Valmistus: Een Mini -sprinklerimittaus (ryhmä 12): 8 vaihetta

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

Ryhmä 12

Noortje Romeijn 4651464

Milton Fox 4652622

Deze Instructable on Milton Fox (opiskelija Maritieme Techniek, TU Delft) ja Noortje Romeijn (opiskelija Civiele Techniek, TU Delft). Allebei volgen we de civiele minor 'De delta denker, water voor later'. Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' on ondedeel 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-wasld can meten.

Wij hebben gekozen om een meetapparaat te ontwikkelen dat de infiltratiesnelheid kan bepalen. Se on de snelheid waarmee -vesi de grondin tunkeutumisessa. Ons meetapparaat is gebaseerd op een bestaande methode: de sprinkler-meting. De sprinkler-meting worden uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met groot van enkele tientallen vierkante meter. Met behulp van sprinklers wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde water afstroomt. Lisää vettä sanalla opgevangen in een goot. De afvoer in go go wordt ovenlopend gemeten.

Ontwikkelde meetapparaat bestaat uit een kleine bak met een gootje. In de bak wordt grond on een schuine helling geplaatst. Uusi sana gesimuleerd met een tuinslang met een sproeikop. In 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 on te zien in de bijgevoegde afbeelding.

Tarvikkeet

Materiaali:

• Emmer gevuld tapasi vettä;
• Volttimittari ja snoer;
• 2 ohjainta;
• 2 stekkeria voor stroomvoorziening;
• 2 pysäytyskontaktia;
• 'Kastje' (kaikki anturit te kalibreren en voor stroomvoorziening -anturit);
• Leipälauta;
• Hiukkasfotonit;
• Kannettava tietokone;
• Powerbank;
• Micro-USB-kaapeli;
• Leipälauta draden;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het breadboard kunnen verbinden;

• Ymmärrämme;

  • 2 keer 3300 ohmia.
  • 2 kierrosta 10000 ohmia.
• Matkapuhelin;
• 2 houten kisten, +- 40 bij 40 cm;
• 2 houten balken, afmeting +- 4 cm bij 4 cm, 2 metrin 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 -kannet, halkaisija 75 mm, pituus 1 metri;
• PVC buis afsluiter, halkaisija 75 mm;
• Ilmastointiteippi
• Grote waterfles met rechte wanden;
• 2 trekteriä;
• 2 kappaletta, halkaisija 15 mm;
• Tuinslang;
• Sproeikop;
• Schroeven;
• Spijkers.

Gereedschap:

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

Vaihe 1: Testaa Van Druksensoren

Voor het verkrijgen van betrouwbare meetresultaten is het belangrijk data er wordt gewerkt met goede druksensoren. Löydät sen druksensoren stabiel zijn bij verschillende waterdiepte -datasta. Zie het bijgevoegde plaatje van een druksensor. Vakautta van de druksensoren kan als volgt getest worden:

1. Verbind een druksensor, een stekker ja de voltmeter aan één van de kastjes. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor hoe dit precies moet.
2. Doe de stekker het stopcontact.
3. Jännitemittari Geeft nu een waarde aan. Tarkista deze waarde (ongeveer) stabiel.
4. Druksensor onder vesi de emmerissä ja vedessä.
5. Check of het gemeten voltage verandert bij verschillende waterdiepten en of dat het gemeten voltage stabiel is bij verschillende waterdieptes.

Als de druksensor aan alle check voldoet, kan deze worden toegepast. Herhaal de stappen ja tweede druksensor, tweede stekker ja tweede kastje.

Vaihe 2: Elektrische Circuit Maken Op Het Breadboard

Vaihe 2 on het maken van het elektrische circuit op het breadboard.

1. Druk de Photon hetki leipälauta.
2. Verbind de Photon ja kannettava tietokone sekä Powerbank.
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg over de elektrische schakeling is vereist.

De ene helft van het breadboard on bedoeld voor de bedrading van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter. Twee weerstanden per meter zijn gebruikt zodat het jännite verschaalt kan worden. De Photon voi nimetä maksimaalisen jännitteen van 3,3 voltin jännitteellä. 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 voltage over de afvoermeter can met behulp van een geschreven code (zie stap 5) of via een telefoon (zie stap 4) worden afgelezen bij pin A4 en het voltage over de regenmeter kan op de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. Photon vervangt dus ominaisjännite.

