PiSiphon रेन गेज (प्रोटोटाइप): 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

यह परियोजना बेल साइफन रेन गेज पर एक सुधार है। यह अधिक सटीक है और लीक हुए साइफन अतीत से कुछ होना चाहिए।

परंपरागत रूप से वर्षा को मैनुअल रेन गेज से मापा जाता है।

स्वचालित मौसम स्टेशन (IoT मौसम स्टेशनों सहित) आमतौर पर टिपिंग बकेट, ध्वनिक डिसड्रोमीटर (बूंदों का वितरण) या लेजर डिसड्रोमीटर का उपयोग करते हैं।

टिपिंग बाल्टियों में गतिमान भाग होते हैं जिन्हें भरा जा सकता है। वे प्रयोगशालाओं में कैलिब्रेटेड हैं और भारी बारिश के तूफान में सही ढंग से माप नहीं सकते हैं। बर्फ या धुंध से छोटी बूंदों या वर्षा को लेने के लिए डिस्ड्रोमीटर संघर्ष कर सकते हैं। डिस्ड्रोमीटर को ड्रॉप आकार का अनुमान लगाने और बारिश, बर्फ और ओलों के बीच अंतर करने के लिए जटिल इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रसंस्करण एल्गोरिदम की भी आवश्यकता होती है।

मैंने सोचा कि उपरोक्त कुछ मुद्दों को दूर करने के लिए एक स्वचालित साइफ़ोनिंग रेन गेज उपयोगी हो सकता है। साइफन सिलेंडर और फ़नल को सामान्य एफडीएम 3डी प्रिंटर पर आसानी से प्रिंट किया जा सकता है।

साइफन सिलेंडर को अपेक्षाकृत तेजी से खाली (साइफन) करने के लिए केवल प्राकृतिक बलों का उपयोग किया जाता है। साइफन में कोई गतिमान भाग नहीं होता है।

इस रेन गेज में साइफन सिलेंडर होता है, जिसमें साइफन सिलेंडर में विभिन्न स्तरों पर इलेक्ट्रॉनिक जांच के कुछ जोड़े होते हैं। जांच रास्पबेरी पीआई के जीपीआईओ पिन से जुड़ी हुई है। जैसे ही पानी प्रत्येक जांच जोड़ी के स्तर तक पहुंचता है, संबंधित GPIO इनपुट पिन पर एक उच्च ट्रिगर हो जाएगा। इलेक्ट्रोलिसिस को सीमित करने के लिए, बारिश के माध्यम से बहने वाली धारा की दिशा रीडिंग के बीच बदल जाती है। प्रत्येक रीडिंग केवल मिलीसेकंड ले रही है और एक मिनट में केवल कुछ रीडिंग ली जाती है।

मेरे मूल बेल साइफन रेन गेज पर PiSiphon रेन गेज एक महत्वपूर्ण सुधार है। मेरा मानना है कि यह मेरे अल्ट्रासोनिक रेन गेज से भी बेहतर होना चाहिए, क्योंकि ध्वनि की गति तापमान और आर्द्रता से बहुत अधिक प्रभावित होती है।

चरण 1: आपको क्या चाहिए

1. एक रास्पबेरी पाई (मैंने एक 3B का उपयोग किया, लेकिन किसी भी पुराने को काम करना चाहिए)

2. 3डी प्रिंटर- (साइफन सिलेंडर को प्रिंट करने के लिए। मैं अपना डिजाइन प्रदान करूंगा। आप इसे प्रिंटिंग सेवा में भी ले जा सकते हैं)

3. पुराना रेन गेज फ़नल (या आप एक प्रिंट कर सकते हैं। मैं अपना डिज़ाइन प्रदान करूंगा।)

4. जांच के रूप में 10 x बोल्ट, 3 मिमी x 30 मिमी (M3 30 मिमी)।

5. 20 x M3 नट

6. 10 कांटा टिप शीट धातु लग्स

7. बिजली के तार और 10 जम्पर केबल जिनमें कम से कम एक फीमेल एंड हो।

8. ब्रेडबोर्ड (परीक्षण के लिए वैकल्पिक)।

9. पायथन प्रोग्रामिंग कौशल (उदाहरण कोड प्रदान किया गया है)

