Δείκτες στάθμης νερού/ροής: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Σε αυτό το διδακτικό θα σας δείξω πώς έφτιαξα έναν δείκτη στάθμης νερού χωρίς τη χρήση μικροεπεξεργαστών, μικροελεγκτών, Raspberry Pi, Arduino κλπ. Όσον αφορά τα ηλεκτρονικά, είμαι ένα πλήρες «ανδρείκελο». Χρησιμοποιώ ορισμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στην κατασκευή, δηλαδή διακόπτες καλαμιών, αντιστάσεις και LED, ωστόσο είναι όλα πολύ βασικά. Η ιδέα μου εδώ δεν είναι κάτι καινούργιο. Για όσους δεν έχουν τόσο ηλεκτρονική διάθεση όπως εγώ, ένας διακόπτης καλαμιών είναι ένας ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ροής ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα κύκλωμα. Είναι κατασκευασμένα από δύο ή περισσότερα σιδηρούχα καλάμια που βρίσκονται μέσα σε ένα μικρό φάκελο που μοιάζει με γυάλινο σωλήνα και μαγνητίζονται και κινούνται μαζί ή διαχωρίζονται όταν ένα μαγνητικό πεδίο κινείται προς το διακόπτη. Η χρήση είναι αρκετά διαδεδομένη σε πολλούς τομείς. Στην αυτοκινητοβιομηχανία για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο υγρών φρένων, στάθμης λαδιού και παρόμοια. Ο ακόλουθος σύνδεσμος είναι μια καλή αναπαράσταση της χρήσης των διακοπτών καλαμιών και είναι αυτό που έχω διαμορφώσει εδώ.

Στο βίντεο, οι διακόπτες ενεργοποιούνται μόνο όταν το δοχείο είναι είτε γεμάτο είτε άδειο. Iθελα έναν σταθερό δείκτη που να δείχνει το επίπεδο σε κάθε δεδομένη στιγμή, οπότε έχω χρησιμοποιήσει πολλαπλούς διακόπτες καλαμιών για να επιτύχω αυτό το αποτέλεσμα.

Η ιδέα είναι να τοποθετηθεί ένας σωλήνας PVC 15 χιλιοστών μέσα στη δεξαμενή νερού με τους διακόπτες καλαμιών να έχουν εισαχθεί στο εσωτερικό αυτού του σωλήνα από κάτω. Διαπίστωσα ότι ένας σωλήνας PVC 20 mm που κόβεται ταιριάζει άνετα πάνω από τον σωλήνα 15 mm σαν κολάρο. Αυτό θα ενσωματωθεί μέσα σε ένα πλωτήρα, ολισθαίνοντας πάνω και κάτω στο σωλήνα των 15mm με την αλλαγή της στάθμης του νερού. Οι μαγνήτες που είναι προσαρτημένοι μέσα στον πλωτήρα θα ενεργοποιήσουν τους διακόπτες καλαμιών στο εσωτερικό του σωλήνα.

Προμήθειες

Όλα τα εξαρτήματα ήταν σχετικά φθηνά και προέρχονταν εύκολα. 4 μαγνήτες νεοδυμίου - πήρα το δικό μου στο τοπικό κατάστημα υλικού. Διακόπτες καλαμιών, LED 5mm, αντιστάσεις 270 Ω και PCB - τοπικό κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών ή online Μικρό πλαστικό δοχείο για το πλωτήρα. Διάφορα μήκη σωλήνων PVC και εξαρτήματα. CAT καλώδιο υπολογιστή ή παρόμοιο. Το δικό μου έμεινε πάνω από τα απορρίμματα. Κενό βάζο μαρμελάδας.

