Utengenezaji wa: Een Mini Sprinkler Meting (groep 12): 8 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Groep 12

Noortje Romeijn 4651464

Milton Fox 4652622

Deze Anayesomeka ni mlango wa geschreven Milton Fox (mwanafunzi Maritieme Techniek, TU Delft) en Noortje Romeijn (mwanafunzi wa Civiele Techniek, TU Delft). Allebei volgen we de civiele mdogo 'De delta denker, voor ya maji baadaye'. Het vak 'CT3412-16 Meten aan maji' ni onderdeel van deze mdogo. Voor dit vak kregen wij de opdracht een meetapparaat te ontwikkelen dat met behulp van een of meerdere sensors een fenomeen uit de water-wereld kan meten.

Wij hebben gekozen on een meetapparaat te ontwikkelen dat de infiltratiesnelheid kan bepalen. Dit is de snelheid waarmee water in de grond infiltreert. Ons meetapparaat ni gebaseerd op een bestaande methode: de sprinkler-meting. De sprinkler-meting worden uitgevoerd op speciale proefgebiedjes met een grootte van enkele tientallen vierkante mita. Kutana na behulp van sprinklers wordt een bepaalde neerslag gesimuleerd. Het proefgebiedje heeft een kleine helling waarlangs het niet-geïnfiltreerde maji afstroomt. Maji maji neno opgevangen katika een goot. De afvoer in de goot wordt doorlopend gemeten.

Onswikkelde meetapparaat bestaat uit een kleine bak met een gootje. Katika de bak wordt grond onder een schuine helling geplaatst. Regen wordt gesimuleerd met een tuinslang alikutana na sproeikop. Katika ngazi ya grond een regenmeter die de regenintensiteit bepaald. Chini ya hali ya juu na zaidi ya hapo afuermeter kufa kwa njia ya bepaald. Zowel de regenmeter en de afvoermeter werken alikutana na behulp van een druksensor. De infiltratiesnelheid kan bepaald worden met de volgende formule: (regenintensiteit - afvoer) / oppervlakte van de grond. Voor een uitgebreidere uitleg van de werking van het meetapparaat wordt verwezen naar ons eindverslag 'Meten van de infiltratiesnelheid'.

Hieronder zal in 8 stappen beschreven worden hoe ons meetapparaat kan worden gemaakt. Het eindresultaat ni te zien katika de bijgevoegde afbeelding.

Vifaa

Vifaa:

• Emmer gevuld alikutana na maji;
• Voltmeter ilikutana na snoer;
• Suruali 2 za kunywa pombe;
• 2 stekkers voor stroomvoorziening;
• 2 wasiliana na mawasiliano;
• 'Kastje' (om sensors te kalibreren en voor stroomvoorziening sensors);
• Bodi ya mkate;
• Chembe Photon;
• Laptop;
• Powerbank;
• Kabeli ndogo ya USB;
• Draden ya mkate;
• 2 snoertjes die het 'kastje' met het mkate wa kunnen verbinden;

• Weerstanden;

  • 2 saa 3300 Ohm.
  • Kiini 2 10000 Ohm.
• Mobiele telefoon;
• 2 houten kisten, + - 40 bij 40 cm;
• 2 houten balken, afmeting + - 4 cm bij 4 cm, mita 2 lang;
• 8 houten plankjes, + - 10 bij 10 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• Houten plankje, + - 10 bij 40 cm (afhankelijk van grootte houten kist);
• Kippengaas;
• Stuk katoen;
• Buis ya PVC, kipenyo cha 75 mm, urefu wa mita 1;
• PVC buis afluer, kipenyo cha 75 mm;
• Mkanda wa bomba
• Maji ya maji yaliyopigwa yalikutana na rechte wanden;
• Wahamiaji 2;
• Buisjes 2, kipenyo cha 15 mm;
• Tuinslang;
• Sproeikop;
• Schroeven;
• Spijkers.

Gereedschap:

• Houtzaag;
• Hamer;
• Schroevendraaier;
• Boor;
• Lijmpistool;
• Nietpistool;
• Schaar.

