УЗИ танкынын деңгээли: 5 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Чоң диаметри бар скважинада, резервуарда же ачык идиште суюктуктун деңгээлин көзөмөлдөө керекпи? Бул колдонмо арзан электрониканы колдонуп, sonar контактсыз суюктуктун өлчөгүчүн кантип жасоону көрсөтөт!

Жогорудагы эскиз бул долбоор менен эмнени көздөп жатканыбызды көрсөтөт. Биздин жайлоодо үйдө колдонуу үчүн ичүүчү суу берүү үчүн чоң диаметри бар кудук бар. Бир күнү иним экөөбүз чоң атабыз суунун деңгээлин кол менен өлчөп, овердрафтка жол бербөө үчүн жай бою суунун сарпталышын жана агымын көзөмөлдөп туруу жөнүндө сүйлөштүк. Биз заманбап электроника менен салтты жандандырышыбыз керек деп ойлодук, бирок азыраак кол эмгеги менен. Бир нече программалоо ыкмалары менен биз sonar модулу бар Arduino колдонуп, акылдуу ишенимдүүлүк жана ± бир нече миллиметр тактык менен суунун бетине чейинки аралыкты (l) ченеп алдык. Бул биз калган диаметри D жана тереңдик L менен калган V көлөмүн болжол менен ± 1 литр тактыкта баалай алабыз дегенди билдирет.

Кудук үйдөн болжол менен 25 м аралыкта жайгашкандыктан, биз дисплейдин жабык болушун каалайбыз, биз эки Arduino колдонууну чечтик, алардын ортосунда маалымат байланышы бар. Долбоорду оңой эле бир Arduino колдонуп өзгөртө аласыз, эгер андай эмес болсо. Эмнеге зымсыз маалыматтарды өткөрүүнү колдонбойсуз? Жарым -жартылай жөнөкөйлүккө жана бышыктыкка байланыштуу (зым нымдуулуктан жабыркабайт) жана жарым -жартылай сенсордук тарапта батареяларды колдонбоо үчүн. Зым менен биз маалымат берүүнү да, кубаттуулукту да бир кабель аркылуу өткөрө алмакпыз.

1) үйдөгү Arduino модулу Бул негизги Arduino модулу. Ал кудуктагы Arduinoго триггер сигналын жөнөтөт, ченелген аралыкты алат жана калган суунун көлөмүн дисплейде көрсөтөт.

2) Жакшы жагы Arduino жана sonar модулу Бул Arduino максаты жөн гана үйдөн триггер сигналын алуу, өлчөө жүргүзүү жана sonar модулунан суунун деңгээлине чейинки аралыкты кайра жөнөтүү. Электроника (салыштырмалуу герметикалык) коробкага салынган, пластикалык түтүк сонар модулунун кабыл алуу жагына бекитилген. Түтүктүн максаты - кабыл алуучу тарабынан суунун үстү гана "көрүнүшү" үчүн көрүү талаасын азайтуу менен өлчөө каталарын азайтуу.

1 -кадам: Бөлүктөр, тестирлөө жана программалоо

Биз бул долбоордо төмөнкү бөлүктөрдү колдондук:

• 2 x Arduino (бири суюктуктун деңгээлин өлчөө үчүн, экинчиси натыйжаларды дисплейде көрсөтүү үчүн)
• Негизги 12В электр булагы
• УЗИ (сонар) модулу HC-SR04
• LED дисплей модулу MAX7219
• 25 м телефон кабели (4 зым: Кубат, жер жана 2 маалымат сигналы)
• Монтаждык куту
• Ысык клей
• Solder

Бөлүктөрдүн баасы: € 70

Баары тийиштүү түрдө иштээрине ынануу үчүн, биз адегенде бардык ширетүү, зымдоо жана жөнөкөй отургучтарды текшерүүдөн өткөрдүк. Интернетте УЗИ сенсорунун жана LED модулунун көптөгөн мисал программалары бар, ошондуктан биз аларды ченелген аралыктын мааниси бар экенине ынануу үчүн колдондук (1-сүрөт) жана биз суунун үстүнөн УЗИ чагылышын түшүрө алдык. сайт (2 -сүрөт). Биз ошондой эле маалымат линкинин кылдат тестирлөөнү кылдык жана ал алыскы аралыкта иштээрине ынануу үчүн эч кандай көйгөй жок экенин көрсөттүк.

Бул кадамга кеткен убакытты баркка албай койбоңуз, анткени системанын бардыгын кутуларга жакшы орнотуу, кабелдерди казуу ж.б.

