Gerçek Zamanlı Kuyu Suyu Sıcaklığı, İletkenlik ve Su Seviyesi Ölçer: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu talimatlar, kazılmış kuyulardaki sıcaklık, Elektriksel İletkenlik (EC) ve su seviyelerini izlemek için düşük maliyetli, gerçek zamanlı bir su sayacının nasıl oluşturulacağını açıklar. Sayaç, kazılmış bir kuyuya asılacak, su sıcaklığını, EC'yi ve su seviyesini günde bir kez ölçecek ve verileri anında görüntüleme ve indirme için WiFi veya hücresel bağlantı ile İnternet'e gönderecek şekilde tasarlanmıştır. Metreyi oluşturan parçaların maliyeti, WiFi versiyonu için yaklaşık 230 Can$ ve hücresel versiyon için Can$330'dur. Su sayacı Şekil 1'de gösterilmektedir. Ekteki dosyada yapım talimatları, parça listesi, sayacın inşası ve çalıştırılması için ipuçları ve sayacın bir su kuyusuna nasıl kurulacağı ile ilgili tam bir rapor verilmiştir (EC Meter Instructions.pdf). Bu su sayacının daha önce yayınlanmış bir versiyonu yalnızca su seviyelerini izlemek için mevcuttur (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

Sayaç üç sensör kullanır: 1) kuyudaki suyun derinliğini ölçmek için bir ultrasonik sensör; 2) su sıcaklığını ölçmek için su geçirmez bir termometre ve 3) suyun elektrik iletkenliğini ölçmek için düşük maliyetli bir EC sensörü olarak kullanılan ortak bir ev tipi iki uçlu fiş. Ultrasonik sensör doğrudan kuyunun tepesinde asılı duran ve sensör ile kuyudaki su seviyesi arasındaki mesafeyi ölçen sayaç kasasına takılır; ultrasonik sensör kuyudaki su ile doğrudan temas halinde değildir. Sıcaklık ve EC sensörleri suya daldırılmalıdır; bu iki sensör, sensörlerin su seviyesinin altına uzanmasına izin verecek kadar uzun bir kablo ile sayaç kasasına bağlanır.

Sensörler, bir WiFi veya hücresel ağa bağlanan ve su verilerini grafiklendirilmek üzere bir web hizmetine gönderen bir Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazına bağlanır. Bu projede kullanılan web hizmeti, ticari olmayan küçük projeler için ücretsiz olan ThingSpeak.com'dur (https://thingspeak.com/). Sayacın WiFi sürümünün çalışması için bir WiFi ağına yakın olması gerekir. Evsel su kuyuları, WiFi'li bir evin yakınında bulundukları için genellikle bu koşulu karşılar. Sayaç bir veri kaydedici içermez, bunun yerine su verilerini bulutta depolandığı ThingSpeak'e gönderir. Bu nedenle, bir veri iletim sorunu varsa (örn. İnternet kesintisi sırasında) o güne ait su verileri iletilmez ve kalıcı olarak kaybolur.

Burada sunulan sayaç tasarımı, bir evsel su deposundaki su seviyelerini ölçmek ve su seviyesini Twitter üzerinden raporlamak için yapılan bir sayaçtan sonra değiştirildi (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…). Orijinal tasarım ile burada sunulan tasarım arasındaki temel farklar, sayacı kablolu bir güç adaptörü yerine AA pillerle çalıştırabilme, verileri Twitter mesajı yerine zaman serisi grafiğinde görüntüleyebilme, su seviyelerini ölçmek için özel olarak tasarlanmış bir ultrasonik sensör ve sıcaklık ve EC sensörlerinin eklenmesi.

