การสร้าง: Een Mini Sprinkler Meting (กลุ่ม 12): 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

Groep 12

Noortje Romeijn 4651464

มิลตันฟ็อกซ์ 4652622

Deze Instructable คือ geschreven door Milton Fox (นักเรียน Maritieme Techniek, TU Delft) en Noortje Romeijn (นักเรียน Civile Techniek, TU Delft) Allebei volgen เรา de civiele minor 'De delta denker, น้ำ voor ภายหลัง'. Het vak 'CT3412-16 Meten aan water' is onderdeel van deze minor. สินค้าหมด เกี่ยวกับ vak kregen wij de opdracht een meetapparaat te ontwikkelen dat met behulp van een of meerdere sensors een fenomeen uit de water-wereld kan meten.

Wij hebben gekozen om een meetapparaat te ontwikkelen dat de infiltraties เนลไฮด์ กัน เบปาเลิน Dit เป็นน้ำ de snelheid waarmee ใน de grond infiltreert Ons meetapparaat คือ gebaseerd op een bestaande methode: de sprinkler-meting. คำที่ใช้เรียกสปริงเกอร์ uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met een grootte van enkele tientallen vierkante meters. พบกับ behulp van sprinklers wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde น้ำ afstroomt Dit water wordt opgevangen ใน een goot. De afvoer ใน de goot wordt doorlopend gemeten.

ออนส์ ontwikkelde meetapparaat bestaat uit een kleine bak พบ een gootje. ใน de bak wordt grond onder een schuine helling geplaatst. Regen wordt gesimuleerd พบ een tuinslang พบ een sproeikop ในสถานะเดิม regenmeter ตาย de regenintensiteit bepaald. Onder het gootje staat een afvoermeter die de afvoer bepaald. เพิ่มเติม Zowel de regenmeter en de afvoermeter werken พบกับ behulp van een druksensor. การแทรกซึมnelheid kan bepaald worden met de volgende สูตร: (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 ใน 8 stappen beschreven worden hoe ons meetapparaat kan worden gemaakt. Het eindresultaat คือ te zien ใน de bijgevoegde afbeelding

เสบียง

วัสดุ:

• Emmer gevuld พบน้ำ;
• โวลต์มิเตอร์พบกับกรน;
• เซ็นเซอร์ 2 ตัว;
• 2 สเต็กเกอร์สำหรับ stroomvoorziening;
• 2 หยุดการติดต่อ;
• 'Kastje' (เซ็นเซอร์ om te kalibreren en voor stroomvoorziening sensors);
• เขียงหั่นขนม;
• อนุภาคโฟตอน;
• แล็ปท็อป;
• พาวเวอร์แบงค์;
• สายไมโคร USB;
• เขียงหั่นขนม;
• 2 snoertjes ตาย het 'kastje' พบกับเขียงหั่นขนม kunnen verbinden;

• เวียร์สแตนเดน;

  • 2 คีร์ 3300 โอห์ม
  • 2 คีร์ 10000 โอห์ม
• โทรศัพท์เคลื่อนที่;
• 2 houten kisten, +- 40 bij 40 cm;
• 2 houten balken, afmeting +- 4 cm bij 4 cm, 2 เมตร lang;
• 8 houten plankjes, +- 10 bij 10 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• Houten plankje, +- 10 bij 40 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• คิปเพนกาส;
• ตุกกะโต้น;
• บัวพีวีซี เส้นผ่านศูนย์กลาง 75 มม. ยาว 1 เมตร
• ท่อพีวีซี เส้นผ่าศูนย์กลาง 75 มม.
• เทปพันท่อ
• ร่องน้ำ Grote พบกับ rechte wanden;
• 2 เทรชเชอร์;
• 2 ชิ้น เส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม.
• ทุยสแลง;
• สโปรเอคอป;
• ชโรเวน;
• สไปค์เกอร์

เกรียดชัป:

• ฮูทแซก;
• แฮมเมอร์;
• ชโรเวนเดรเยอร์;
• บูร์;
• Lijmpistool;
• Nietpistool;
• ชาร์.