Hatua ya 1: Jaribu Van Druksensoren

Voor vertrijgen van betrouwbare meetresultaten is het belangrijk dat er wordt gewerkt met goede druksensoren. Tutaweza kusoma habari hii kwa njia ya habari kwa kutumia njia ya maji. Zie het bijgevoegde plaatje van een druksensor. De stabiliteit van de druksensoren kan als volgt getest worden:

1. Verbind een druksensor, een stekker en de voltmeter in aéén van de kastjes. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor hoe dit precient moet.
2. Doe de stekker katika kituo cha mawasiliano.
3. De voltmeter geeft nu een waarde aan. Angalia ya deze waarde (ongeveer) stabiel ni.
4. Duw de druksensor onder maji katika de emmer alikutana na maji.
5. Angalia kiwango cha umeme wa umeme wa umeme na vifaa vya maji vinavyotokana na hali ya umeme wa umeme ni njia tofauti za maji.

Als de druksensor aan alle hundi voldoet, kan deze worden toegepast. Herhaal de stappen alikutana na tweede druksensor, de tweede stekker en het tweede kastje.

Hatua ya 2: Elektrische Circuit Maken Op Het Breadboard

Stap 2 ni het maken van het elektrische mzunguko op het mkate wa mkate.

1. Druk de Photon kwenye mkate wa mkate.
2. Verbind de Photon alikutana na laptop ya met eank powerbank.
3. Maak de elektrische schakeling na die in heerste bijgevoegde plaatje te zien is.

Enige uitleg over de elektrische schakeling ni vereist.

De ene helft van het mkate wa mkate ni vifaa vya kulala voor de bedrading van de afvoermeter en de andere helft voor de bedrading van de regenmeter. Weestander kwa kila mita zijn gebruikt zodat het voltage verschaalt kan worden. De Photon inaweza kuwa na kiwango cha juu cha umeme wa van 3.3 Volt. Zie het tweede bijgevoegde plaatje voor een schematische weergave van de schakeling die voor beide sensoren gemaakt moet worden.

Deer linker katika het schema iko katika geval 3300 ohm en de rechter is 10000 ohm, maar dit kan vervangen worden voor andere weerstanden als je deze niet voor de hand hebt (Let op: de verhouding van de weerstanden zal de grootte van de metingen bepalen!).

Het voltage juu ya afvoermeter kan alikutana na behulp van een geschreven code (zie stap 5) ya kupitia een telefoon (zie stap 4) nenoen afgelezen bij pin A4 en het voltage over de regenmeter kan op de zelfde manier worden afgelezen bij pin A0. De Photon vervangt dus eigenlijk de voltmeter.

4. Koppel de voltmeter los van het 'kastje'.

5. Verbind het mkate wa mkate aan het 'kastje'.

Hatua ya 3: Elektrische Circuit Testen M.b.v. Simu

Het elektrische mzunguko kan nu getest worden met behulp van een mobiele telefoon. Tutapata huduma ya Tinker, kupitia programu ya Photon automatisch heeft.

1. Pakua programu ya Particle.
2. Verbind de Photon aen een laptop ya powerbank zodat deze stroom heeft.
3. Verbind de Photon kutoka programu, volg hiervoor de stappen in de app.
4. Verbind de Photon ilikutana na mtandao wa ndani, nafasi ya upigaji kura ikatekelezwa katika programu. Als de Photon verbonden ni, 'ademt' het controle lampje katika het lichtblauw.
5. Bij 'Vifaa vyako', bonyeza kwenye zojuist verbonden Photon.
6. Klik nu op 'Tinker', de 'pin-layout' ni nu zichtbaar. Katika bijgevoegde plaatje ni te zien hoe dit er ongeveer uit zou moeten zien.
7. Bonyeza op A0 sw A4.

Als het goed ni zullen naast beide pinnen waardes verschijnen tussen de 0 en 4096. 4096 staat gelijk aan 3, 3 Volt. De waardes hangen af van de onderwaterdiepte van de sensor. Soma sensorer za sensorer za mlango wa nyuki kwa kutumia vifaa vya maji vinavyotumiwa na kuingiza maji kwenye A0 en A4 kwenye klikken. Jembe dieper de sensor, jembe hoger het getal dat verschijnt.

Hatua ya 4: Het Maken Van De Bak En De Meters

Dan ni het nu tijd voor het maken van de bak en de mita. Zie bijgevoegde afbeeldingen als ondersteuning bij de tekst.