Тестирлөө учурунда, биз сонар модулу кээде кудуктун башка бөлүктөрүнөн, мисалы, капталынан жана суу менен камсыздоочу түтүктөн үндүн чагылышын алаарын түшүндүк, суу бети эмес. Бул өлчөнгөн аралык күтүлбөгөн жерден суунун деңгээлине чейинки реалдуу алыстыктан алда канча кыска болорун билдирген. Өлчөөнүн катасынын бул түрүн жөнгө салуу үчүн орточо көрсөткүчтү колдоно албаганыбыз үчүн, биз учурдагы аралыкты баалоодон өтө айырмаланган ар кандай жаңы өлчөнгөн аралыкты жокко чыгарууну чечтик. Бул көйгөйлүү эмес, анткени биз суунун деңгээли баары бир акырындык менен өзгөрөт деп күтөбүз. Ишке киргенде, бул модуль бир катар өлчөөлөрдү жүргүзөт жана алынган эң чоң маанини (б.а. эң төмөнкү суунун деңгээлин) эң ыктымалдуу баштапкы чекит катары тандайт. Андан кийин, "сактоо/таштоо" чечиминен тышкары, туш келди өлчөө каталарын жумшартуу үчүн болжолдуу деңгээлдин жарым -жартылай жаңыртылышы колдонулат. Жаңы өлчөө жүргүзүүдөн мурун, бардык жаңырыктардын өлүшүнө жол берүү маанилүү - жок дегенде, биздин учурда дубалдары бетондон жасалган, демек, абдан жаңырык.

Биз эки Arduino үчүн колдонгон коддун акыркы версиясын бул жерден тапса болот:

github.com/kelindqv/arduinoUltrasonicTank

2 -кадам: Курулуш иштери

Биздин кудук үйдөн алыс жайгашкандыктан, газонго кабелди коюу үчүн кичинекей траншея түзүүгө туура келди.

3 -кадам: Бардык компоненттерди туташтыруу жана орнотуу

Сыноо учурунда болгондой баарын туташтырыңыз жана ал дагы деле иштейт деп үмүттөнөбүз! Бир Arduinoдогу TX пин башка экинчисинин RXине өтөрүн текшерүүнү унутпаңыз. 1 -сүрөттө көрсөтүлгөндөй, биз телефон кабелин колдонуп, батареяларды колдонбоо үчүн кудуктагы Ардуиного энергия бердик.

Экинчи жана үчүнчү сүрөттө өткөргүч түтүктүн сыртында, ал эми кабыл алгычтын ичинде пластикалык түтүктөрдүн жайгашуусу көрсөтүлгөн (ооба, бул ыңгайсыз атуу позициясы болгон …)

4 -кадам: Калибрлөө

Сенсордон суунун деңгээлине чейинки аралык туура эсептелгенине ынангандан кийин, суюктуктун көлөмүн эсептөө үчүн калибрлөө кудуктун диаметри менен жалпы тереңдигин өлчөө үчүн гана болгон. Биз ошондой эле күчтүү жана так өлчөө үчүн алгоритмдин параметрлерин (өлчөөлөрдүн ортосундагы убакыт, жарым -жартылай жаңыртуу параметрлерин, алгачкы өлчөөлөрдүн санын) туураладык.

Ошентип, сенсор суюктуктун деңгээлин канчалык жакшы көзөмөлдөдү?

Биз кранды бир нече мүнөттө же ажаткананы жууп салуунун эффектин оңой эле көрө алдык. Биз атүгүл скважина бир түн ичинде салыштырмалуу болжолдуу ылдамдыкта толуп жатканын көрө алдык - мунун баары дисплейге бир кароо менен эле. Ийгилик!

Эскертүү:- Убакыт аралыкты которуу учурда температуранын өзгөрүшүнөн улам үн ылдамдыгынын өзгөрүшүн оңдой элек. Бул келечектеги жакшы кошумча болушу мүмкүн, анткени кудуктагы температура бир аз өзгөрөт!

5 -кадам: Узак мөөнөттүү колдонуу

1 жылдык жаңыртуу: сенсор нымдуу чөйрөгө карабай коррозия же бузуу белгилери жок кынтыксыз иштейт! Жыл ичиндеги бир гана маселе - суук мезгилде (кышында) сенсордо конденсация топтолот, бул албетте сенсорду бөгөйт. Бул биздин учурда маселе эмес, анткени биз жай мезгилинде гана окууга муктажбыз, бирок башка колдонуучуларга чыгармачылык керек болушу мүмкүн!:) Изоляция же желдетүү, балким, мүмкүн болгон чечимдер. Бактылуу ойлоп табуу!