Yaygın bir ev tipi fişle yapılan düşük maliyetli, özel yapım EC sensörü, hidroponik veya aquaponik operasyonlarda gübre konsantrasyonlarını ölçmek için bir sensör tasarımına dayanmaktadır (https://hackaday.io/project/7008-fly). -savaş-a-hacker…). EC sensöründen gelen iletkenlik ölçümleri, su sıcaklık sensörü tarafından sağlanan sıcaklık verileri kullanılarak sıcaklık telafi edilir. Özel yapım EC sensörü, yalnızca nispeten hızlı, ayrı iletkenlik ölçümleri için kullanılabilen (yani sürekli EC ölçümleri için olmayan) basit bir elektrik devresine (DC voltaj bölücü) dayanır. Bu tasarımla iletkenlik ölçümleri yaklaşık olarak her beş saniyede bir alınabilir. Bu devre AC akımı yerine DC akımı kullandığından, iletkenlik ölçümlerinin beş saniyeden daha kısa aralıklarla yapılması sudaki iyonların polarize olmasına neden olarak hatalı okumalara yol açabilir. Ismarlama EC sensörü, ticari bir EC metreye (YSI EcoSense pH/EC 1030A) karşı test edildi ve sensörün kalibrasyon değerinin ±500 uS/cm içindeki çözeltiler için ticari sayacın yaklaşık %10'unda iletkenliği ölçtüğü bulundu.. İstenirse, düşük maliyetli ısmarlama EC sensörü, Atlas Scientific iletkenlik probu (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…) gibi ticari olarak satılan bir prob ile değiştirilebilir.

Bu rapordaki su sayacı, sığ su derinliklerine sahip (yer yüzeyinin 10 m altında) büyük çaplı (0,9 m iç çap) kazılmış kuyular için tasarlanmış ve test edilmiştir. Bununla birlikte, çevresel izleme kuyuları, sondaj kuyuları ve yüzey suyu kütleleri gibi diğer durumlarda su seviyelerini ölçmek için potansiyel olarak kullanılabilir.

Su sayacını oluşturmak için adım adım talimatlar aşağıda verilmiştir. Sayaç yapım sürecine başlamadan önce inşaatçının tüm inşaat adımlarını okuması tavsiye edilir. Bu projede kullanılan IoT cihazı bir Particle Photon'dur ve bu nedenle aşağıdaki bölümlerde “IoT cihazı” ve “Foton” terimleri birbirinin yerine kullanılmaktadır.

Gereçler

Tablo 1: Parça Listesi

Elektronik parçalar:

Su seviye sensörü – MaxBotix MB7389 (5m menzil)

Su geçirmez dijital sıcaklık sensörü

IoT cihazı - Başlıklı Parçacık Fotonu

Anten (anten ölçüm cihazı kasasına takılı) – 2,4 GHz, 6dBi, IPEX veya u. FL konektörü, 170 mm uzunluğunda

İletkenlik probu yapmak için uzatma kablosu – 2 uçlu, ortak dış mekan kablosu, 5 m uzunluk

Sıcaklık probu uzatmak için kullanılan tel, 4 iletken, 5 m uzunluk

Tel – geçmeli konnektörlü atlama teli (300 mm uzunluk)

Pil takımı – 4 X AA

Piller – 4 X AA

Sıhhi Tesisat ve Donanım Parçaları:

Boru - ABS, 50 mm (2 inç) çap, 125 mm uzunluk

Üst kapak, ABS, 50 mm (2 inç), su geçirmezlik sağlamak için contalı dişli

Alt kapak, PVC, 50 mm (2 inç) sensöre uyacak şekilde ¾ inç dişi NPT dişli

2 Boru bağlantı elemanı, ABS, 50 mm (2 inç) üst ve alt kapağı ABS borusuna bağlamak için

Üst kapakta askı yapmak için halkalı cıvata ve 2 somun, paslanmaz çelik (1/4 inç)

Diğer malzemeler: elektrik bandı, Teflon bant, ısıyla daralan makaron, EC sensör kapağı yapmak için hap şişesi, lehim, silikon, kasayı monte etmek için yapıştırıcı

Adım 1: Sayaç Kasasını Birleştirin

Sayaç kasasını yukarıdaki Şekil 1 ve 2'de gösterildiği gibi monte edin. Sensör ve halkalı cıvata dahil olmak üzere uçtan uca monte edilen sayacın toplam uzunluğu yaklaşık 320 mm'dir. Sayaç kasası yapımında kullanılan 50 mm çapındaki ABS borunun uzunluğu yaklaşık 125 mm olacak şekilde kesilmelidir. Bu, kasanın içinde IoT cihazını, pil takımını ve 170 mm uzunluğunda dahili anteni barındırmak için yeterli alan sağlar.

