जल सॉफ़्नर नमक स्तर मॉनिटर: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

वाटर सॉफ्टनर आयन एक्सचेंज नामक एक प्रक्रिया का उपयोग करके काम करते हैं जिसमें कठोर पानी से कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों का एक विशेष राल के माध्यम से सोडियम क्लोराइड (नमक) के साथ आदान-प्रदान किया जाता है। पानी एक दबाव पोत में जाता है जहां यह राल मोतियों के माध्यम से चलता है, और कैल्शियम और मैग्नीशियम को सोडियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। राल के मोती अंततः समाप्त हो जाएंगे और अधिक कठोर खनिजों को लेने में असमर्थ होंगे। पुनर्भरण या पुनर्जनन प्रक्रिया राल मोतियों के माध्यम से एक खारे पानी के घोल से गुजरती है जो कठोरता वाले खनिजों को अलग करती है और उन्हें नाले में हानिरहित रूप से प्रवाहित करती है। राल मोतियों को ताज़ा छोड़ दिया जाता है और अधिक नरम पानी बनाने के लिए तैयार किया जाता है।

आयन एक्सचेंज वाटर सॉफ्टनर कई आकार और आकार में आते हैं लेकिन इन सभी में एक चीज समान होती है, एक नमकीन टैंक जिसे शीतल पानी की नियमित आपूर्ति की गारंटी के लिए हर कुछ हफ्तों में नमक भरने की आवश्यकता होती है। पानी सॉफ़्नर उपकरण के बिल्कुल आकर्षक टुकड़े नहीं हैं और इसलिए उन्हें किसी दुर्गम स्थान पर ले जाया जाता है जिसका अर्थ है कि नमक के स्तर की जांच के लिए एक विशेष यात्रा की आवश्यकता होती है। अधिक बार नहीं, अधिक नमक जोड़ने का संकेत घर के सदस्यों द्वारा कठोर पानी के बारे में पकड़ से आता है। एक फिट और भूल नमक स्तर सेंसर की आवश्यकता होती है जो सॉफ़्नर में नमक कम होने पर एक अनुस्मारक भेज सकता है। इस निर्देश में, हर कुछ घंटों में पानी सॉफ़्नर में नमक के स्तर को मापने के लिए एक रेंज सेंसर का उपयोग किया जाता है और परिणाम थिंगस्पीक पर पोस्ट किया जाता है। जब नमक का स्तर कम हो जाता है, तो थिंगस्पीक नमक के साथ नमकीन टैंक को भरने के लिए एक अनुस्मारक ईमेल भेजेगा। इस परियोजना के सभी घटक ईबे पर उपलब्ध हैं, हमेशा की तरह, सबसे सस्ते हिस्से एशिया से आते हैं। यहां तक कि सभी घटकों को खरीदने के लिए, कुल लागत लगभग यूएस $ 10 होगी। इस परियोजना को बनाने के लिए सोल्डरिंग या Arduino IDE का उपयोग करने जैसे कई कौशल की आवश्यकता होती है। इन सभी तकनीकों को अन्य अनुदेशों में शामिल किया गया है और यहां दोहराया नहीं गया है।

आपूर्ति

AA बैटरी होल्डरVL53L0X मॉड्यूल BAT43 शॉटकी डायोड 100nF कैपेसिटर 2 x 5k रेसिस्टर्स 2 x 470 ओम रेसिस्टर्स FT232RL सीरियल एडेप्टर मॉड्यूल AA साइज लिथियम थियोनिल क्लोराइड बैटरी ESP-07 माइक्रोकंट्रोलर मॉड्यूल हर तरह की चीज़ें, वायर, बॉक्स आदि।

चरण 1: नमक स्तर डिटेक्टर

पानी सॉफ़्नर में नमक की सतह को महसूस करने के लिए VL53L0X का उपयोग किया जाता है। सेंसर प्रकाश की एक पल्स भेजकर और वापस परावर्तित होने में लगने वाले समय को मापकर काम करता है। सबसे अच्छे परिणाम अंधेरे में एक सफेद परावर्तक सतह का उपयोग करने से आते हैं, ठीक वही जो हमारे पास नमक बिन में है। सेंसर स्वयं बहुत छोटा है और इसे संभालना मुश्किल है। जैसे, इसे I2C इंटरफ़ेस वाले मॉड्यूल के रूप में खरीदा जा सकता है। इससे Arduino या रास्पबेरी पाई जैसे अन्य माइक्रोकंट्रोलर के साथ जुड़ना बहुत आसान हो जाता है। चूंकि लेजर और सेंसर विंडो बहुत छोटी होती हैं, इसलिए डिवाइस को अवरुद्ध करने वाली किसी भी गंदगी को रोकने के लिए क्लिंगफिल्म की एक परत का उपयोग किया जाता है। मॉड्यूल को पानी सॉफ़्नर के शीर्ष पर सपाट होना चाहिए और इसलिए तारों या सोल्डर को सेंसर की तरफ फैलाना नहीं चाहिए। मॉड्यूल। यह सोल्डरिंग, सेंसर डाउन, लकड़ी के एक टुकड़े पर सोल्डर या तार बनाने वाले धक्कों को सेंसर की तरफ से रोकने के लिए मॉड्यूल को आराम करके हासिल किया गया था।