Βήμα 1: Συναρμολόγηση διακόπτη καλαμιού

Αποφάσισα ότι θα ήταν πρακτικό να τοποθετήσω τους διακόπτες καλαμιών σε μια άκαμπτη ράβδο σύρματος για δύο λόγους, για να διευκολύνω την ώθηση του συγκροτήματος στον σωλήνα PVC 15 χιλιοστών και επίσης να λειτουργήσει ως σπονδυλική στήλη για να αποτρέψει την πτώση ως δομή διακόπτη καλαμιών θα στέκεται κάθετα μέσα στον σωλήνα. Πριν τοποθετήσω τους διακόπτες καλαμιών, πειραματίστηκα πρώτα, τρέχοντας έναν μαγνήτη κατά μήκος ενός διακόπτη καλαμιών και διαπίστωσα ότι υπήρχε ένα νεκρό έμπλαστρο στο κέντρο όπου συναντώνται οι δύο άξονες, σπάζοντας το κύκλωμα (βλέπε παραπάνω). Iθελα τουλάχιστον δύο σειρές LED να φωτίζονται ανά πάσα στιγμή, οπότε κόλλησα τους διακόπτες στη ράβδο σύρματος σε κλιμακωτό μοτίβο όπως φαίνεται. Είχα πολλά πλεονάζοντα καλώδια cat 5 που βρίσκονταν από τις ημέρες πριν η ασύρματη τεχνολογία γίνει συνηθισμένη, έτσι τα χρησιμοποίησα για να συνδέσω τα LED μου. Αυτά τα καλώδια έχουν 8 καλώδια μέσα, οπότε έβγαλα δύο από το άλλο καθώς χρειαζόμουν δέκα. Σκέφτηκα να έχω δέκα σειρές LED στην οθόνη μου (4 πράσινες, 3 κίτρινες, 2 πορτοκαλί και 1 κόκκινες). Προκειμένου ο σωλήνας PVC των 150 χιλιοστών να κρατά έναν αξιοπρεπή όγκο νερού, πήγα με 30 διακόπτες καλαμιών, τους συνδέω παράλληλα σε ομάδες των τριών με κάθε ομάδα συνδεδεμένη σε μια σειρά LED. Για τους 3 τελευταίους διακόπτες (στο κάτω μέρος), ένωσα τους δύο πρώτους μαζί που θα φωτίζουν τη σειρά των κόκκινων LED, ο τρίτος διακόπτης θα συνδεθεί τελικά με το φως του στροβοσκόπιου. Αφού επεξεργάστηκα το απαιτούμενο μήκος των καλωδίων, τα πέρασα όλα (συμπεριλαμβανομένου αυτού για το φως του στροβοσκοπίου μου) μέσα από μια διαφανή σωλήνα βινυλίου 8 mm για προστασία καθώς και για να τα κρατήσω όλα μαζί. Η ράβδος θα συνδεθεί με το αρνητικό ή ουδέτερο σύρμα.

Βήμα 2: Καλωδίωση της πλακέτας κυκλωμάτων LED

Πριν ξεκινήσω, δεν ήξερα τίποτα για την καλωδίωση ενός LED, εκτός από το ότι χρειαζόταν μια αντίσταση για να εμποδίσει το φως να φυσήξει και ότι η αντίσταση έπρεπε να συνδεθεί στο πόδι +'ve. Κατέβασα αυτήν την εφαρμογή και τη χρησιμοποίησα για να υπολογίσω την αντίσταση που απαιτείται για κάθε LED "Υπολογιστής αντίστασης LED". Αγόρασα ένα μικρό PCB και τοποθέτησα πρώτα τις αντιστάσεις, τοποθετώντας τις ομοιόμορφα κατά μήκος της σανίδας. Έπρεπε να σπάσω το κύκλωμα με ένα Dremel σε μερικά σημεία για να απομονώσω τα κυκλώματα LED το ένα από το άλλο. Μπορείτε να δείτε το σπάσιμο ακριβώς κάτω από κάθε αντίσταση. Συγκόλλησα τα 10 καλώδια που προέρχονται από τους διακόπτες καλαμιών μου, φροντίζοντας να συνδέσω το καθένα με τη σωστή σειρά στο σχετικό LED. Για να διευκολύνω τη ζωή σε περίπτωση που χρειαστεί να αποσυναρμολογήσω τη συντήρησή μου για συντήρηση κάποια στιγμή στο μέλλον, αποφάσισα να κάνω ένα διάλειμμα στα καλώδια μεταξύ των διακοπτών καλαμιών και των LEDS. Είχα περίπου 25 ακροδέκτες από ένα παλιό καλώδιο υπολογιστή που ήταν ιδανικό για αυτόν τον σκοπό. Για αισθητικούς λόγους, ψέκασα την πίσω πλευρά του PCB μαύρο πριν τοποθετήσω το LEDS x 2 παράλληλα στην πρόσφατα βαμμένη πλευρά όπως φαίνεται.

Βήμα 3: Μαγνητικό πλωτήρα

Για το πλωτήρα, χρησιμοποίησα ένα μικρό δοχείο τροφίμων το οποίο έκοψα από το ντουλάπι της κουζίνας της συζύγου. Ας ελπίσουμε ότι δεν θα το παρατηρήσει ότι λείπει, ούτως ή άλλως η ανάγκη μου ήταν μεγαλύτερη από τη δική της. Έκοψα ένα σωλήνα PVC μήκους 45 mm 20 mm που ταίριαζε με το εσωτερικό ύψος του δοχείου και κόλλησα υπερβολικά 4 μαγνήτες νεοδυμίου στο κάτω μέρος της θήκης όπως φαίνεται. Αυτό το βήμα είναι αρκετά δύσκολο λόγω της έλξης μεταξύ μαγνητών. Καλύτερα να κάνετε ένα κάθε φορά, κρατώντας το καθένα στη θέση του μέχρι να πιάσει η κόλλα. Τα τοποθέτησα με την ίδια πολικότητα στραμμένη προς τα μέσα/προς τα έξω έτσι ώστε οι μαγνήτες να δρουν από κοινού, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο σε σχήμα ντόνατ. Δεν υπάρχουν πολλές κόλλες που θα κολλούσαν το πολυπροπυλένιο (PP) στο χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC), αλλά η "κόλλα Loctite Super για όλα τα πλαστικά" έκανε το κόλπο. Μόλις στεγνώσει, έβαλα άφθονη σιλικόνη γύρω από τους μαγνήτες για να βεβαιωθώ ότι δεν πήγαν πουθενά και σφράγισα το καπάκι, πάλι με σιλικόνη για να γίνει η μονάδα εντελώς αεροστεγής. Διαπίστωσα ότι έπρεπε να βάλω μια τρύπα στο καπάκι και να ξανακολλήσω καθώς υπήρχε μια πίεση που συσσωρεύτηκε μέσα στο περίβλημα ενώ η κόλλα σκλήρυνε, προκαλώντας ένα ξέσπασμα κατά μήκος της σφραγίδας. Κατέβαλα στη συνέχεια το πάνω και το κάτω μέρος του δοχείου όπου συναντήθηκαν τα εσωτερικά άκρα του σωλήνα επιτρέποντας στον πλωτήρα να χωρέσει στη συνέχεια πάνω από το σωλήνα των 15 mm που περιέχει τους διακόπτες καλαμιού.

