Sonda na meranie hladiny podzemnej vody pre nízke zdroje: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Úvod

Od Oxfamu sme dostali žiadosť o vyvinutie jednoduchého spôsobu, akým by školské deti v Afganistane mohli monitorovať hladiny podzemnej vody v blízkych studniach. Amir Haidari túto stránku preložil do jazyka Dari a preklad nájdete tu. Náklady by mali byť nízke a človek by to mal zvládnuť pomocou lokálne dostupných materiálov. Začneme návrhom, ktorý by mal fungovať na väčšine miest, ale je tu veľký priestor pre alternatívy a improvizácie. Na vytvorenie zvuku som použil lacný alarm, ale jednoduchá hračka môže fungovať rovnako dobre.

Tradičný jednoduchý spôsob merania hladín podzemnej vody v studni je malý zvonček, v zásade kovová rúrka, ktorá je na jednom konci otvorená a na druhom konci uzavretá, na meracom páse (pozri obrázok). Keď je zvon ponorený do vody, vydáva pukavý zvuk, ako je vidieť na videu.

Vyžaduje si to určitú prax. Elektronická verzia sa používa jednoduchšie a je zábavnejšia.

Zásoby

Všimnite si toho, že pre väčšinu dielov nebude ťažké nájsť alternatívy, a preto za niektorými položkami nasleduje funkčný popis v zátvorkách.

Materiály (pozri fotografiu A)

1. Lacný alarm (elektronické zariadenie, ktoré vydáva zvuk pri zatvorenom vypínači, hračkách, bzučiakoch, …)
2. Prázdna trubica pre šumivé tablety (akékoľvek vodotesné puzdro, ktoré pojme obvod a batériu a zapadne do studne)
3. Tuhý medený drôt
4. Spájka, drôt
5. Horúce lepidlo (akékoľvek lepidlo alebo súprava, ktoré môžu vytvoriť vodotesný malý otvor)
6. Šnúrka, viazacie pásky, lepiaca páska (slúži na prichytenie zariadenia k meracej páske)
7. Prieskum meracej pásky (jeden by sa mohol vyrobiť tak, že by si značil vzdialenosti na lane)

Nástroje (pozri fotografiu B)

1. Spájkovačka (môže byť oveľa jednoduchšia ako tá, ktorá je tu zobrazená)
2. Horúca lepiaca pištoľ
3. Hobby nôž
4. Bezpečnostné okuliare

Krok 1: Výber generátora zvuku

Je dôležité starostlivo vybrať gadget, ktorý generuje zvuk, keď je spínač zatvorený alebo stlačené tlačidlo. Trhy, obchody s lacnými „vecami“, železiarstvá, použité diely pre automobily, to všetko môže byť dobrým zdrojom. Skontroloval som lacnú hračku, narodeninovú pohľadnicu, ktorá pri otvorení hrala hudbu, a dymový alarm, ale skončil som s okenným alarmom, ktorý som našiel v železiarstve za dve eurá, ale pravdepodobne ho nájdete za oveľa menej. Mali by sa vziať do úvahy nasledujúce kritériá:

• Prepínač alebo tlačidlo by nemalo zapnúť celý obvod. V takom prípade bude všetka energia prúdiť cez spínač. V našom prípade je spínač prepojením cez vodu, ktoré vedie pomerne dobre, ale má oveľa vyšší odpor ako zatvorený spínač alebo stlačené tlačidlo. Karta k narodeninám mala taký vypínač a nefungovala s vodou. Namiesto toho musíme hľadať niečo s obvodom, ktorý je možné zapnúť dotykovým tlačidlom alebo senzorom.
• Zvuk by mal začať, keď je obvod uzavretý, a mal by sa zastaviť, hneď ako sa spojenie preruší. Chcete niečo počuť, akonáhle sa sonda dotkne vody a zastaví sa, akonáhle sa už nedotkne vody. Hračka, ktorú som našiel, bol falošný telefón, ktorý prehrával zvuky, ktoré pokračovali aj po stlačení tlačidla. Preto je ťažké nájsť presnú hladinu vody, aj keď sa to dá urobiť s trochou trpezlivosti.
• Mal by byť dostatočne malý, aby sa zmestil do nádoby, ktorú chcete použiť pre sondu. Je v poriadku rozdeliť zvukový generátor na niekoľko častí, ako sa ukáže neskôr. V mojom prípade som mal v testovacej zostave skutočne úzku trubicu a nedokázal som rozobrať dymový alarm na dostatočne malé časti, aby sa doň všetko zmestilo. Ak je vaša studňa oveľa väčšia, konštrukcia bude pravdepodobne jednoduchšia.
• Malo by to byť lacné.