10. एक बड़ी सीरिंज (60 मिली)।

11. रास्पबेरी पाई के लिए पनरोक आवरण।

12. ABS जूस अगर आपके प्रिंटेड हिस्से एब्स या सिलिकॉन सीलेंट हैं।

१३. ६ मिमी मछली टैंक ट्यूब (३०० मिमी)

चरण 2: साइफन सिलेंडर और फ़नल असेंबली

मैंने सभी प्रिंटों के लिए एक DaVinci AIO प्रिंटर का उपयोग किया।

सामग्री: एबीएस

सेटिंग्स: 90% infill, 0.1 मिमी परत की ऊंचाई, मोटे गोले, कोई समर्थन नहीं।

साइफन सिलेंडर और फ़नल को असेंबली करें। एबीएस गोंद का प्रयोग करें

प्रोब को असेंबल करना (2 नट के साथ M3 x 30 मिमी बोल्ट)

साइफन सिलेंडर में प्रोब (बोल्ट) डालें और इसे ABS ग्लू या सिलिकॉन सीलेंट से सील करें। साइफन सिलेंडर के ऊपरी खुले हिस्से से जांच दिखाई देनी चाहिए ताकि टूथ ब्रश के साथ यदि आवश्यक हो तो उन्हें साफ करना संभव हो सके। जांच का यह संपर्क बिंदु हर समय साफ होना चाहिए। सुनिश्चित करें कि संपर्कों पर कोई ABS गोंद या सिलिकॉन सीलेंट नहीं होना चाहिए।

फोर्क टाइप शीट मेटल लग्स का उपयोग करके, प्रत्येक जांच में 10 तार संलग्न करें। तारों के दूसरी तरफ GPIO पिन से कनेक्ट करें। पिनआउट इस प्रकार है:

जांच जोड़े: जांच जोड़ी 1 (पी 1, निम्नतम जल स्तर), पिन 26 और 20)

जांच जोड़ी 2 (पी 2), जीपीआईओ पिन 19 और 16

जांच जोड़ी 3 (पी 3), जीपीआईओ पिन 6 और 12

जांच जोड़ी 4 (पी 4), जीपीआईओ पिन 0 और 1

प्रोब पेयर 5 (P5), GPIOPin 11 और 8

चरण 3: साइफन का परीक्षण करें और इसे कैलिब्रेट करें

आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि सभी वायरिंग सही ढंग से की गई है और हार्डवेयर ठीक से काम कर रहा है।

PiSiphon_Test2.py Run चलाएँ

परिणाम 00000 = पानी P1 के स्तर तक नहीं पहुंचा है (जांच जोड़ी 1)

परिणाम 00001=पानी स्तर P1 तक पहुंच गया है (जांच जोड़ी 1)

परिणाम 00011=पानी स्तर P2 तक पहुंच गया है (जांच जोड़ी 2)

परिणाम 00111=पानी स्तर P3 तक पहुंच गया है (जांच जोड़ी 3)

परिणाम ०११११=पानी पी४ के स्तर तक पहुंच गया है (जांच जोड़ी ४)

परिणाम १११११= पानी स्तर पी५ (जांच जोड़ी ५) तक पहुंच गया है।

यदि सभी जल स्तरों का पता चला है, तो PiSiphon-Measure.py चलाएँ।

आपका Log_File उसी निर्देशिका में उत्पन्न होता है जिसमें PiSiphon-Measure.py

एक पोस्ट पर PiSiphon स्थापित करें और इसे समतल करें। यदि आपका साइफन अनुमान (या अधिक अनुमान) के तहत है, तो PiSiphon-Measure.py में rs चर बढ़ाएँ (या घटाएँ)

चरण 4: PiSiphon PRO

PiSiphon PRO आ रहा है। यह पानी में किसी भी धातु की जांच का उपयोग नहीं करेगा और इससे भी बेहतर रिज़ॉल्यूशन (0.1 मिमी से कम) होगा। यह एक कैपेसिटिव मृदा मोइस्टर सेंसर का उपयोग करेगा (तरल ई-टेप मेरे देश में महंगा है)। देखें https://www.instructables.com/id/ESP32-WiFi-SOIL-MOISTURE-सेंसर/ यह सेंसर ESP32 पर कैसा प्रदर्शन करता है।