Pohjaveden pinnan mittausanturi alhaisille resurssiasetuksille: 4 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Johdanto

Saimme Oxfamilta pyynnön kehittää yksinkertainen tapa, jolla Afganistanin koululaiset voivat seurata pohjaveden tasoa läheisissä kaivoissa. Amir Haidari on kääntänyt tämän sivun dariksi, ja käännös löytyy täältä. Kustannusten pitäisi olla alhaiset ja ne pitäisi pystyä tekemään paikallisesti saatavilla olevista materiaaleista. Aloitamme suunnittelulla, jonka pitäisi toimia useimmissa paikoissa, mutta vaihtoehtoille ja improvisoinnille on paljon tilaa. Käytin halpaa hälytintä äänen tuottamiseen, mutta yksinkertainen lelu voi toimia yhtä hyvin.

Perinteinen yksinkertainen tapa mitata pohjaveden tasot kaivossa on pienellä kellolla, pohjimmiltaan metalliputkella, joka on toisesta päästä auki ja toisesta kiinni, mittanauhalla (katso kuva). Kun kello upotetaan veteen, se antaa ponnahdusäänen, kuten videosta näkyy.

Sen käyttäminen vaatii jonkin verran harjoittelua. Sähköistä versiota on helpompi käyttää ja hauskempaa tehdä.

Tarvikkeet

Huomaa, että useimmissa osissa ei ole vaikeaa löytää vaihtoehtoja, minkä vuoksi joidenkin kohteiden jälkeen on toiminnallinen kuvaus suluissa.

Materiaalit (katso kuva A)

1. Halpa hälytys (elektroninen laite, joka antaa äänen, kun kytkin on suljettu, ajattele leluja, summerit …)
2. Tyhjä putki poretabletille (mikä tahansa vesitiivis kotelo, joka pitää piirin ja akun ja sopii kaivoon)
3. Jäykkä kuparilanka
4. Juotos, lanka
5. Kuuma liima (mikä tahansa liima tai pakkaus, joka voi tehdä pienen reiän vesitiiviiksi)
6. Nauha, solmukääreet, teippi (tämä yhdistää laitteen mittanauhaan)
7. Mittanauhan mittaaminen (voit tehdä itsesi merkitsemällä etäisyydet köydelle)

Työkalut (katso kuva B)

1. Juotosrauta (voi olla paljon yksinkertaisempi kuin tässä esitetty)
2. Kuuma liimapistooli
3. Harrasteveitsi
4. Suojalasit

Vaihe 1: Äänigeneraattorin valinta

On tärkeää valita huolellisesti laite, joka tuottaa ääntä, kun kytkin suljetaan tai painiketta painetaan. Markkinat, kaupat, joissa on halpaa "tavaraa", rautakaupat, käytettyjen autojen osat, nämä kaikki voivat olla hyvä lähde. Tarkistin halvan lelun, syntymäpäiväkortin, joka soitti musiikkia avattaessa, ja palovaroittimen, mutta päädyin ikkunahälytykseen, jonka löysin rautakaupasta kahdella eurolla, mutta luultavasti löytyy paljon halvemmalla. Seuraavat kriteerit on otettava huomioon:

• Kytkimen tai painikkeen ei pitäisi käynnistää koko piiriä. Tällöin kaikki energia virtaa kytkimen läpi. Meidän tapauksessamme kytkin on veden kautta tapahtuva yhteys, joka johtaa kohtuullisen hyvin, mutta jonka vastus on paljon suurempi kuin suljettu kytkin tai painettu painike. Syntymäpäiväkortissa oli sellainen kytkin, eikä se toiminut veden kanssa. Sen sijaan meidän on etsittävä jotain piiriä, joka voidaan käynnistää kosketuspainikkeella tai anturilla.
• Äänen pitäisi alkaa, kun piiri on suljettu, ja pysähtyä heti, kun yhteys katkeaa. Haluat kuulla jotain heti, kun anturi koskettaa vettä ja pysähtyy heti, kun se ei enää koske veteen. Lelu, jonka löysin, oli väärennetty puhelin, joka toistaa ääniä, jotka jatkuvat sen jälkeen, kun painiketta ei enää painettu. Tämän vuoksi tarkan vedenpinnan löytäminen on vaikeaa, vaikka se voitaisiin tehdä kärsivällisyydellä.
• Sen pitäisi olla tarpeeksi pieni, jotta se mahtuu astiaan, jota haluat käyttää mittapäässä. On ok leikata äänigeneraattori useisiin osiin, kuten myöhemmin esitetään. Minun tapauksessani minulla oli todella kapea putki testijärjestelyssäni, enkä pystynyt irrottamaan palovaroitinta riittävän pieniksi osiksi, jotta se mahtuu sisään. Jos kaivosi on paljon suurempi, rakentaminen on todennäköisesti helpompaa.
• Sen pitäisi olla halpaa.