चरण 2: ESP-07 प्रोग्रामिंग

इरादा नमक स्तर की निगरानी को बैटरी से संचालित करने का था और इसलिए ESP8266 चिप मॉड्यूल के नंगे हड्डियों वाले संस्करण को स्टैंडबाय करंट को कम करने और कम से कम एक साल की बैटरी लाइफ देने के लिए चुना गया था। कुछ अधिक परिष्कृत संस्करणों के विपरीत, जिसमें वोल्टेज नियामक और एक यूएसबी इंटरफ़ेस शामिल हैं, कुछ अतिरिक्त घटकों को इस परियोजना में उपयोग किए जाने वाले ईएसपी-07 में जोड़ा जाना चाहिए। ईएसपी-07 को फ्लैश करने और मॉनिटर करने के लिए एक सीरियल एडेप्टर अस्थायी रूप से वायर्ड है। परीक्षण के दौरान सीरियल पोर्ट। ध्यान रखें कि सीरियल एडॉप्टर को हटा दिया जाएगा जब हम खुश होंगे कि सब कुछ सही ढंग से काम करता है, इसे बहुत ठोस न बनाएं। किसी कारण से, सेंसर को काम करने के लिए एसडीए और एससीएल लाइनों को स्वैपिंग की आवश्यकता होती है, अगर सीमा पूर्ण पैमाने पर फंस गई है तो इसे आजमाएं। हो सकता है कि चीनी निर्माण की एक विचित्रता हो? इस परियोजना को बिजली देने के लिए लिथियम थियोनिल क्लोराइड बैटरी का उपयोग किया जाता है। इस बैटरी के AA आकार में 3.6V और 2600 mAh क्षमता का स्थिर वोल्टेज है, जो ESP-07 को पावर देने के लिए आदर्श है। ये बैटरी विशेषज्ञ बैटरी आपूर्तिकर्ताओं पर मिल सकती हैं लेकिन सामान्य खुदरा दुकानों में नहीं। मुझे लगता है कि वे आम जनता को सामान्य वोल्टेज से दोगुने की बैटरी पर ढीला नहीं होने देंगे!

जब ESP-07 पावर अप करता है, तो पिन अजीब चीजें करते हैं जब तक कि यह स्टार्ट अप रूटीन को पूरा नहीं कर लेता। एक सुरक्षा उपाय के रूप में, किसी भी हानिकारक धाराओं को रोकने के लिए प्रतिरोधों को मॉड्यूल आउटपुट के कनेक्शन में शामिल किया जाता है। इस परियोजना के लिए Arduino स्केच टेक्स्ट फ़ाइल में संलग्न है। हमेशा की तरह, आपको इसे अपने राउटर क्रेडेंशियल्स और अपने थिंगस्पीक खाते से एक एपीआई कुंजी के साथ संपादित करना होगा। इसके अलावा, वाईफाई कनेक्शन समय को तेज करने और करंट बचाने के लिए एक स्थिर आईपी पते का उपयोग किया जाता है। इसमें आपके नेटवर्क से मेल खाने के लिए आईपी पते बदलना शामिल हो सकता है। नोट अल्पविराम का उपयोग IP पते में किया जाता है न कि किसी अवधि के लिए! इंटरनेट पर फ्लैश करने और यदि आपको अधिक सहायता की आवश्यकता हो तो ESP8266 का उपयोग करने के बारे में जानकारी की एक बड़ी मात्रा है। संक्षेप में, चमकती आय निम्नानुसार है:

पीसी पर Arduino IDE शुरू करें और सुनिश्चित करें कि ESP8266 बोर्ड स्थापित और चयनित हैआपको नीचे संलग्न मॉनिटर स्केच में सेंसर और वाईफाई लोड के लिए पुस्तकालय स्थापित करने और आवश्यकतानुसार संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है त्रुटियों के बिना स्केच संकलन की जाँच करें GPIO0 को 5k रोकनेवाला स्लॉट के माध्यम से जमीन से कनेक्ट करें होल्डर में बैटरी यूएसबी एडॉप्टर में प्लग इन करें कोड की जाँच करें कि यह ठीक से कनेक्ट होता है बैटरी निकालें और फिर GPIO0 कनेक्शन हटा दें। सीरियल मॉनिटर शुरू करें और बैटरी बदलें मॉड्यूल के सोने से पहले आपको स्केच से सीरियल प्रिंट के साथ बधाई दी जानी चाहिए

चक्र के समय को लगभग 20 सेकंड तक कम करने से डिबगिंग बहुत आसान हो जाएगी। साथ ही, आपके राउटर के आधार पर, एक विश्वसनीय लिंक देने के लिए कनेक्शन समय को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है। एक बार सब कुछ काम कर रहा है, यूएसबी एडाप्टर को हटाया जा सकता है और मॉनिटर को सेवा के लिए तारित किया जा सकता है।

चरण 3: अंतिम वायरिंग

जब हमें लगता है कि मॉनिटर सेटअप है, तो हम इसे कैसे पसंद करते हैं, वायरिंग को चित्र के अनुसार ठीक किया जा सकता है। लाल पावर एलईडी को हटा दिया जाना चाहिए क्योंकि यह गहरी नींद के दौरान बिजली की निकासी है। इसे स्क्रू ड्रायवर या बिना मिलाप के धीरे से पिंग किया जा सकता है। यदि वाईफाई सिग्नल कम तरफ है, तो बाहरी एंटीना को जोड़कर रेंज में सुधार किया जा सकता है। इस मामले में, सिरेमिक एंटीना में शामिल होने वाले लिंक को एलईडी की तरह हटा दिया जाना चाहिए। यदि ESP-07 सिरेमिक एंटीना लिंक के बिना संचालित होता है, तो हमेशा एक बाहरी एंटीना जुड़ा होना चाहिए।

चरण 4: सेंसर की स्थापना

सेंसर को नमकीन टैंक में उच्चतम नमक स्तर से ऊपर बढ़ने की जरूरत है। इस स्थापना में, सेंसर को स्थापित करने के लिए पानी सॉफ़्नर का ढक्कन एक सुविधाजनक स्थान साबित हुआ। ढक्कन में एक छोटा सा छेद ड्रिल किया जाता है ताकि सेंसर नमक के स्तर को देख सके। चूंकि नमकीन मिश्रण बहुत संक्षारक होता है, छेद को ढंकने और सेंसर की सुरक्षा के लिए क्लिंग फिल्म की एक परत का उपयोग किया जाता है। बैटरी और ESP-07 को ढक्कन पर सेंसर के बगल में भी लगाया जा सकता है। वाईफाई सिग्नल की शक्ति मामूली साबित होने पर बाहरी एंटीना में प्लगिंग का विकल्प हमेशा होता है। इस स्थापना में, सेंसर, ESP-07 और बैटरी थे जैसे ही पानी सॉफ़्नर को एक अलमारी में रखा गया था, ढक्कन के ऊपर से चिपका हुआ था। अधिक उजागर स्थितियों में एक उचित मामले की आवश्यकता होगी।