ขั้นตอนที่ 1: Testen Van Druksensoren

Voor het verkrijgen van betrouwbare meetresultaten is het belangrijk dat er wordt gewerkt met goede druksensoren. อยู่ไกลจากกัน Dit houdt ใน dat de druksensoren stabiel zijn bij verschillende waterdiepte Zie het bijgevoegde plaatje van een ดรุกเซนเซอร์ ความคงตัวit van de druksensoren kan als volgt getest worden:

1. คำที่เกี่ยวข้อง een druksensor, een stekker en de voltmeter aan één van de kastjes. Zie het ทวีด bijgevoegde plaatje voor hoe dit precies moet.
2. Doe de stekker ใน het stopcontact
3. De voltmeter geeft nu een waarde aan. เครื่องวัดโวลต์มิเตอร์ เช็คของ deze waarde (องเวียร์) เสถียรคือ.
4. Duw de druksensor บนน้ำใน de emmer พบน้ำ
5. ตรวจสอบแรงดันไฟ het gemeten verandert bij verschillende waterdiepten en of dat het gemeten voltage stabiel คือ bij verschillende waterdieptes

Als de druksensor aan alle ตรวจสอบ voldoet, kan deze worden toegepast Herhaal de stappen พบกับ de tweede druksensor, de tweede stekker en het ทวีตข้อความ

ขั้นตอนที่ 2: Elektrische Circuit Maken Op Het Breadboard

Stap 2 เป็น het maken van het elektrische circuit op het breadboard.

1. Druk de Photon ในเขียงหั่นขนม
2. Verbind de Photon พบกับแล็ปท็อปของ met een powerbank
3. Maak de elektrische schakeling na die in het eerste bijgevoegde plaatje te zien is. ใช้งานไม่ได้

Enige uitleg เหนือ de elektrische schakeling เป็นสิ่งที่น่าเชื่อถือ

เดอ ene helft van het เขียงหั่นขนมคือ bedoeld voor de bedrading van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter Twee weerstanden ต่อเมตร zijn gebruikt zodat het voltage verschaalt kan worden. De Photon kan namelijk maximaal een voltage van 3.3 โวลต์ aan. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor een schematische weergave van de schakeling ตายจากเซ็นเซอร์ อัญมณี moet worden

ตัวเชื่อมโยง weerstand ใน het schema อยู่ใน dit geval 3300 ohm en de rechter is 10000 ohm, มากกว่า ความหมายอื่น ๆ ของ andere weerstanden als je deze niet voor de hand hebt (Let op: de verhouding van de weerstanden vanal de tingente เบปาเลน!).

แรงดันตกคร่อมบนมิเตอร์วัดค่าที่ตรงกับรหัสของรหัส (zie stap 5) ของผ่านทางโทรศัพท์ (zie stap 4) คำที่ใช้กันทั่วไปพิน A4 และแรงดันไฟเกินค่ารีเจนมิเตอร์ผ่าน de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0 De Photon vervangt dus eigenlijk de โวลต์มิเตอร์

4. Koppel de voltmeter los van het 'kastje'

5. Verbind het breadboard aan het 'kastje'

ขั้นตอนที่ 3: Elektrische Circuit Testen M.b.v. โทรศัพท์

Het elektrische circuit kan nu getest worden พบกับ behulp van een mobiele telefoon. Dit gaat พบกับ behulp van Tinker, een programma dat de Photon automatisch heeft.

1. ดาวน์โหลดแอป De Particle
2. Verbind de Photon และแล็ปท็อปของ powerbank zodat deze stroom heeft
3. แอพ Verbind de Photon aan de, volg hiervoor de stappen ในแอพ
4. Verbind de Photon พบกับอินเทอร์เน็ต het, volg hiervoor opnieuw de stappen ในแอพ Als de Photon verbonden คือ 'ademt' het controle lampje ใน het lichtblauw
5. Bij 'Your Devices', คลิก op de zojuist verbonden Photon.
6. คลิก op 'Tinker', de 'pin-layout' คือ nu zichtbaar ใน het bijgevoegde plaatje คือ te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien
7. คลิกเลือก A0 และ A4

เดิมคือ zullen naast beide pinnen waardes verschijnen tussen de 0 en 4096. 4096 ค่าคงที่ 3, 3 โวลต์ De waardes hangen af van de onderwaterdiepte van de sensor. ระวัง ควบคุมประตูด้วยเซ็นเซอร์ข้างประตูและตัวเลือกการกันน้ำที่ด้านบนสุดของประตู A0 และ A4 คลิก Hoe dieper de sensor, จอบ hoger het getal dat verschijnt.

