Sonda pomiaru poziomu wód gruntowych dla ustawień niskich zasobów: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Wstęp

Otrzymaliśmy od Oxfam prośbę o opracowanie prostego sposobu, za pomocą którego dzieci w wieku szkolnym w Afganistanie mogłyby monitorować poziom wód gruntowych w pobliskich studniach. Ta strona została przetłumaczona na język dari przez dr Amira Haidari, a tłumaczenie można znaleźć tutaj. Koszty powinny być niskie i powinno być możliwe wykonanie z lokalnie dostępnych materiałów. Zaczniemy od projektu, który powinien działać w większości miejsc, ale jest dużo miejsca na alternatywy i improwizacje. Użyłem taniego alarmu, aby wydać dźwięk, ale prosta zabawka może działać równie dobrze.

Tradycyjnym prostym sposobem pomiaru poziomu wód gruntowych w studni jest mały dzwonek, w zasadzie metalowa rurka, która jest otwarta z jednej strony, a zamknięta z drugiej, na taśmie mierniczej (patrz rysunek). Kiedy dzwonek jest zanurzony w wodzie, wydaje trzask, jak pokazano na filmie.

Potrzeba trochę praktyki. Wersja elektroniczna jest łatwiejsza w użyciu i przyjemniejsza w przygotowaniu.

Kieszonkowe dzieci

Należy zauważyć, że w przypadku większości części znalezienie alternatyw nie będzie trudne, dlatego po niektórych pozycjach następuje opis funkcjonalny w nawiasach.

Materiały (patrz zdjęcie A)

1. Tani alarm (urządzenie elektroniczne, które wydaje dźwięk, gdy przełącznik jest zamknięty, zabawki myślowe, brzęczyki, …)
2. Pusta tuba na tabletki musujące (dowolna wodoszczelna obudowa, która może pomieścić obwód i baterię i mieści się w studni)
3. Sztywny drut miedziany
4. Lut, drut
5. Gorący klej (dowolny klej lub zestaw, który może sprawić, że mały otwór będzie wodoszczelny)
6. Sznurek, owijki, taśma klejąca (służy do przywiązania urządzenia do miarki)
7. Miara geodezyjna (można było zrobić sobie samemu zaznaczając odległości na linie)

Narzędzia (patrz zdjęcie B)

1. Lutownica (może być znacznie prostsza niż ta pokazana tutaj)
2. Pistolet na gorący klej
3. Hobby nóż
4. Okulary ochronne

Krok 1: Wybór generatora dźwięku

Ważne jest, aby starannie wybrać gadżet, który generuje dźwięk po zamknięciu przełącznika lub naciśnięciu przycisku. Rynki, sklepy z tanimi towarami, sklepy z narzędziami, używane części samochodowe, to wszystko może być dobrym źródłem. Sprawdziłem tanią zabawkę, kartkę urodzinową, która po otwarciu odtwarzała muzykę, i czujnik dymu, ale skończyło się na alarmie w oknie, który znalazłem w sklepie z narzędziami za dwa euro, ale prawdopodobnie można go znaleźć za znacznie mniej. Należy wziąć pod uwagę następujące kryteria:

• Przełącznik lub przycisk nie powinien włączać całego obwodu. W takim przypadku cała energia przepłynie przez przełącznik. W naszym przypadku wyłącznik to połączenie przez wodę, które przewodzi dość dobrze, ale ma znacznie większą rezystancję niż wyłącznik zamknięty lub wciśnięty. Kartka urodzinowa miała taki przełącznik i nie działała z wodą. Zamiast tego musimy poszukać czegoś z obwodem, który można włączyć przyciskiem dotykowym lub czujnikiem.
• Dźwięk powinien zacząć się, gdy obwód jest zamknięty i ustać, gdy tylko połączenie zostanie przerwane. Chcesz coś usłyszeć, gdy tylko sonda dotknie wody i zatrzyma się, gdy tylko przestanie dotykać wody. Zabawka, którą znalazłem, to fałszywy telefon, który odtwarza dźwięki, które będą kontynuowane po tym, jak przycisk nie będzie już naciskany. To sprawia, że trudno jest znaleźć dokładny poziom wody, chociaż można to zrobić przy odrobinie cierpliwości.
• Powinien być wystarczająco mały, aby zmieścił się w pojemniku, w którym chcesz umieścić sondę. Można podzielić generator dźwięku na kilka części, co zostanie pokazane później. W moim przypadku miałem naprawdę wąską rurkę w moim zestawie testowym i nie mogłem rozebrać czujki dymu na wystarczająco małe części, aby zmieścić ją w całości. Jeśli twoja studnia jest znacznie większa, konstrukcja będzie prawdopodobnie łatwiejsza.
• Powinno być tanie.