चरण 5: बैटरी लाइफ

बैटरी जीवन का अनुमान लगाने के लिए, हमें मॉनिटर के चालू होने पर स्टैंडबाय करंट और करंट को मापने की आवश्यकता होती है। यह काफी मुश्किल साबित हुआ क्योंकि ईएसपी-07 मीटर रेंज बदलने जैसे बदलाव करते समय आसानी से लॉक हो सकता है। अंतिम समाधान पावर लीड में 0.1 ओम रेसिस्टर जोड़ना और वेक पीरियड के दौरान करंट को स्कोप से मापना था। प्रत्येक माप ७७mA की औसत धारा के साथ ६.७ सेकंड तक चला। स्लीप करंट को पावर लीड में समानांतर में एक डायोड और ५k रोकनेवाला लगाकर मापा जाता था। डायोड वेक करंट को वहन करता है लेकिन कम स्टैंडबाय करंट को रेसिस्टर द्वारा ले जाया जाता है। इसने २८.८ यूए का स्टैंडबाय करंट दिया। कार्यक्रम में नींद का समय माप के बीच लगभग १ घंटे पर सेट है। एक साल में, मॉनिटर 250 एमएएच स्टैंडबाय और 1255 एमएएच जागृत या कुल 1505 एमएएच का उपयोग करेगा। इस मॉनीटर में उपयोग की गई 2600 एमएएच की बैटरी आसानी से एक साल से अधिक चलनी चाहिए। नमक के स्तर को कम बार मापने से बैटरी जीवन को और भी बढ़ाया जा सकता है। दुर्भाग्य से ESP-07 के सोने का समय लगभग एक घंटे से अधिक आसानी से नहीं बनाया जा सकता है। इस समस्या को हल करने का एक तरीका यह है कि हर घंटे ESP-07 को जगाया जाए और फिर उसे तुरंत फिर से सोने के लिए रख दिया जाए। मॉडेम को नहीं जगाने का एक विकल्प है और चार्ट दिखाता है कि यह उपयोग की जाने वाली शक्ति की मात्रा को आधा कर देता है। दिन में केवल 4 बार नमक के स्तर को मापने से, हम लगभग 5 वर्षों की बैटरी लाइफ की उम्मीद कर सकते हैं। नीचे दिया गया कोड ESP8266 RTC मेमोरी का उपयोग करके यह संग्रहीत करता है कि मॉड्यूल कितनी बार गहरी नींद में रहा है। इस स्केच में, माप करने से पहले 6 नींद की अवधि होती है जो रीडिंग के बीच 7 घंटे का समय देती है। बेशक यह आपके आवेदन के लिए ठीक ट्यून किया जा सकता है। बैटरी को हमेशा मजबूती से जगह पर रखें, एक बाधित कनेक्शन ESP-07 को लॉक कर सकता है और बैटरी को खत्म कर सकता है। इन लंबे सोने के समय के साथ प्रतिस्थापन से पहले बैटरी कई वर्षों तक चलनी चाहिए। फिर से 10 सेकंड की नींद के साथ मॉड्यूल का परीक्षण करना सबसे अच्छा है, यह जांचने के लिए 7 घंटे लंबा समय है कि यह काम कर रहा है या नहीं …

चरण 6: नमक स्तर चार्ट

दो चार्ट पानी सॉफ़्नर में नमक का स्तर और वाईफाई सिग्नल की शक्ति, एक उपयोगी समस्या निवारण उपकरण दिखाते हैं। इस पानी सॉफ़्नर का पुनर्जनन मीटर नियंत्रित है और एक जुड़वां टैंक मॉडल होने के कारण, टैंक दिन के किसी भी समय स्विच कर सकते हैं। नमक स्तर चार्ट इंगित करता है कि पुनर्जनन कब हुआ और पुनर्जनन के बीच का समय पानी के उपयोग का एक विचार देता है। यह मॉनिटर न केवल अधिक नमक की आवश्यकता होने पर दिखाता है, बल्कि एक मीटर सॉफ़्नर पर, यह अत्यधिक पानी के उपयोग को उजागर कर सकता है। VL53L0X की परावर्तक सतह के आधार पर लगभग 2m तक की सीमा होती है। अन्य अनुप्रयोग संभव हैं जैसे तेल या पानी की टंकी के स्तर की निगरानी करना जहां गहराई समय के साथ धीरे-धीरे बदलती है।

चरण 7: ईमेल अनुस्मारक

कम नमक के स्तर के बारे में अनुस्मारक ईमेल ThingSpeak से भेजे जा सकते हैं। इसमें APPS मेनू से दो ऐप्स सेट करना शामिल है, पहला एक MATLAB विश्लेषण है जो नमक का स्तर एक निर्धारित सीमा से अधिक होने पर एक ईमेल लिखेगा और भेजेगा। दूसरा ऐप एक टाइमकंट्रोल है जहां आप तय कर सकते हैं कि नमक के स्तर को कितनी बार जांचना है। टाइमकंट्रोल ऐप को सेट करना काफी सहज है, इस मामले में, MATLAB विश्लेषण चलाकर नमक स्तर की दैनिक जांच की जाती है। नमक का स्तर निम्न स्तर तक पहुँचने के बाद प्रतिदिन एक ईमेल भेजा जाएगा। इस निर्देश में प्रयुक्त MATLAB विश्लेषण नीचे संलग्न है। इसे आपकी अपनी चैनल आईडी और एपीके के साथ अपडेट करने की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, आपके टैंक के लिए न्यूनतम नमक स्तर को 'if' स्टेटमेंट में डालने की आवश्यकता है। उम्मीद है कि यह थिंगस्पीक कोडिंग की पेचीदगियों में तल्लीन किए बिना ईमेल प्राप्त करने के लिए पर्याप्त विवरण प्रदान करता है।