Kasayı su geçirmez hale getirmek için tüm bağlantıları silikon veya ABS yapıştırıcı ile kapatın. Bu çok önemlidir, aksi takdirde kasanın içine nem girebilir ve iç bileşenleri tahrip edebilir. Nemi emmek için kasanın içine küçük bir kurutucu paket yerleştirilebilir.

Bir delik açarak ve delikli cıvatayı ve somunu yerleştirerek üst kapağa bir delikli cıvata takın. Gözlü cıvatayı sabitlemek için kasanın hem içinde hem de dışında bir somun kullanılmalıdır. Su geçirmez hale getirmek için cıvata deliğinde kapağın içini silikonlayın.

Adım 2: Kabloları Sensörlere Bağlayın

Su Seviye Sensörü:

Foton'a (yani sensör pimleri GND, V+ ve Pim 2) bağlamak için su seviyesi sensörüne üç kablo (bkz. Şekil 3a) lehimlenmelidir. Sensör üzerindeki bağlantı delikleri küçük ve birbirine yakın olduğu için kabloları sensöre lehimlemek zor olabilir. İyi, güçlü bir fiziksel ve elektriksel bağlantı olması ve bitişik teller arasında lehim arklarının olmaması için tellerin sensöre uygun şekilde lehimlenmesi çok önemlidir. İyi aydınlatma ve bir büyüteç, lehimleme işlemine yardımcı olur. Daha önce lehimleme deneyimi olmayanlar için, kabloları sensöre lehimlemeden önce biraz lehimleme uygulaması önerilir. SparkFun Electronics'te (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…) lehimleme hakkında çevrimiçi bir eğitim mevcuttur.

Teller sensöre lehimlendikten sonra, sensörden dışarı taşan fazla çıplak tel, tel kesicilerle yaklaşık 2 mm uzunluğa kadar kesilebilir. Lehim bağlantılarının kalın bir silikon boncuk ile kaplanması tavsiye edilir. Bu, bağlantılara daha fazla güç verir ve sayaç kasasına nem girerse sensör bağlantılarında korozyon ve elektrik sorunları olasılığını azaltır. İlave koruma ve gerilim azaltma sağlamak için sensör bağlantısındaki üç kablonun etrafına elektrik bandı da sarılabilir, bu da tellerin lehim bağlantılarında kırılma olasılığını azaltır.

Sensör kablolarının bir ucunda Foton'a takmak için itmeli tip konektörler (bkz. Şekil 3b) bulunabilir. Basmalı konektörlerin kullanılması, sayacın monte edilmesini ve sökülmesini kolaylaştırır. Sensör kabloları, sayaç kasasının tüm uzunluğunu uzatabilmeleri için en az 270 mm uzunluğunda olmalıdır. Bu uzunluk, fotonun kasanın alt ucundaki sensör yerindeyken kasanın üst ucundan bağlanmasına izin verecektir. Tavsiye edilen bu kablo uzunluğunun, sayaç kutusunu yapmak için kullanılan ABS borunun 125 mm uzunluğunda kesildiğini varsaydığını unutmayın. Kabloları kesmeden ve sensöre lehimlemeden önce, fotonun kasa monte edildikten ve sensör kalıcı olarak takıldıktan sonra bağlanabilmesi için 270 mm'lik bir kablo uzunluğunun sayaç kasasının üst kısmını aşmak için yeterli olduğunu onaylayın. dosya.