De bak

1. Pak één van de twee houten kisten.

2. Verwijder de bodem.

   1. Zorg dat de kist zijn stevigheid behoudt. Voeg eventueel houten balkjes in de hoeken toe.
   2. Het ni natuurlijk ook mogelijk om zelf van hout een kist zonder bodem te maken.
3. Zaag PVC hutengenezwa kwa njia ya juu katika siku za nyuma na kwa muda mrefu.
4. Zaag de PVC buis mlango wa midden katika langsrichting.
5. Zaag een gat in de kist zodat de PVC-buis hier doorheen kan en uitkomt buiten de kist.
6. Bevestig kippengaas juu ya de gehele onderkant van de bak. Gebruik hiervoor kleine spijkertjes.
7. Span en bevestig het katoen juu ya de gehele onderkant van de bak. Gebruik hiervoor wederom kleine spijkertjes ya een nietpistool.
8. Bevestig een tweede laag kippengaas over de gehele onderkant van de bak.
9. Bevestig het gootje katika de bak alikutana na behulp van een lijmpistool ya mkanda wa bomba la maji.
10. Bevestig het houten plankje (10 bij 40 cm) kutoka onderkant van de kist, onder de goot. Dit geeft het geheel ziada stevigheid.
11. Zaag de houtenbalken (4 bij 4 cm, mita 2 lang) katika stukken van ongeveer 50 cm.
12. Bevestig de gezaagde balken onder elke hoek van de kist. Hiervoor kunnen schroeven gebruikt neno la een lijmpistool.
13. Verstevig hehe geheel mlango hean arenbrengen van 2 houten plankjes (10 bij 10 cm) op elke hoek van de kist. De plankjes vormen een nyongeza ya kitenzi tussen de balken en de kist.
14. Zet de overgebleven houten kist onder de gemaakte bak.

De kuzaliwa upya

1. Pak één van de trechters.
2. Verbind één van de buisjes (kipenyo cha 15 mm) kutoka onderkant van de trechter, alikutana na behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Wakati huo huo katika orodha ya watafiti ni siku inayofaa ya kutekelezwa kwa siku, na inaweza kuwa sehemu ya maandishi ya ishara.
4. Steek het buisje alikutana na trechter mlango het gat.
5. Zet de grote waterfles (met rechte wanden) op to houten kist onder de gemaakte bak en theat het in this site is to you.
6. Pas de lengte van het buisje op zo'n manier in the dat het buisje een klein stukje boven de onderkant van de waterfles uitkomt. De regenmeter ni nu klaar!

De afvoermeter

1. Pak de overgebleven trechter.
2. Verbind het overgebleven buisje (kipenyo cha 15 mm) a onderkant van de trechter, alikutana na behulp van een lijmpistool en duct tape.
3. Zaag het overgebleven deel van de PVC buis op maat (ongeveer 40 cm) zodat deze goed onder het gootje zamani.
4. Zet de PVC vifaa vya kutumia vifaa vya PVC.
5. Plaats za PVC zinafaa zaidi kwa sababu ya kukutana na daarboven op de trechter erin.
6. Pas de lengte van het buisje op zo'n manier in the dat het buisje een klein stukje boven de onderkant van de PVC buis uitkomt. De afvoermeter ni nu klaar!

Hatua ya 5: De Codering

Nambari ya kopieer de onderstaande ya maak zelf een soortgelijke code.

