PiSiphon Yağmur Ölçer (Prototip): 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu proje, Bell sifon Yağmur Göstergesi üzerinde bir iyileştirmedir. Daha doğru ve sızdıran sifonlar geçmişten kalma bir şey olmalı.

Geleneksel olarak yağış, manuel bir yağmur ölçer ile ölçülür.

Otomatik hava istasyonları (IoT hava istasyonları dahil) normalde devrilme kovaları, akustik disdrometreler (Damlaların Dağılımı) veya lazer disdrometreler kullanır.

Devrilme kovaları, tıkanabilen hareketli parçalara sahiptir. Laboratuvarlarda kalibre edilirler ve şiddetli yağmur fırtınalarında doğru ölçüm yapmayabilirler. Disdrometreler, kar veya sisten küçük damlaları veya yağışları almakta zorlanabilir. Disdrometreler ayrıca damla boyutlarını tahmin etmek ve yağmur, kar ve dolu arasında ayrım yapmak için karmaşık elektronikler ve işleme algoritmaları gerektirir.

Otomatik Sifonlama yağmur ölçerinin yukarıdaki sorunlardan bazılarının üstesinden gelmek için yararlı olabileceğini düşündüm. Sifon Silindiri ve huni, normal bir FDM 3d Yazıcıya kolayca basılabilir (RipRaps ve Prusas gibi ekstrüderli ucuz olanlar).

Sifon silindirini nispeten hızlı boşaltmak (Sifon) için sadece doğal kuvvetler kullanılır. Sifonun hareketli parçası yoktur.

Bu yağmur ölçer, sifon silindirinde farklı seviyelerde birkaç çift elektronik sonda bulunan bir sifon silindirinden oluşur. Problar, bir Raspberry PI'nin GPIO pinlerine bağlanır. Su, her bir prob çiftinin seviyesine ulaşır ulaşmaz, ilgili GPIO giriş pininde bir yüksek tetiklenecektir. Elektrolizi sınırlamak için, okumalar arasında yağmurda akan akımın yönü değiştirilir. Her okuma yalnızca milisaniye sürer ve bir dakika içinde yalnızca birkaç okuma yapılır.

PiSiphon Yağmur Ölçer, orijinal Bell Siphon Yağmur Ölçerim üzerinde önemli bir gelişmedir. Sesin hızı sıcaklık ve nemden çok fazla etkilendiğinden, Ultrasonik Yağmur Göstergemden daha iyi olması gerektiğine inanıyorum.

Adım 1: Neye İhtiyacınız Olacak?

1. Bir ahududu pi (3B kullandım, ancak eski olan herhangi biri çalışmalı)

2. 3D Yazıcı-(Sifon Silindiri yazdırmak için. Tasarımımı ben vereceğim. Baskı servisine de götürebilirsiniz)

3. Eski yağmur ölçer hunisi (Ya da bir tane yazdırabilirsiniz. Tasarımımı sağlayacağım.)

4. 10 x Cıvata, 3mm x 30 mm (M3 30mm) prob olarak.

5. 20 x M3 somun

6. 10 Çatal Tip sac pabuçları

7. Elektrik kabloları ve her biri en az bir dişi uçlu 10 aktarma kablosu.

8. Breadboard (test için isteğe bağlı).

9. Python programlama becerileri (Örnek kod verilmiştir)

10. Büyük bir Şırınga (60ml).

11. Ahududu pi için su geçirmez kasa.

12. Basılı parçalarınız abs veya Silikon dolgu macunu ise ABS suyu.

13. 6 mm Balık Tank Tüpü (300 mm)

Adım 2: Sifon Silindiri ve Huni Grubu

Tüm baskılar için bir DaVinci AIO yazıcı kullandım.

Malzeme: ABS

Ayarlar: %90 dolgu, 0,1 mm katman yüksekliği, kalın kabuk, destek yok.

Sifon Silindirini ve Huniyi monte edin. ABS yapıştırıcı kullanın

Probları monte edin (2 somunlu M3 x 30 mm cıvatalar)

Probları (cıvataları) Sifon Silindirine yerleştirin ve ABS yapıştırıcı veya Silikon dolgu macunu ile kapatın. Problar, gerektiğinde bir diş fırçası ile temizlenebilmeleri için sifon silindirinin üst açık tarafından görülebilmelidir. Probların bu temas noktaları her zaman temiz olmalıdır. Kontaklarda ABS yapıştırıcı veya Silikon sızdırmazlık maddesi olmadığından emin olun.

Çatal tipi sac pabuçları kullanarak 10 kabloyu her bir proba takın. Tellerin diğer tarafını GPIO pinlerine bağlayın. Pinout aşağıdaki gibidir:

Prob Çiftleri: Prob Çifti 1 (P1, en düşük su seviyesi), Pin 26 ve 20)

Prob Çifti 2 (P2), GPIO Pin 19 ve 16

Prob Çifti 3 (P3), GPIO Pin 6 ve 12

Prob Çifti 4 (P4), GPIO Pin 0 ve 1

Prob Çifti 5 (P5), GPIOPin 11 ve 8

Adım 3: Sifonu Test Edin ve Kalibre Edin

Tüm kablolamanın doğru yapıldığından ve donanımın düzgün çalıştığından emin olmanız gerekir.

PiSiphon_Test2.py'yi çalıştırın

Sonuç 00000 = Su P1 seviyesine ulaşmadı (Prob Çifti 1)

Sonuç 00001=Su P1 seviyesine ulaştı (Prob Çifti 1)

Sonuç 00011=Su P2 seviyesine ulaştı (Prob Çifti 2)

Sonuç 00111=Su P3 seviyesine ulaştı (Prob Çifti 3)

Sonuç 01111=Su P4 seviyesine ulaştı (Prob Çifti 4)

Sonuç 11111= Su Seviye P5'e ulaştı (Prob çifti 5).

Tüm su seviyeleri algılanırsa, PiSiphon-Measure.py'yi çalıştırın.

Log_File'ınız PiSiphon-Measure.py ile aynı dizinde oluşturulur.

PiSiphon'u bir direğe kurun ve düzleştirin. Sifonunuz tahminin altındaysa (veya fazla tahmin ediyorsa), PiSiphon-Measure.py'deki rs değişkenini artırın (veya azaltın)

Adım 4: PiSiphon PRO

PiSiphon PRO geliyor. Suda herhangi bir metal prob kullanmayacak ve hatta çok daha iyi bir çözünürlüğe sahip olacaktır (0,1 mm'den az). Kapasitif bir toprak nem sensörü kullanacak (sıvı e-bant ülkemde çok pahalı). https://www.instructables.com/id/ESP32-WiFi-SOIL-MOISTURE-SENSOR/ bu sensörün bir ESP32'de nasıl performans gösterdiğine bakın.