Su seviye sensörü artık sayaç kasasına takılabilir. Su geçirmez bir sızdırmazlık sağlamak için Teflon bant kullanılarak alt kapağa sıkıca vidalanmalıdır.

Sıcaklık sensörü:

DS18B20 su geçirmez sıcaklık sensöründe genellikle kırmızı (V+), siyah (GND) ve sarı (veri) renkli üç kablo bulunur (Şekil 4). Bu sıcaklık sensörleri tipik olarak 2 m'den daha kısa olan ve sensörün kuyudaki su seviyesine ulaşmasına izin verecek kadar uzun olmayan nispeten kısa bir kablo ile gelir. Bu nedenle, sensör kablosu su geçirmez bir kablo ile uzatılmalı ve sensör kablosuna su geçirmez bir ek ile birleştirilmelidir. Bu, lehim bağlantılarını silikonla kaplayarak ve ardından ısıyla büzüşerek yapılabilir. Su geçirmez bir ekleme yapma talimatları burada verilmiştir: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. Uzatma kablosu, dört iletkenli ve düşük maliyetle çevrimiçi olarak satın alınabilen ortak dış mekan telefon uzatma hattı kullanılarak yapılabilir. Kablo, sıcaklık sensörünün sayaç kasasından dışarı çıkabilmesi ve su seviyesinin düşmesi için bir pay dahil olmak üzere kuyudaki suya daldırılabilmesi için yeterince uzun olmalıdır.

Sıcaklık sensörünün çalışabilmesi için sensörün kırmızı (V+) ve sarı (veri) kabloları arasına bir direnç bağlanmalıdır. Direnç, aşağıda Tablo 2'de listelendiği gibi, sıcaklık sensörü kablolarının takıldığı Foton pinlerine doğrudan sayaç kasasının içine monte edilebilir. Direnç değeri esnektir. Bu proje için 2,2 kOhm'luk bir direnç kullanıldı, ancak 2,2 kOhm ile 4,7 kOhm arasındaki herhangi bir değer çalışacaktır. Sıcaklık sensörünün çalışması için ayrıca özel bir kod gerekir. Sıcaklık sensörü kodu, Bölüm 3.4'te (Yazılım Kurulumu) açıklandığı gibi daha sonra eklenecektir. Sıcaklık sensörünü bir Foton'a bağlama hakkında daha fazla bilgiyi buradaki öğreticide bulabilirsiniz:

Sıcaklık sensörünün kablosu, Foton'a bağlanabilmesi için sayaç kasasından geçirilmelidir. Kablo, kasa alt kapağından bir delik açılarak kasanın altından geçirilmelidir (Şek. 5). İletkenlik sensörü kablosunu yerleştirmek için Bölüm 3.2.3'te açıklandığı gibi aynı delik kullanılabilir. Kablo yerleştirildikten sonra, kasaya nem girmesini önlemek için delik silikonla tamamen kapatılmalıdır.

İletkenlik Sensörü:

Bu projede kullanılan EC sensörü, “duvar efektlerini” kontrol etmek için plastik bir “hap şişesi” içine yerleştirilmiş standart bir Kuzey Amerika Tip A, 2 uçlu elektrik fişinden yapılmıştır (Şekil 6). Sensör başka bir nesnenin yaklaşık 40 mm yakınındayken duvar efektleri iletkenlik okumalarını etkileyebilir. Sensörün su kuyusunun kenarına veya kuyudaki başka bir nesneye yakın temas halinde olması durumunda, hap şişesinin sensörün etrafına koruyucu bir kılıf olarak eklenmesi duvar etkilerini kontrol edecektir. Sensör kablosunu yerleştirmek için hap şişesi kapağından bir delik açılır ve hap şişesinin altı kesilir, böylece su şişeye akabilir ve tapa uçlarıyla doğrudan temas edebilir.