V mojom prípade bol najlepšou voľbou alarm, ktorý sa spustí, keď sa otvorí okno alebo dvere. Alarm je možné otvoriť uvoľnením jednej skrutky, ktorý ukazuje:

1. Piezo bzučiak, ktorý vydáva skutočný zvuk
2. Obvod, ktorý poháňa piezový bzučiak
3. Priestor na batérie

Použil som pôvodné článkové batérie, ale môžete sa rozhodnúť použiť väčšie, ktoré pojmú viac energie, takže bude trvať oveľa dlhšie, kým budete musieť otvoriť batériu a vymeniť batérie, keď sú po určitom použití vybité.

Krok 2: Hacking Sound Generator

Alarm sa nezmestil do môjho kontajnera, a tak som ho rozdelil na tri časti, piezo-bzučiak (1), obvod (2) a priečinok na batériu (3). Pri odstraňovaní piezoelektrického bzučiaka buďte opatrní, pretože sa skladá z tenkej keramickej vrstvy na kovovom disku, takže keď je ohnutá, keramická vrstva sa rýchlo zlomí.

Pripojte vodiče k bodom v obvode, ktoré je potrebné pripojiť, aby ste zapli zvuk. Môže to vyžadovať určité experimentovanie a hľadanie. Ak vidíte vypínač alebo tlačidlo, pripojte na oba konce spínača alebo tlačidla drôt a vyskúšajte, či sa pri dotyku dvoch vodičov nezapne zvuk. Toto je tiež okamih na otestovanie, či bude fungovať s vodou tak, že konce vodičov (4 na fotografii) ponoríte do vody. Ak je to tak, zvyšok je len trpezlivé šťouranie. Ak má zariadenie hlavný vypínač na zapnutie a vypnutie celého zariadenia, uistite sa, že je zaistený v polohe „zapnuté“, alebo ako som skončil, spájajte drôt naprieč, aby ste sa presvedčili, že je vždy zatvorený.

Ak ste ešte nikdy nespájkovali, pozrite sa na niektoré úvody na stránke Instructables, napríklad https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Pred začatím práce na skutočnom projekte si precvičte niektoré drôty.

Krok 3: Dajte to všetko dohromady

V spodnej časti sondy urobte hobby nožom malé otvory pre tuhé medené drôty. Prevlečenie drôtov je jednoduchšie, ak sú tuhé medené drôty o niečo dlhšie. Neskôr budú tieto skrátené.

Pripojte spájacie vodiče (4 na fotografii A) k dvom tuhým medeným vodičom (5 na fotografii A).

Chcete sonde dodať dodatočnú hmotnosť, napríklad pridaním suchého piesku alebo kamienkov. Vďaka tomu je spustenie sondy v studni o niečo jednoduchšie, pretože meracia páska bude napnutá. Zatvorte nádobu a ešte raz vyskúšajte, či všetko stále funguje (foto B).

Odrežte tuhé medené drôty tak, aby vyčnievali asi jeden alebo dva centimetre. Opatrne ich prilepte na miesto horúcim lepidlom a uistite sa, že sú všetky vodotesné (Foto C).

Krok 4: Test

Pripojte sondu k meraciemu pásku pomocou niekoľkých šnúrok a/alebo viazacích pások. Na to môžete použiť čokoľvek, ale uistite sa, že to drží, inak môže vaša sonda skončiť na dne studne. Pred spustením do studne otestujte spojenie!

Teraz je čas ísť von a otestovať sondu vo vašej studni! Urobil som malú zostavu s nádržou, nejakým štrkom a rúrkou z PVC, ktorá hrá úlohu studne. Do vody som pridal modrú vodnú farbu, aby som ukázal hladinu spodnej vody. Video ukazuje, že je skutočne ľahké nájsť presné miesto, kde sa sonda dotýka vody, oveľa jednoduchšie ako pri tradičnom zvone. Meraciu pásku môžete čítať v pevnom bode v hornej časti jamky, ale uistite sa, že pridáte dodatočnú dĺžku od spodnej časti sondy k nule na páske.

Šťastné meranie!