W moim przypadku najlepszym wyborem był alarm, który włączał się po otwarciu okna lub drzwi. Alarm można było otworzyć poluzowując jedną śrubę, pokazując:

1. Brzęczyk piezoelektryczny, który wydaje rzeczywisty dźwięk
2. Obwód napędzający brzęczyk piezo
3. Komora baterii

Użyłem oryginalnych baterii ogniwowych, ale możesz wybrać większe, które mają więcej energii, więc otwarcie pojemnika potrwa znacznie dłużej, aby wymienić baterie, gdy są puste po pewnym użyciu.

Krok 2: Hakowanie generatora dźwięku

Alarm nie pasował do mojego pojemnika, więc podzieliłem go na trzy części: piezo-brzęczyk (1), obwód (2) i komorę baterii (3). Podczas zdejmowania piezo-brzęczyka należy zachować ostrożność, ponieważ składa się on z cienkiej warstwy ceramicznej na metalowym dysku, więc po zgięciu warstwa ceramiczna szybko pęka.

Przylutuj przewody połączeniowe do punktów obwodu, które należy podłączyć, aby włączyć dźwięk. Może to wymagać trochę eksperymentów i poszukiwań. Jeśli widzisz przełącznik lub przycisk, podłącz przewód do każdego końca przełącznika lub przycisku i sprawdź, czy dźwięk jest włączony, gdy oba przewody się stykają. Jest to również moment, aby sprawdzić, czy będzie działać z wodą, zanurzając końce przewodów (4 na zdjęciu) w wodzie. Jeśli tak jest, reszta to tylko cierpliwe majsterkowanie. Jeśli urządzenie ma wyłącznik główny do włączania i wyłączania całego urządzenia, upewnij się, że jest zabezpieczone w pozycji "włączonej" lub, jak się okazało, przylutuj przewód, aby upewnić się, że jest zawsze zamknięty.

Jeśli nigdy wcześniej nie lutowałeś, sprawdź kilka wstępów w Instructables, takich jak https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Poćwicz na kilku przewodach przed rozpoczęciem pracy nad rzeczywistym projektem.

Krok 3: Łączenie wszystkiego w całość

Zrób małe otwory na sztywne miedziane druty w dolnej części sondy za pomocą noża hobbystycznego. Łatwiej jest przełożyć przewody, jeśli sztywne przewody miedziane są nieco dłuższe. Później zostaną one skrócone.

Przylutuj przewody łączące (4 na Zdjęciu A) do dwóch sztywnych przewodów miedzianych (5 na Zdjęciu A).

Chcesz dociążyć sondę, na przykład dodając trochę suchego piasku lub kamyków. To sprawia, że opuszczanie sondy w studni jest nieco łatwiejsze, ponieważ taśma pomiarowa będzie napięta. Zamknij pojemnik i sprawdź jeszcze raz, czy wszystko nadal działa (zdjęcie B).

Przetnij sztywne miedziane druty tak, aby wystawały na około jeden lub dwa centymetry. Ostrożnie przyklej je na miejscu gorącym klejem, upewniając się, że jest całkowicie wodoszczelny (zdjęcie C).

Krok 4: Test

Przymocuj sondę do taśmy pomiarowej za pomocą sznurków i/lub wiązań. Możesz użyć do tego wszystkiego, ale upewnij się, że się trzyma, w przeciwnym razie sonda może wylądować na dnie studni. Przetestuj połączenie przed opuszczeniem go do studni!

Nadszedł czas, aby wyjść i przetestować sondę w swojej studni! Zrobiłem mały zestaw ze zbiornikiem, odrobiną żwiru i rurką PVC, która dobrze spełnia rolę. Do wody dodałem niebieską farbę wodną, aby pokazać poziom wód gruntowych. Film pokazuje, że naprawdę łatwo jest znaleźć dokładne miejsce, w którym sonda dotyka wody, znacznie łatwiej niż w przypadku tradycyjnego dzwonka. Możesz odczytać taśmę pomiarową w ustalonym punkcie na górze zagłębienia, ale pamiętaj, aby dodać dodatkową długość od dołu sondy do zera na taśmie.

Miłego mierzenia!