Minun tapauksessani paras vaihtoehto oli hälytys, joka soi, kun ikkuna tai ovi avattiin. Hälytys voidaan avata löysäämällä yksi ruuvi, joka näyttää:

1. Pietsosummeri, joka tuottaa todellisen äänen
2. Piiri, joka käyttää pietsosummeria
3. Akkuosasto

Käytin alkuperäisiä kennoparistoja, mutta voit halutessasi käyttää isompia, joissa on enemmän energiaa, joten kestää paljon kauemmin ennen kuin avaat säiliön paristojen vaihtamiseksi, kun ne ovat tyhjät jonkin käytön jälkeen.

Vaihe 2: Hakkeroiva äänigeneraattori

Hälytys ei sopinut säiliöön, joten leikkasin sen kolmeen osaan, pietsosummeriin (1), piiriin (2) ja paristokoteloon (3). Kun irrotat pietsosummerin, ole hellävarainen, koska se koostuu ohuesta keraamisesta kerroksesta metallilevyllä, joten taivutettu keraaminen kerros rikkoutuu nopeasti.

Juotosliitäntäjohdot piirin pisteisiin, jotka on yhdistettävä äänen kytkemiseksi päälle. Tämä voi vaatia kokeilua ja etsimistä. Jos näet kytkimen tai painikkeen, kytke johto kytkimen tai painikkeen kumpaankin päähän ja testaa, onko ääni kytketty päälle, kun kaksi johtoa koskettavat. Tämä on myös hetki testata, toimiiko se veden kanssa upottamalla johtimien päät (4 kuvassa) veteen. Jos näin on, loput ovat vain kärsivällisyyttä. Jos laitteessa on pääkytkin koko laitteen kytkemiseksi päälle ja pois päältä, varmista, että se on kiinnitetty "päällä" -asentoon tai, kuten lopulta tein, juota johto poikki varmistaaksesi, että se on aina kiinni.

Jos et ole koskaan juottanut aiemmin, tutustu Instructablesin esittelyihin, kuten https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Harjoittele johtoja ennen varsinaisen projektin aloittamista.

Vaihe 3: Yhdistä kaikki

Tee harjaveitsellä pienet reiät jäykille kuparijohdoille mittapään pohjaan. Johdot on helpompi sovittaa läpi, jos jäykät kuparilangat ovat hieman pidempiä. Myöhemmin näitä lyhennetään.

Juotos liitäntäjohdot (4 kuvassa A) kahteen jäykkään kuparilankaan (5 kuvassa A).

Haluat lisätä mittapäähän lisäpainoa esimerkiksi lisäämällä kuivaa hiekkaa tai kiviä. Tämä helpottaa anturin laskemista kaivoon hieman helpommin, koska mittanauha kiristyy. Sulje säiliö ja testaa vielä kerran, toimiiko kaikki edelleen (kuva B).

Katkaise jäykät kuparilangat niin, että ne tarttuvat noin yhden tai kahden senttimetrin päähän. Liimaa ne varovasti paikalleen kuumalla liimalla ja varmista, että ne ovat kaikki vedenpitäviä (kuva C).

Vaihe 4: Testaa

Kiinnitä anturi mittausnauhaan joillakin naruilla ja/tai solmukelmilla. Voit käyttää tähän mitä tahansa, mutta varmista, että se pysyy paikallaan, muuten anturi saattaa päätyä kaivon pohjaan. Testaa liitäntä ennen kuin lasket sen kaivoon!

Nyt on aika mennä ulos ja testata koetin kaivossasi! Tein pienen kokoonpanon säiliöllä, soralla ja PVC-putkella, joka toimii hyvin. Lisäsin veteen sinistä vesimaalia pohjaveden tason osoittamiseksi. Video osoittaa, että on todella helppo löytää tarkka paikka, jossa anturi koskettaa vettä, paljon helpompaa kuin perinteisellä kellolla. Voit lukea mittanauhan kiinteässä kohdassa kaivon yläosassa, mutta muista lisätä ylimääräinen pituus mittapään pohjasta nauhan nollaan.

Onnea mittaamiseen!