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

5. Verbind het breadboard aan het 'kastje'.

Vaihe 3: Elektrische Circuit Testen M.b.v. Puhelin

Het elektrische circuit can nu getest worden met behulp van een mobiele telefoon. Saatat olla varma Tinkerin, Photon automatisch heeft -ohjelman ohjelmasta.

1. Lataa Particle -sovellus.
2. Verbind de Photon on Powerbank -kannettavan tietokoneen kannettava tietokone.
3. Verbind de Photon on sovellus, volj hiervoor de stappen sovelluksessa.
4. Verbind de Photon on Internetissä, ja voit avata sen sovelluksessa. Als de Photon verbonden on "ademt" het controle lampje in het lichtblauw.
5. Bij 'Your Devices', napsauta zotonist verbonden Photon.
6. Napsauta "Tinker", "pin-layout" on nyt zichtbaar. In het hetgevoegde plaatje is te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien.
7. Napsauta A0 ja A4.

Als het goed is zullen naast beide pinnen waardes verschijnen tussen de 0 en 4096. 4096 staat gelijk aan 3, 3 Volt. De waardes hangen af van de onderwaterdiepte van de sensor. Voit lukea sanoista gecontroleerd oven beide -antureita eri versioissa, joissa on vedenjakeluohjelma A0 ja A4 -painikkeilla. Kuoppaanturi, anturi, kuormain, kun se on saatavana.

Vaihe 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

Dan on het nu tijd voor het maken van de bak en de meters. Zie bijgevoegde afbeeldingen als ondersteuning bij de tekst.

De bak

1. Hanki 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. Tämä on luonnollista ja luonnollista.
3. Zaag de PVC buis op maat zodat deze in de kist past en een stukje uitsteekt.
4. PVC -muovinen ovi, joka on peitetty langsrichtingissa.
5. Zaag een gat in de kist zodat de PVC-buis hier doorheen can en uitkomt buiten de kist.
6. Tutki kippengaas yli de gehele onderkant van de bak. Gebruik hiervoor kleine spijkertjes.
7. Span en bevestig het katoen over de gehele onderkant van de bak. Helmikuu hiervoor wederom kleine spijkertjes of een nietpistool.
8. Tutki ja tweede laag kippengaas yli de gehele onderkant van de bak.
9. Tutki hetki gootje in de bak met behulp van een lijmpistool of waterdicht duct tape.
10. Tutki het houten plankje (10 bij 40 cm) aan de onderkant van de kist, onder de goot. Oliko se hyvä vai ei ylimääräinen stevigheid.
11. Zaag de houtenbalken (4 bij 4 cm, 2 metri) ja tukeva pakettiauto 50 cm.
12. Tutki gezaagde balken onder elke hoek van de kist. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt worden of een lijmpistool.
13. Verstevig het geheel door het aanbrengen van 2 houten plankjes (10 bij 10 cm) op elke hoek van de kist. 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 (halkaisija 15 mm) aan de onderkant van de trechter, met behulp van een lijmpistool en duct tape.
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 on nu klaar!

Terveysmittari

1. Pak de overgebleven trechter.
2. Verbind het overgebleven buisje (halkaisija 15 mm), joka on saatavana van de trechter, met behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Zaag het overgebleven deel van de PVC buis op maat (on 40 cm) zodat deze goed onder het gootje past.
4. Zet de PVC buis afsluiter op de onderkant van de PVC buis.
5. Plaats de PVC onder het 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. Ruoka -annosmittari on nu klaar!

Vaihe 5: Koodauksen poisto

Kopieer de onderstaande code of maak zelf een soortgelijke code.