ขั้นตอนที่ 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

Dan is het nu tijd voor het maken van de bak en de meters. Zie bijgevoegde afbeeldingen และกำลังตรวจสอบข้อความ

เดอ บัก

1. ปาก éen van de twe houten kisten.

2. แวร์ไวแดร์ เดอ โบเดม

   1. Zorg dat de kist zijn stevigheid behoudt. ซอร์ก ดาท เดอ คิสท์ Voeg eventueel houten balkjes ใน de hoeken toe.
   2. Het คือ natuurlijk ook mogelijk om zelf van hout een kist zonder bodem te maken
3. Zaag de PVC buis op maat zodat deze in de kist ที่ผ่านมา en een stukje uitsteekt.
4. Zaag de PVC buis door de midden ใน langsrichting.
5. Zaag een gat ใน de kist zodat de PVC-buis hier doorheen kan en uitkomt buiten de kist.
6. เบเวสติก คิปเพนกา เหนือ เดอ เกเฮเล ออนเดอร์คานต์ ฟาน เดอ บัก Gebruik hiervoor kleine spijkertjes.
7. Span en bevestig het katoen เหนือ de gehele onderkant van de bak. Gebruik hiervoor wederom kleine spijkertjes แห่ง een nietpistool
8. Bevestig een tweede laag kippengaas เหนือ de gehele onderkant van de bak.
9. Bevestig het gootje ใน de bak พบ behulp van een lijmpistool ของเทปพันท่อ waterdicht
10. Bevestig het houten plankje (10 bij 40 cm) aan de onderkant van de kist, onder de goot Dit geeft het geheel เอ็กซ์ตร้า สตีวิไฮด์
11. Zaag de houtenbalken (4 bij 4 cm, 2 meter lang) in stukken van ongeveer 50 cm.
12. Bevestig de gezaagde balken บน elke hoek van de kist. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt worden ของ een lijmpistool
13. Verstevig het geheel door het aanbrengen van 2 houten plankjes (10 bij 10 cm) op elke hoek van de kist. เพิ่มเติม จาก plankjes vormen een extra verbinding tussen de balken en de kist.
14. Zet de overgebleven houten kist onder เดอ gemaakte bak

รีเจนมิเตอร์

1. ปาก éen van de trechters.
2. Verbind één van de buisjes (เส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม.) aan de onderkant van de trechter, met behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Maak een gaatje ใน het katoen dat bevestigd is aan de onderkant van de bak, zodat het buisje hierdoor kan worden gestoken.
4. Steek het buisje พบกับ trechter door het gat
5. Zet de grote waterfles (พบ rechte wanden) op de houten kist onder de gemaakte bak en laat het buisje hierin uitkomen.
6. ผ่าน lengte van het buisje op zo'n manier aan dat het buisje een klein stukje boven de onderkant van de waterfles uitkomt. De regenmeter คือ nu klaar!

De afvoermeter

1. Pak de overgebleven เทรคเตอร์
2. Verbind het overgebleven buisje (เส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม.) aan de onderkant van de trechter, met behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Zaag het overgebleven deel van de PVC buis op maat (ongeveer 40 cm) zodat deze goed onder het gootje อดีต
4. Zet de PVC buis afsluiter op de onderkant พีวีซี buis.
5. Plaats de PVC onder het gootje en doe het buisje met daarboven op de trechter เอริน
6. Pas de lengte van het buisje op zo'n manier aan dat het buisje een klein stukje boven de onderkant รถตู้ de PVC buis uitkomt. De afvoermeter คือ nu klaar!