EC sensörünün, bir topraklama kablosu ve bir veri kablosu dahil olmak üzere iki kablosu vardır. Toprak ve veri kabloları olarak hangi fiş ucunu seçtiğiniz önemli değildir. EC sensörünü yapmak için yeterince uzun bir uzatma kablosu kullanılırsa, kablo kuyudaki su seviyesine ulaşacak kadar uzun olacaktır ve sensör kablosunu uzatmak için su geçirmez ek yeri gerekli olmayacaktır. Güç sağlamak için EC sensörünün veri kablosu ile bir Foton pimi arasına bir direnç bağlanmalıdır. Direnç, aşağıda Tablo 2'de listelendiği gibi, EC sensör kablolarının takıldığı Foton pinlerine doğrudan sayaç kasasının içine monte edilebilir. Direnç değeri esnektir. Bu proje için 1 kOhm'luk bir direnç kullanıldı; ancak 500 Ohm ile 2,2 kOhm arasındaki herhangi bir değer çalışacaktır. Düşük iletkenlik çözümlerini ölçmek için daha yüksek direnç değerleri daha iyidir. Bu talimatlarla birlikte verilen kod, 1 kOhm'luk bir direnç kullanır; farklı bir direnç kullanılıyorsa, direncin değeri kodun 133. satırında ayarlanmalıdır.

EC sensörünün kablosu, Foton'a bağlanabilmesi için sayaç kasasından geçirilmelidir. Kablo, kasa alt kapağından bir delik açılarak kasanın altından geçirilmelidir (Şek. 5). Sıcaklık sensörü kablosunu takmak için aynı delik kullanılabilir. Kablo yerleştirildikten sonra, kasaya nem girmesini önlemek için delik silikonla tamamen kapatılmalıdır.

EC sensörü, ticari bir EC metre kullanılarak kalibre edilmelidir. Kalibrasyon prosedürü, ekteki raporun (EC Meter Instructions.pdf) Bölüm 5.2'sinde (Alan Kurulum Prosedürü) açıklandığı gibi sahada yapılır. Kalibrasyon, EC metre için hücre sabitini belirlemek için yapılır. Hücre sabiti, tırnakların yapıldığı metal türü, tırnakların yüzey alanı ve tırnaklar arasındaki mesafe dahil olmak üzere EC sensörünün özelliklerine bağlıdır. Bu projede kullanılana benzer standart bir A Tipi fiş için hücre sabiti yaklaşık 0,3'tür. İletkenlik teorisi ve ölçümü hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… ve burada:

3. Adım: Sensörleri, Pil Paketini ve Anteni IoT Cihazına Bağlayın

Foton'a üç sensörü, pil takımını ve anteni takın (Şekil 7) ve tüm parçaları sayaç kasasına yerleştirin. Tablo 2, Şekil 7'de gösterilen pim bağlantılarının bir listesini sağlar. Sensörler ve pil takımı kabloları, doğrudan Foton'a lehimlenerek veya Fotonun alt tarafındaki başlık pimlerine takılan itmeli tip konektörlerle eklenebilir (Şekil 2'de görüldüğü gibi. Push-on konektörlerin kullanılması, sayacın sökülmesini veya arızalanması durumunda Photon'un değiştirilmesini kolaylaştırır. Photon'daki anten bağlantısı, u. FL tipi bir konektör gerektirir (Şekil 7) ve bağlantıyı yapmak için Photon'a çok sıkı bir şekilde itilmesi gerekir. Sayaç test edilmeye veya bir kuyuya takılmaya hazır olana kadar pilleri pil takımına takmayın. Bu tasarımda açma/kapama düğmesi bulunmamaktadır, bu nedenle piller takılıp çıkarılarak sayaç açılıp kapatılır.