Βήμα 4: Τοποθέτηση της πλακέτας κυκλωμάτων LED

Επειδή η φωτεινή μου οθόνη θα τοποθετηθεί εξωτερικά στο κοτέτσι μου, έπρεπε να παρέχω κάποιο είδος προστασίας από τις καιρικές συνθήκες. Αποφάσισα να πάω με ένα ανεστραμμένο βάζο μαρμελάδας. Νόμιζα ότι θα έκοψα μια σχισμή σε ένα ξύλινο βύσμα που θα χωρούσε στο στόμιο του βάζου για να στηρίξει το PCB σε όρθια θέση. Δεν είχα το κατάλληλο μέγεθος πριονιού οπών, οπότε πήγα με αυτό που είχα (ελαφρώς μεγαλύτερο) και στη συνέχεια το τρίψα για να ταιριάξει. Για να τοποθετήσω το βάζο, έκοψα ένα τεμάχιο επεξεργασμένου ξύλου για να χωρέσει στο πλέγμα στο κοτέτσι μου, το οποίο φυσικά σχετίζεται μόνο με την εγκατάστασή μου.

Βήμα 5: Δεξαμενή νερού

Για τη δεξαμενή νερού, χρησιμοποίησα σωλήνα PVC μήκους 125 mm, κομμένο για να ταιριάζει με το μήκος του συγκροτήματος διακόπτη καλαμιών μου. Αυτό βρίσκεται έξω από το κοτέτσι μου και τροφοδοτείται σε έναν εσωτερικό σωλήνα PVC 100 mm που έχει τις θηλές του νερού για να πίνουν τα τσοκ. Η τρύπα στο κέντρο του πυθμένα είναι εκεί που τοποθετώ το συγκρότημα διακόπτη καλαμιών μου, η άλλη έξοδος βαρύνεται προς το εσωτερικό δοχείο νερού. Ο μαγνητικός πλωτήρας ταιριάζει πάνω από το συγκρότημα διακόπτη καλαμιών, ελεύθερος να επιπλέει πάνω και κάτω με τη στάθμη του νερού.

Βήμα 6: Η μεγάλη δοκιμή…

Βήμα 7: Διπλασιασμός του Setup for My Feed Bin

Με εντυπωσίασε ο δείκτης στάθμης του νερού, αποφάσισα να αφήσω ό, τι είχα ήδη δημιουργήσει για τον κάδο τροφοδοσίας (σε προηγούμενο διδάσκον) και άρχισα να χρησιμοποιώ την ίδια ρύθμιση και για την τροφοδοσία. Χρησιμοποίησα τον ίδιο κύριο, καθορίζοντας το εσωτερικό 15mm Ο σωλήνας που περιέχει το καλάμι μεταβαίνει στον αγκώνα του εξωτερικού σωλήνα όπως φαίνεται. Τόσο οι δείκτες τροφοδοσίας όσο και το νερό συνδέονται με το φως στροβοσκοπίου που ενεργοποιείται μέσω του διακόπτη κατώτερου καλαμιού σε κάθε μονάδα.

Βήμα 8: Το Strobe Light μου σε δράση για να τραβήξει πραγματικά την προσοχή μου

Για να μην σας κουράσω όλους μέχρι τα δάκρυα, επιτάχυνα τη δράση σε ένα βίντεο 20 δευτερολέπτων.

Βήμα 9: Διάγραμμα κυκλώματος

Εδώ είναι το διάγραμμα κυκλώματος για το πώς κρέμεται μεταξύ τους. Ελπίζω να μπορεί να διαβαστεί από τους ενδιαφερόμενους.

Βήμα 10: Βελτιώσεις στο Hind Sight

Αφιερώστε λίγο χρόνο για να διαχωρίσετε τους διακόπτες καλαμιών καθώς έχω δύο, μερικές φορές τρεις λυχνίες LED ανά πάσα στιγμή. Διαχωρίζοντας τα LED πιο μακριά, θα μπορούσα να είχα ξεφύγει με λιγότερους διακόπτες καλαμιών ή εναλλακτικά, να τρέχω με τον ίδιο αριθμό διακοπτών και να αυξήσω την ένταση του δοχείου νερού.

Δεύτερο Βραβείο στο Magnets Challenge