PiSiphon Rain Gauge (prototipe): 4 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Hierdie projek is 'n verbetering op die Bell sifon Rain Gauge. Dit is meer akkuraat en lekkende sifone behoort iets uit die verlede te wees.

Tradisioneel word reënval gemeet met 'n handmatige reënmeter.

Outomatiese weerstasies (insluitend IoT -weerstasies) gebruik gewoonlik kantelbakke, akoestiese disdrometers (verspreiding van druppels) of laserdistometers.

Kantelbakke het bewegende dele wat verstop kan word. Hulle is gekalibreer in laboratoriums en meet moontlik nie korrek in swaar reënstorms nie. Disometers kan sukkel om klein druppels of neerslag uit sneeu of mis op te tel. Disdrometers vereis ook ingewikkelde elektronika en verwerkingsalgoritmes om die druppelgroottes te skat en om te onderskei tussen reën, sneeu en hael.

Ek het gedink dat 'n outomatiese sifonreënmeter nuttig kan wees om sommige van die bogenoemde probleme te oorkom. Die sifon -silinder en tregter kan maklik op 'n normale FDM 3d -drukker gedruk word (die goedkoop met extruders, soos RipRaps en Prusas).

Slegs natuurlike kragte word gebruik om die sifonsilinder relatief vinnig leeg te maak (sifon). Die sifon het geen bewegende dele nie.

Hierdie reënmeter bestaan uit 'n sifonsilinder, met 'n paar pare elektroniese sondes op verskillende vlakke in die sifonsilinder. Die sondes is gekoppel aan die GPIO -penne van 'n Framboos -PI. Sodra die water die vlak van elke sondepaar bereik, word 'n hoogtepunt op die onderskeie GPIO -invoerpen geaktiveer. Om elektrolise te beperk, word die rigting van die stroom wat deur die reën vloei tussen lesings verander. Elke lesing neem slegs millisekondes, en slegs 'n paar lesings word binne 'n minuut geneem.

Die PiSiphon Rain Gauge is 'n aansienlike verbetering op my oorspronklike Bell Siphon Rain Gauge. Ek glo dat dit ook beter moet wees as my ultrasoniese reënmeter, aangesien die spoed van klank te veel beïnvloed word deur temperatuur en humiditeit.

Stap 1: wat u benodig

1. Een framboospi (ek het 'n 3B gebruik, maar enige ou behoort te werk)

2. 3D-drukker- (Om die sifon-silinder te druk. Ek verskaf my ontwerp. U kan dit ook na 'n drukdiens neem)

3. Ou reënmeter -tregter (of u kan een druk, ek gee my ontwerp.)

4. 10 x boute, 3 mm x 30 mm (M3 30 mm) as sondes.

5. 20 x M3 neute

6. 10 Vurk Tipe plaatmetale

7. Elektriese drade en 10 springkabels met ten minste een sykant elk.

8. Broodbord (opsioneel vir toetsing).

9. Python -programmeringsvaardighede (voorbeeldkode word verskaf)

10. 'n Groot spuit (60 ml).

11. Waterdigte omhulsel vir die framboospi.

12. ABS sap as u gedrukte dele abs of silikon seëlaar is.

13. 6 mm vistenkbuis (300 mm)

Stap 2: Siphon -silinder en trechterassemblage

Ek het 'n DaVinci AIO -drukker gebruik vir alle afdrukke.

Materiaal: ABS

Instellings: 90% invulling, 0,1 mm laaghoogte, dik skulpe, geen stutte.

Monteer die sifon -silinder en trechter. Gebruik ABS -gom

Monteer die sondes (M3 x 30 mm boute met 2 moere)

Steek die sondes (boute) in die sifon -silinder en verseël dit met ABS -gom of silikoon seëlaar. Die sonde moet sigbaar wees vanaf die boonste oop kant van die sifonsilinder sodat dit moontlik is om dit met 'n tandeborsel skoon te maak. Hierdie kontakpunte van die sondes moet heeltyd skoon wees. Maak seker dat daar geen ABS -gom of silikoon seëlaar op die kontakte is nie.

Heg die 10 drade aan elke sonde vas met behulp van die plaatvorkplate van die vurk. Verbind die ander kant van die drade met GPIO -penne. Die Pinout is soos volg:

Sondepare: Sondepar 1 (P1, laagste watervlak), pen 26 en 20)

Sondepaar 2 (P2), GPIO -pen 19 en 16

Sondepaar 3 (P3), GPIO -pen 6 en 12

Sondepaar 4 (P4), GPIO -pen 0 en 1

Probe paar 5 (P5), GPIOPin 11 en 8

Stap 3: Toets die sifon en kalibreer dit

U moet seker maak dat alle bedrading korrek gedoen is en dat die hardeware behoorlik werk.

Begin PiSiphon_Test2.py

Herstel 00000 = Water het nie die vlak van P1 bereik nie (sonde paar 1)

Resultaat 00001 = Water het bereik vlak P1 (sonde paar 1)

Resultaat 00011 = Water het bereik vlak P2 (sonde paar 2)

Resultaat 00111 = Water het bereik vlak P3 (sonde paar 3)

Resultaat 01111 = Water het bereik vlak P4 (sonde paar 4)

Resultaat 11111 = Water het vlak P5 bereik (sonde paar 5).

As alle watervlakke opgespoor word, voer PiSiphon-Measure.py uit.

U Log_File word gegenereer in dieselfde gids as PiSiphon-Measure.py

Installeer die PiSiphon op 'n paal en maak dit gelyk. As u sifon onderskat (of oorskat), verhoog (of verlaag) die rs-veranderlike in PiSiphon-Measure.py

Stap 4: PiSiphon PRO

PiSiphon PRO kom. Dit gebruik geen metaalsonde in die water nie en het selfs 'n baie beter resolusie (minder as 0,1 mm). Dit sal 'n kapasitiewe grondvogsensor gebruik (vloeibare e-tape is te duur in my land). Sien https://www.instructables.com/id/ESP32-WiFi-SOIL-MOISTURE-SENSOR/ hoe hierdie sensor op 'n ESP32 presteer.