Tablo 2: IoT cihazındaki (Particle Photon) pin bağlantılarının listesi:

Foton pimi D2 - şuna bağlanın - WL sensör pimi 6, V+ (kırmızı kablo)

Foton pimi D3 - bağlantı - WL sensör pimi 2, veri (kahverengi tel)

Foton pimi GND - şuna bağlanın - WL sensör pimi 7, GND (siyah kablo)

Foton pimi D5 - bağlantı - Sıcaklık sensörü, veri (sarı kablo)

Foton pimi D6 - şuna bağlanın - Sıcaklık sensörü, V+ (kırmızı kablo)

Foton pimi A4 - şuna bağlanın - Sıcaklık sensörü, GND (siyah kablo)

Foton pimi D5 - D6 - Sıcaklık sensörü, direnç R1 (Foton pimleri D5 ve D6 arasına bir 2.2k direnç bağlayın)

Foton pimi A0 - bağlantı - EC sensörü, veri

Foton pimi A1 - - EC sensörüne, GND'ye bağlanın

Foton pimi A2 - A0 - EC sensörü, direnç R2 (Foton pimleri A0 ve A2 arasına 1k direnç bağlayın)

Foton pini VIN - şuna bağlanın - Pil takımı, V+ (kırmızı kablo)

Foton pimi GND - şuna bağlanın - Pil takımı, GND (siyah kablo)

Photon u. FL pini - bağlanın - Anten

Adım 4: Yazılım Kurulumu

Sayacın yazılımını kurmak için beş ana adım gereklidir:

1. Photon ile çevrimiçi bir arayüz sağlayacak bir Parçacık hesabı oluşturun. Bunu yapmak için Particle mobil uygulamasını bir akıllı telefona indirin: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Uygulamayı yükledikten sonra, bir Particle hesabı oluşturun ve Photon'u hesaba eklemek için çevrimiçi talimatları izleyin. Particle uygulamasını indirmeye ve yeniden bir hesap oluşturmaya gerek kalmadan aynı hesaba herhangi bir ek Foton eklenebileceğini unutmayın.

2. Bir ThingSpeak hesabı oluşturun https://thingspeak.com/login ve su seviyesi verilerini görüntülemek için yeni bir kanal kurun. Bir su sayacı için bir ThingSpeak web sayfası örneği, Şekil 8'de gösterilmektedir ve burada da görüntülenebilir: https://thingspeak.com/channels/316660 Bir ThingSpeak kanalı kurma talimatları şu adreste sağlanır: https://docs.particle.io/tutorials/device-cloud/we… Diğer Fotonlar için ek kanalların başka bir ThingSpeak hesabı oluşturmaya gerek kalmadan aynı hesaba eklenebileceğini unutmayın.

3. Photon'dan ThingSpeak kanalına su seviyesi verilerini iletmek için bir “web kancası” gereklidir. Bir web kancası kurma talimatları, ekteki raporun Ek B'sinde verilmiştir (EC Meter Instructions.pdf) Birden fazla su sayacı yapılıyorsa, her ek Foton için benzersiz bir ada sahip yeni bir web kancası oluşturulmalıdır.

4. Yukarıdaki adımda oluşturulan webhook, Photon'u çalıştıran koda eklenmelidir. Su seviyesi ölçerin WiFi sürümünün kodu ekteki dosyada verilmiştir (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). Bir bilgisayarda, Particle web sayfasına gidin https://thingspeak.com/login Particle hesabına giriş yapın ve Particle uygulaması arayüzüne gidin. Kodu kopyalayın ve Particle uygulaması arayüzünde yeni bir uygulama oluşturmak için kullanın. Yukarıda oluşturulan web kancasının adını kodun 154. satırına girin. Bunu yapmak için, tırnak içindeki metni silin ve 154. satırdaki tırnak içine yeni web kancası adını ekleyin, bu aşağıdaki gibidir: Particle.publish("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes".

