PiSiphon esőmérő (prototípus): 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez a projekt a Bell szifon esőmérő fejlesztése. Pontosabb, és a szivárgó szifonoknak a múltból kell származniuk.

Hagyományosan a csapadékot kézi esőmérővel mérik.

Az automatizált időjárás -állomások (beleértve az IoT időjárás -állomásokat) általában billenővödröket, akusztikus diszmérőket (Distribution of Drops) vagy lézeres diszmérőket használnak.

A billenővödrök mozgó alkatrészekkel rendelkeznek, amelyek eltömődhetnek. A laboratóriumokban vannak kalibrálva, és előfordulhat, hogy heves esőzésekkor nem megfelelően mérnek. A diszmérőknek nehézségeik vannak, hogy kis cseppeket vagy csapadékot vegyenek fel a hóból vagy a ködből. A diszmérők bonyolult elektronikát és feldolgozási algoritmusokat is igényelnek a cseppméretek becsléséhez, valamint az eső, hó és jégeső megkülönböztetéséhez.

Úgy gondoltam, hogy az automatikus szifonozó esőmérő hasznos lehet a fenti problémák némelyikének leküzdésében. A szifon henger és tölcsér könnyen nyomtatható normál FDM 3D nyomtatóval (az olcsó extruderrel, például RipRaps és Prusas).

Csak természetes erőket használnak a szifonhenger viszonylag gyors kiürítésére (szifon). A szifonnak nincsenek mozgó alkatrészei.

Ez az esőmérő egy szifonozó hengerből áll, néhány pár elektronikus szondával a szifon henger különböző szintjein. A szondák egy Raspberry PI GPIO csapjaihoz vannak csatlakoztatva. Amint a víz eléri az egyes szondapárok szintjét, a megfelelő GPIO bemeneti érintkezőn magas lesz. Az elektrolízis korlátozása érdekében az esőben átfolyó áram irányát megváltoztatják a leolvasások között. Minden leolvasás csak ezredmásodpercet vesz igénybe, és egy perc alatt csak néhány leolvasás történik.

A PiSiphon esőmérő jelentős javulás az eredeti Bell Siphon esőmérőmhöz képest. Úgy gondolom, hogy jobbnak kell lennie, mint az ultrahangos esőmérőm, mivel a hangsebességet nagymértékben befolyásolja a hőmérséklet és a páratartalom.

1. lépés: Amire szüksége lesz

1. Egy málna pi (én 3B -t használtam, de bármilyen réginek működnie kell)

2. 3D nyomtató- (A szifon henger kinyomtatásához. Elküldöm a tervemet. Elviheti nyomtatási szervizbe is)

3. Régi esőmérő tölcsér (Vagy kinyomtathat egyet. Elküldöm a tervemet.)

4. 10 x csavar, 3 mm x 30 mm (M3 30 mm) szondaként.

5. 20 x M3 dió

6. 10 Villa Villás fémlemez fülek

7. Elektromos vezetékek és 10 áthidaló kábel, legalább egy hüvelyes véggel.

8. Breadboard (opcionális teszteléshez).

9. Python programozási ismeretek (példakód található)

10. Egy nagy fecskendő (60 ml).

11. Vízálló burkolat a málna pi.

12. ABS lé, ha a nyomtatott részek hasizom vagy szilikon tömítőanyag.

13. 6 mm -es akváriumcső (300 mm)

2. lépés: Szifon henger és tölcsér összeszerelés

Minden nyomathoz DaVinci AIO nyomtatót használtam.

Anyag: ABS

Beállítások: 90% kitöltés, 0,1 mm rétegmagasság, vastag héjak, nincsenek támaszok.

Szerelje össze a szifonhengert és a tölcsért. Használjon ABS ragasztót

Szondák összeszerelése (M3 x 30 mm -es csavarok 2 anyával)

Helyezze be a szondákat (csavarokat) a szifonhengerbe, és zárja le ABS ragasztóval vagy szilikon tömítőanyaggal. A szondáknak láthatónak kell lenniük a szifonhenger felső nyitott oldaláról, hogy szükség esetén lehessen őket fogkefével tisztítani. A szondák ezen érintkezési pontjainak mindig tisztáknak kell lenniük. Ügyeljen arra, hogy az érintkezőkön ne legyen ABS ragasztó vagy szilikon tömítőanyag.

Csatlakoztassa a 10 vezetéket minden szondához a villás típusú fémlemez fülekkel. Csatlakoztassa a vezetékek másik oldalát a GPIO csapokhoz. A Pinout a következő:

Szondapárok: 1. szondapár (P1, legalacsonyabb vízállás), 26. és 20. csap)

Szondapár 2 (P2), GPIO 19 és 16 pin

Szondapár 3 (P3), GPIO 6. és 12. tű

Szondapár 4 (P4), GPIO 0 és 1 pin

Szondapár 5 (P5), GPIOPin 11 és 8

3. lépés: Ellenőrizze a szifont és kalibrálja

Győződjön meg arról, hogy az összes huzalozás megfelelően megtörtént, és a hardver megfelelően működik.

Futtassa a PiSiphon_Test2.py fájlt

Resullt 00000 = A víz nem éri el a P1 szintet (1. szondapár)

Eredmény 00001 = A víz elérte a P1 szintet (1. szondapár)

00011 = A víz elérte a P2 szintet (2. szondapár)

Eredmény 00111 = A víz elérte a P3 szintet (3. szonda pár)

01111 eredmény = A víz elérte a P4 szintet (4. szonda pár)

Eredmény 11111 = A víz elérte a P5 szintet (5. szondapár).

Ha minden vízszintet észlel, futtassa a PiSiphon-Measure.py fájlt.

A Log_File fájl ugyanabban a könyvtárban jön létre, mint a PiSiphon-Measure.py

Telepítse a PiSiphon -t egy posztra, és állítsa szintre. Ha a szifonja túlbecsült (vagy túlbecsült), növelje (vagy csökkentse) az rs változót a PiSiphon-Measure.py-ben

4. lépés: PiSiphon PRO

Jön a PiSiphon PRO. Nem használ semmilyen fém szondát a vízben, és még sokkal jobb felbontású (kevesebb, mint 0,1 mm). Kapacitív talajnedvesítő érzékelőt fog használni (a folyékony e-szalag drága hazámban). Lásd: https://www.instructables.com/id/ESP32-WiFi-SOIL-MOISTURE-SENSOR/, hogy ez az érzékelő hogyan működik az ESP32 készüléken.