ขั้นตอนที่ 5: De Codering

รหัส Kopieer de onderstaande ของ maak zelf een soortgelijke code

1. int analogPin1 = A4;
2. // Afvoermeter int analogPin2 = A0;
3. // Regenmeter int delayTime = 1,000; 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 เสื้อ = 0; // qsort ต้องการให้คุณสร้างฟังก์ชันการเรียงลำดับ int sort_desc(const void *cmp1, const void *cmp2) { // จำเป็นต้องส่ง void * เป็น int *
6. int a = *((int *)cmp1);
7. int b = *((int *)cmp2);
8. // การเปรียบเทียบ
9. ส่งคืน a > b ? -1: (a < b ? 1: 0);
10. // วิธีที่ง่ายกว่าอาจเร็วกว่า:
11. // กลับ b - a;
12. }
13. การตั้งค่าเป็นโมฆะ () {
14. }
15. วงเป็นโมฆะ () {
16. int การวัด 1 = analogRead (analogPin1);
17. float Volt_measurement1 = (ลอย) การวัด 1 * 0.0008056641 * 13300 / 10000; //โวลท์
18. float Depth_measurement1 = Volt_measurement1 * 100; // มิลลิเมตร
19. พื้นที่ลอย 1 = 3404.966521; // vierkante มิลลิเมตร
20. float Volume_measurement1 = Depth_measurement1 * Area1; // kubieke มิลลิเมตร
21. float dVolume1 = Volume_measurement1 - oldVolume1;
22. oldVolume1 = Volume_measurement1;
23. การวัด int2 = analogRead (analogPin2);
24. float Volt_measurement2 = (ลอย) การวัด 2 * 0.0008056641 * 13300 / 10000; // โวลต์
25. float Depth_measurement2 = Volt_measurement2 * 87.5; // มิลลิเมตร
26. พื้นที่ลอย 2 = 3404.966521; // vierkante มิลลิเมตร
27. float Volume_measurement2 = Depth_measurement2 * Area2; // kubieke มิลลิเมตร
28. float dVolume2 = Volume_measurement2 - oldVolume2;
29. oldVolume2 = Volume_measurement2;
30. float Flow_rate = dVolume1 - 3.7427 * dVolume2; // พวกเรา gaan ervanuit dat de regen ook ใน het gootje terecht komt
31. float Infiltration_flowrate = (dVolume2 - Flow_rate) / 92182;
32. ล่าช้า (delayTime);
33. ข้อมูล[t] = Infiltration_flowrate;
34. เสื้อ += 1;
35. ถ้า (t == 10){
36. // จำนวนรายการในอาร์เรย์
37. int Data_length = sizeof(ข้อมูล) / sizeof(Data[0]);
38. // qsort - พารามิเตอร์สุดท้ายเป็นตัวชี้ฟังก์ชันไปยังฟังก์ชัน sort
39. qsort(ข้อมูล, Data_length, sizeof(ข้อมูล[0]), sort_desc);
40. float median_Infiltration_flowrate = ((ข้อมูล[4] + ข้อมูล[5])/2);
41. Particle.publish("หัวข้อ", สตริง (ค่ามัธยฐาน_Infiltration_flowrate, 2));
42. // lt ถูกจัดเรียงแล้ว
43. เสื้อ = 0;
44. }
45. }

ใน deze รหัส moeten enkele พารามิเตอร์ aangepast worden aan jouw constructie Dit zijn: de getallen in regel 18 และ 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) ใน regel 31, de grootte van het van de grond het gootje gedeeld door de grootte van het oppervlak van de trechter van de regenmeter ใน regel 30, de grootte van het oppervlak van jouw regenmeter ใน regel 26 en de grootte van het oppervlak van jouw afvoermeter ใน regel 19

Verder moet je in regel 41 de naam die je bij het publiceren wil hebben staan, ผู้นับถือ

รหัสเพิ่มเติมคือ moet je via ifttt.com inloggen en op 'create' klikken. Hierna moet je bij 'this' je Particle Photon verbinden Daarna moet je bij 'that' een ประเภทเอกสาร kiezen om je data in te publiceren en ook kiezen hoe het gepubliceerd wordt.

ขั้นตอนที่ 6: เซ็นเซอร์ Bevestigen

Nu dat de constructie en de code gemaakt คือ en de sensoren getest zijn, is het mogelijk om de sensoren te bevestigen aan de constructie.

Hiervoor moeten de druksensoren อยู่ใน de afvoeren regenmeter geplaatst worden. Als de sensoren niet goed blijven zitten, tape dan de kabeltjes กว้างใหญ่ aan de เมตร zodat deze niet weg glijden

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

ขั้นตอนที่ 7: Kalibreren

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

Doe in eerste instantie een beetje water in beide buizen zodat de sensoren บนน้ำ staan.

Sluit de sensoren opnieuw aan op de โวลต์มิเตอร์ เซ็นเซอร์ระดับบนน้ำ 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 สำหรับ startwaarde die je meet.

ขั้นตอนที่ 8: Klaar Om Te Testen

เจ กัน นู เฮต เกฮีล กาน เทเทน.

Zorg dat je voor het beginnen met meten 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 อนุภาค Photon jouw code laten runnen en met de tuinslang neerslag simuleren in je bak. เดอ meetgegevens zullen automatisch gepubliceerd worden.