5. Kod artık doğrulanabilir, kaydedilebilir ve Photon'a yüklenebilir. Kod doğrulandığında, “OneWire.h: Böyle bir dosya veya dizin yok” yazan bir hata döndürür. OneWire, sıcaklık sensörünü çalıştıran kitaplık kodudur. Bu hata, Particle kitaplığından OneWire kodu yüklenerek düzeltilmelidir. Bunu yapmak için, kodunuz görüntülenen Parçacık Uygulaması arayüzüne gidin ve ekranın sol tarafındaki Kitaplıklar simgesine (soru işareti simgesinin hemen üzerinde bulunur) gidin. Kitaplıklar simgesine tıklayın ve OneWire'ı arayın. OneWire'ı seçin ve "Projeye Dahil Et"e tıklayın. Listeden uygulamanızın adını seçin, “Onayla”ya tıklayın ve ardından uygulamayı kaydedin. Bu, kodun üstüne üç yeni satır ekleyecektir. Bu üç yeni satır, kodu etkilemeden silinebilir. Kod satır numaralarının bu belgedeki talimatlarla eşleşmesi için bu üç satırı silmeniz önerilir. Üç satır yerinde bırakılırsa, bu belgede tartışılan tüm kod satır numaraları üç satır ilerletilecektir. Kodun, buluttan Photon'da saklandığını ve üzerine kurulduğunu unutmayın. Bu kod, su sayacını su kuyusundayken çalıştırmak için kullanılacaktır. Saha kurulumu sırasında, raporlama sıklığını günde bir kez ayarlamak ve su kuyusu hakkında bilgi eklemek için kodda bazı değişiklikler yapılması gerekecektir (bu, ekli dosyada "EC Meter Instructions.pdf" başlıklı bölümde açıklanmıştır). “Sayacı Su Kuyusuna Kurma”).

Adım 5: Metreyi Test Edin

Sayaç yapımı ve yazılım kurulumu artık tamamlanmıştır. Bu noktada sayacın test edilmesi önerilir. İki test tamamlanmalıdır. İlk test, sayacın su seviyelerini, EC değerlerini ve sıcaklığı doğru bir şekilde ölçebildiğini ve verileri ThingSpeak'e gönderebildiğini doğrulamak için kullanılır. İkinci test, Fotonun güç tüketiminin beklenen aralıkta olduğunu doğrulamak için kullanılır. Foton çok fazla güç kullanıyorsa piller beklenenden daha erken bozulacağı için bu ikinci test yararlıdır.

Test amacıyla, kod her iki dakikada bir su seviyelerini ölçecek ve raporlayacak şekilde ayarlanmıştır. Bu, ölçüm cihazı test edilirken ölçümler arasında beklemek için pratik bir süredir. Farklı bir ölçüm frekansı isteniyorsa kodun 19. satırındaki MeasureTime değişkenini istediğiniz ölçüm frekansına değiştirin. Ölçüm frekansı saniye cinsinden girilir (yani 120 saniye, iki dakikaya eşittir).

İlk test ofiste metreyi zeminden yukarı asarak, açarak ve ThingSpeak kanalının sensör ile zemin arasındaki mesafeyi doğru bir şekilde bildirip bildirmediğini kontrol ederek yapılabilir. Bu test senaryosunda ultrasonik darbe, kuyudaki su yüzeyini simüle etmek için kullanılan zeminden yansır. EC ve sıcaklık sensörleri, sensörlerin ThingSpeak kanalına doğru değerleri bildirdiğini doğrulamak için, sıcaklığı ve iletkenliği bilinen (yani ticari bir EC metre ile ölçüldüğü gibi) bir su kabına yerleştirilebilir.

İkinci test için, pil takımı ile Foton arasındaki elektrik akımı, Foton veri sayfasındaki özelliklerle eşleştiğini doğrulamak için ölçülmelidir: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… Deneyimler, bu testin, arızalı IoT cihazlarının sahada konuşlandırılmadan önce belirlenmesine yardımcı olduğunu göstermiştir. Pil takımı üzerindeki pozitif V+ kablosu (kırmızı kablo) ile Foton üzerindeki VIN pimi arasına bir akım ölçer yerleştirerek akımı ölçün. Akım, hem çalışma modunda hem de derin uyku modunda ölçülmelidir. Bunu yapmak için, Fotonu açın ve yaklaşık 20 saniye boyunca çalışan çalışma modunda (Fotonun üzerindeki LED'in camgöbeği rengine dönmesiyle belirtildiği gibi) başlayacaktır. Bu süre boyunca çalışma akımını gözlemlemek için akım ölçeri kullanın. Foton daha sonra iki dakika boyunca otomatik olarak derin uyku moduna geçer (Fotonun üzerindeki LED'in kapanmasıyla belirtildiği gibi). Şu anda derin uyku akımını gözlemlemek için akım ölçeri kullanın. Çalışma akımı 80 ile 100 mA arasında, derin uyku akımı ise 80 ile 100 µA arasında olmalıdır. Akım bu değerlerden yüksekse Foton değiştirilmelidir.

