetru. Als de sensoren precies onderwater zitten zouden ze 0 Volt moeten aangeven. Če ni nič drugega kot, kalibreer in het kastje van de sensor zo dat er wel 0 uitkomt popravljalnika v kodi za začetek začetka srečanja.

8. korak: 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.