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 float Data [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort edellyttää, että luot lajittelutoiminnon int sort_desc (const void *cmp1, const void *cmp2) {// täytyy tyhjentää *int: ksi
6. int a = *((int *) cmp1);
7. int b = *((int *) cmp2);
8. // Vertailu
9. palaa a> b? -1: (a <b? 1: 0);
10. // Yksinkertaisempi, luultavasti nopeampi tapa:
11. // paluu b - a;
12. }
13. void setup () {
14. }
15. void loop () {
16. int mittaus1 = analoginen lukema (analogPin1);
17. kelluva volttimittaus1 = (kelluva) mittaus1 * 0,0008056641 * 13300/10000; // Volt
18. float Depth_measurement1 = Volt_measurement1 * 100; // millimetri
19. kelluva alue1 = 3404,966521; // vierkante millimetri
20. float Volume_measurement1 = Depth_measurement1 * Area1; // kubieke millimetri
21. float dVolume1 = Tilavuuden mittaus1 - vanhaTilavuus1;
22. oldVolume1 = Tilavuuden mittaus1;
23. int mittaus2 = analoginen lukema (analogPin2);
24. kelluva volttimittaus2 = (kelluva) mittaus2 * 0,0008056641 * 13300/10000; // Volt
25. float Depth_measurement2 = Volt_measurement2 * 87,5; // millimetri
26. kelluva alue2 = 3404,966521; // vierkante millimetri
27. float Volume_measurement2 = Depth_measurement2 * Area2; // kubieke millimetri
28. float dVolume2 = Tilavuuden mittaus2 - vanhaTilavuus2;
29. oldVolume2 = Tilavuuden mittaus2;
30. float Flow_rate = dVolume1 - 3,7427 * dVolume2; // we gaan ervanuit dat de regen ook in het gootje terecht komt.
31. float Infiltration_flowrate = (dVolume2 - Flow_rate) / 92182;
32. viive (delayTime);
33. Data [t] = Infiltration_flowrate;
34. t += 1;
35. jos (t == 10) {
36. // Matriisin alkioiden määrä
37. int Data_length = sizeof (Data) / sizeof (Data [0]);
38. // qsort - viimeinen parametri on toiminnon osoitin lajittelutoimintoon
39. qsort (Data, Data_length, sizeof (Data [0]), sort_desc);
40. float median_Infiltration_flowrate = ((Data [4] + Data [5])/2);
41. Particle.publish ("aihe", merkkijono (mediaani_suodatuksen_virtaus, 2));
42. // se on nyt lajiteltu
43. t = 0;
44. }
45. }

Deze -koodissa moeten enkele -parametrit aangepast worden aan jouw -rakenne. Osoita: de getallen in regel 18 fi 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, billeren.

Alma de code gemaakt is, moet je via ifttt.com inloggen en op 'create' clickken. Hierna moet je bij ‘this’ je Particle Photon verbinden. Daarna moet je bij’that’ een asiakirjatyyppi kiezen om je data in te publiceren en ook kiezen hoe het gepubliceerd wordt.

Vaihe 6: Sensoren Bevestigen

Rakentaminen ja koodaus gemaakt on en sensoren getest zijn, is het mogelijk om de sensoren te bevestigen aan de construction.

Hiervoor moeten de druksensoren on de afvoer- en regenmeter geplaatst worden. Als de sensoren niet goed blijven zitten, tape dan de kabeltjes large aan de meter zodat deze niet weg glijden.

Als je een drukverschil meter gebruikt (zoals wij), tape dan ook het lucht buisje large aan de construction, op een plek waar geen water zal komen. Als dit gedaan is, can je de meetbuizen onder de construction, zetten zodat het water erin zal komen als je gaat testen.

Vaihe 7: Kalibreren

Nu dat de sensoren laaja zitten, moeten ze nog gekalibreerd worden.

Tee nauttiminen välittömästi ja vedessä vettä veden alla.

Sluit de sensoren opnieuw aan op de voltmeter. Als de sensoren precies onderwater zitten zouden ze 0 Volt moeten aangeven. Als dit niet zo is, kalibreer dan het kastje van de sensor zo dat er wel 0 uitkomt of corrigeer in je code voor de startwaarde die je meet.

Vaihe 8: Klaar Om Te Testen

Je kan nu het geheel gaan testen.

Zorg dat je voor het beginnen met met 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 latten runnen en met de tuinslang neerslag simuleren in je bak. De meetgegevens zullen automatisch gepubliceerd worden.