Sayaç artık bir su kuyusuna kurulmaya hazırdır (Şek. 9). Sayacın bir su kuyusuna nasıl kurulacağına ilişkin talimatlar ve ayrıca sayaç yapımı ve çalıştırma ipuçları ekli dosyada verilmiştir (EC Meter Instructions.pdf).

Adım 6: Metrenin Hücresel Versiyonu Nasıl Yapılır

Su sayacının hücresel versiyonu, daha önce açıklanan parça listesi, talimatlar ve kodda değişiklikler yapılarak oluşturulabilir. Hücresel sürüm, İnternet'e hücresel bir sinyal aracılığıyla bağlandığı için WiFi gerektirmez. Sayacın hücresel versiyonunu oluşturmak için gereken parçaların maliyeti (vergiler ve nakliye hariç) yaklaşık 330 Can$'dır ve ayrıca hücresel IoT cihazıyla birlikte gelen hücresel veri planı için ayda yaklaşık Can$4'dür.

Hücresel ölçüm cihazı, aşağıdaki değişikliklerle yukarıda listelenen aynı parçaları ve yapım adımlarını kullanır:

• Bir hücresel IoT cihazı (Particle Electron) için WiFi IoT cihazını (Particle Photon) değiştirin: https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Metreyi oluştururken, yukarıda belirtilen pin bağlantılarını kullanın. 3. Adımdaki sayacın WiFi versiyonu.

• Hücresel IoT cihazı, WiFi sürümünden daha fazla güç kullanır ve bu nedenle iki pil kaynağı önerilir: IoT cihazıyla birlikte gelen 3,7V Li-Po pil ve 4 AA pil içeren bir pil takımı. 3.7V LiPo pil, sağlanan konektörlerle doğrudan IoT cihazına bağlanır. AA pil takımı IoT cihazına yukarıda Adım 3'te sayacın WiFi sürümü için açıklananla aynı şekilde takılır. Saha testleri, sayacın hücresel sürümünün yukarıda açıklanan pil kurulumunu kullanarak yaklaşık 9 ay boyunca çalışacağını göstermiştir.. Hem AA pil paketini hem de 2000 mAh 3,7 V Li-Po pili kullanmanın bir alternatifi, daha yüksek kapasiteli (ör. 4000 veya 5000 mAh) bir 3,7 V Li-Po pil kullanmaktır.

• Sayaca harici bir anten takılmalıdır, örneğin: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… Hücresel hizmet sağlayıcısı tarafından suyun kullanıldığı frekansa göre derecelendirildiğinden emin olun. metre kullanılacaktır. Hücresel IoT cihazıyla birlikte gelen anten, dış mekanda kullanıma uygun değildir. Harici anten, antenin kuyu başında kuyunun dışına bağlanmasına izin veren uzun (3 m) bir kablo ile bağlanabilir (Şekil 10). Anten kablosunun kasanın altından geçirilmesi ve nem girişini önlemek için silikonla iyice yalıtılması önerilir (Şek. 11). Kaliteli, su geçirmez, dış mekan koaksiyel uzatma kablosu önerilir.

• Hücresel IoT cihazı, sayacın WiFi sürümünden farklı bir kodla çalışır. Ölçüm cihazının hücresel versiyonunun kodu ekli dosyada verilmiştir (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).