1. int analogPin1 = A4;
2. // Afvoermeter int analogPin2 = A0;
3. // Regenmeter int delayTime = 1000; kuelea zamaniVolume1 = 0.0;
4. // Kuelea kwa Afvoermeter zamaniVolume2 = 0.0;
5. // Takwimu za kuelea za Regenmeter [10] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; int t = 0; // qsort inahitaji utengeneze kazi ya ndani int sort_desc (const void * cmp1, const void * cmp2) {// Haja ya kuondoa utupu * kwa int *
6. int a = * ((int *) cmp1);
7. int b = * ((int *) cmp2);
8. // Ulinganisho
9. kurudi> b? -1: (a <b? 1: 0);
10. // Njia rahisi, pengine ya haraka:
11. // kurudi b - a;
12. }
13. usanidi batili () {
14. }
15. kitanzi batili () {
16. kipimo kipimo1 = AnalogSoma (AnalogPin1);
17. kuelea Volt_measurement1 = (kuelea) kipimo1 * 0.0008056641 * 13300/10000; // Volt
18. kuelea Upimaji_wa kipimo1 = kipimo cha Volt1 * 100; // millimeter
19. kuelea Eneo1 = 3404.966521; // vierkante millimeter
20. kuelea Volume_measurement1 = kina_pima1 * Eneo1; // millieter ya kubieke
21. kuelea dVolume1 = Kiwango_pima1 - zamaniVolume1;
22. oldVolume1 = Kiwango_pima1;
23. kipimo 2 = AnalogSoma (AnalogPin2);
24. kuelea Volt_measurement2 = (kuelea) kipimo2 * 0.0008056641 * 13300/10000; // Volt
25. kuelea Upimaji_wa kipimo2 = kipimo cha Volt2 * 87.5; // millimeter
26. kuelea Area2 = 3404.966521; // vierkante millimeter
27. kuelea Volume_measurement2 = kina_pima2 * Eneo2; // millieter ya kubieke
28. kuelea dVolume2 = Kiwango_pima2 - zamaniVolume2;
29. oldVolume2 = Kiwango_pima2;
30. kuelea Flow_rate = dVolume1 - 3.7427 * dVolume2; // sisi tunapata habari mpya ya kuzaliwa tena katika njia kuu.
31. kuelea Kuingia_flowrate = (dVolume2 - Flow_rate) / 92182;
32. kuchelewesha (muda wa kuchelewesha);
33. Takwimu [t] = Uingiaji_mtiririko;
34. t + = 1;
35. ikiwa (t == 10) {
36. // Idadi ya vitu katika safu
37. int Data_length = sizeof (Data) / sizeof (Takwimu [0]);
38. // qsort - parameter ya mwisho ni kiashiria cha kazi kwa aina ya kazi
39. qsort (Takwimu, Urefu wa Data, saizi (Takwimu [0]), panga_desc);
40. kuelea median_Infiltration_flowrate = ((Takwimu [4] + Takwimu [5]) / 2);
41. Kuchapisha chembe ("mada", Kamba (wastani_Infiltration_flowrate, 2));
42. // lt sasa imepangwa
43. t = 0;
44. }
45. }

Katika nambari ya deze moeten enkele vigezo vya neno linalopita neno aou jouw constructie. Siku hizi: de getallen in regel 18 en 25 die aangeven hoeveel de diepte verandert is als je 1 volt meer meet van je sensor, de grootte van het oppervlak van de grond (gezien van bovenaf) katika regel 31, de grootte van het oppervlak van heot gootje gedeeld mlango de grootte van het oppervlak van de trechter van de regenmeter katika regel 30, de grootte van het oppervlak van jouw regenmeter katika regel 26 en de grootte van het oppervlak van jouw afvoermeter katika regel 19.

Mfumo wa kutumia katika regel 41 de naam die je bij het publiceren will hebben staan, invoeren.

Als de code gemaakt ni, jaribu kupitia ifttt.com inloggen en op 'create' klikken. Hierna inahusu 'hii' na Particle Photon verbinden. Daarna moet je bij ‘that’ een hati aina ya kiezen om data zilizomo katika utangazaji wa habari kwa njia ya jalada la gepubliceerd wordt.

Hatua ya 6: Sensoren Bevestigen

Nambari ya ujenzi wa nambari ya sheria ni kwa sababu ya kupata faida zaidi, ni jambo la msingi kwa watu wote kuwa wataunda.

Hiervoor moeten de druksensoren onder in de afvoer- en regenmeter geplaatst worden. Als de sensoren niet goed blijven zitten, tape dan de kabeltjes kubwa kutoka mita moja zodat deze niet weg glijden.

Als je een drukverschil mita gebruikt (zoals wij), mkanda na njia moja ya kupata faida kubwa zaidi ya ujenzi wa vifaa vyote vya maji juu ya maji. Als dit gedaan is, kan je de meetbuizen onder de constructie zetten zodat het water erin zal komen als je gaat testen.

Hatua ya 7: Kalibreren

Hivi sasa ni kubwa sana, ina maana zaidi ya maneno.

Doe katika njia ya haraka au eet beetje maji katika beide buizen zodat de sensoren onder maji staan.

Sluit de sensoren opnieuw aan op de voltmeter. Als de sensoren unabii juu ya maji maji zitten zouden ze 0 Volt moeten aangeven. Als dit niet zo is, kalibreer and he is kastje van de sensor zo dat er wel 0 uitkomt of corrigeer in the code voor de startwaarde die je meet.

Hatua ya 8: Klaar Om Te Testen

Je kan nu het geheel gaan testen.

Zorg dat ni mwanzo wa kukutana na maji metv alvast katika mkutano wa maji, zodat de sensoren alvast katika kuwasiliana na maji, alikutana na watu wengine, wanataka kupata habari zaidi hata katika kifaa chako cha kusikia.

Je, wewe ni nini Particle Photon jouw code laten runnen en met de tuinslang neerslag simuleren in the bak. De metgegevens zullen automatisch gepubliceerd neno.