Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

DIY miernik opadów deszczu

Sareph 30 Lip 2019 11:51 2871 15
  • DIY miernik opadów deszczu
    Dziś wyjątkowo mało elektroniczny projekt, bo w minimalnej konfiguracji z elektroniki to mamy tu czujnik halla i ewentualnie PCB. Ale może się komuś do arduino (tfu, tfu) czy czegoś przyda. Projekt (w blenderze) powstał, bo w każdym projekcie tego typu urządzenia DIY jaki udało mi się wyszukać coś mi nie pasowało, a to rozmiar, mocowanie, czułość/rozdzielczość czy metoda detekcji przechyłu. A trzeba było jakoś mierzyć opady, póki mój czujnik akustyczny jeszcze nie został przetestowany.

    DIY miernik opadów deszczuDIY miernik opadów deszczuDIY miernik opadów deszczu

    Początkowo wykrywanie przechylenia "wiaderka" miało być zrealizowane optycznie, ale nie byłem pewien jak długo/skutecznie czujnik odbiciowy podziała, szczególnie jak biała obudowa zostanie oświetlona pełną mocą słońca. Stąd pomysł na zastosowanie kontaktronu (lub czujnika halla) i magnesu umieszczonego w osi kubełka. Pomysł był dobry do czasu aż przetestował go praktycznie - teflonowe łożyskowanie osi stawiało stanowczo za duży opór, a zastosowanie zwykłych łożysk odpadło głównie z powodu (teoretycznie) długotrwałej, wysokiej wilgotności panującej w urządzeniu. Poza tym ciężko dostać okrągłe magnesy z otworem, namagnesowane poprzecznie. Koniec końców skończyło się na dwóch magnesach umieszczonych po przeciwnych stronach wiaderka na wodę, trochę szkoda że potrzeba 2, z czego jeden jest tylko przeciwwagą, ale dzięki takiej konfiguracji kapiąca woda musi zrównoważyć tylko wagę kawałka plastiku, a nie jak w sporej części tego typu urządzeń jeszcze (części) magnesu umieszczonego powyżej osi. Z obliczeń wynika, że najsłabszy magnes (5x5x2), który zadziała to N38. A najlepszym łożyskiem okazał się otwór 3,5mm w kubełku, przez który przechodzi 3mm śruba i tyle. Suma summarum kubełek ma czułość około 1,25ml, co przy poziomym przekroju lejka równym 7238mm2, daje rozdzielczość na poziomie 0,172mm/m2 opadów na przechył.

    DIY miernik opadów deszczu DIY miernik opadów deszczuDIY miernik opadów deszczu DIY miernik opadów deszczu DIY miernik opadów deszczu

    Do tego kilka rzeczy do eksperymentów, DS18B20 celem pomiaru temperatury we wnętrzu - aby sprawdzić czy czarna obudowa przetrwa w upałach, a jeśli przetrwa jak sprawdzi się przy niewielkich przymrozkach, tj. czy śnieg będzie się w stanie roztopić w rozsądnym czasie od samego słońca (o ile jakieś będzie zimą). W niedługiej przyszłości jeszcze dojdzie grzałka ogrzewająca lejek, też na zimę.

    No i tak oto mamy nowy miernik opadów, jeśli ktoś posiada drukarkę 3D, to wszystkie pliki dostępne są na thingieverse: https://www.thingiverse.com/thing:3779456 Uwaga co do gerberów, symbol czujnika temperatury ma błąd, przez co piny są odwrotnie niż być powinny.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Sareph
    Poziom 21  
    Offline 
    Sareph napisał 408 postów o ocenie 185, pomógł 38 razy. Jest z nami od 2004 roku.
  • PCBway
  • #2
    khoam
    Poziom 33  
    Czy pomyślałeś już o tym, jak często będziesz musiał czyścić to wiaderko z (tfu, tfu) ptasich odchodów? Umiejscowienie tego "miernika" jest już odpowiednio dobrane :)
  • #3
    Sareph
    Poziom 21  
    khoam napisał:
    Czy pomyślałeś już o tym, jak często będziesz musiał czyścić to wiaderko z (tfu, tfu) ptasich odchodów?
    Nawet mi to do głowy nie przyszło. Ale patrząc na to jak często narobiły na stację w ciągu 3 lat (cały raz), to chyba nie będzie tak źle. przynajmniej konstrukcja powinna wytrzymać siedzącego na niej gołębia. :D
  • #4
    Azbi
    Poziom 8  
    Super sprawa :D Akurat przymierzam się do budowy deszczomierza i idealnie trafiłeś z umieszczeniem swojego wynalazku na forum.
    Co do samego urządzenia, mógł byś napisać co nieco o wyliczeniu rozdzielczości pomiarów?
    Ogólnie mówiąc fajnie byłoby wiedzieć co z czego się wzięło (obliczenia, teoria) jeśli się przymierza dobudowy takiegoż urządzenia :)
  • PCBway
  • #5
    Sareph
    Poziom 21  
    Azbi napisał:
    Co do samego urządzenia, mógł byś napisać co nieco o wyliczeniu rozdzielczości pomiarów?

    Jasne, bierzemy jakąś znają ilość wody, powiedzmy 100ml i przepuszczamy przez miernik. Po tej operacji wygeneruje on jakąś liczbę impulsów (no, właściwie zboczy, bo w takiej konfiguracji liczy się zbocze opadające i rosnące osobno). Dzielimy nasze 100ml/liczba zboczy i wychodzi nam ile ml potrzeba aby przechylić szalę.
    Liczysz powierzchnie przekroju lejka, z którego zbierana jest woda (pi *48mm^2 = 7238mm2) i dzielisz milion (mm w metrze kwadratowym) przez to co wyszło, wychodzi 138,16. Czyli lejek zbiera wodę z 1/138 metra kwadratowego. Czyli żeby się dowiedzieć ile spadło wody na metr, przy wykryciu jednego zbocza, trzeba nasz 1,25ml na zbocze pomnożyć przez 138. I tak przy każdym przerwaniu dodajesz do liczby opadów 173ml/m2. ;)
  • #6
    LA72
    Poziom 40  
    Fajny prokjekt.

    khoam napisał:
    Czy pomyślałeś już o tym, jak często będziesz musiał czyścić to wiaderko z (tfu, tfu) ptasich odchodów? Umiejscowienie tego "miernika" jest już odpowiednio dobrane :)


    W wersjach profesjonalnych u góry wlotu deszczówki znajduje się sitko do filtracji.
    W tym przypadku można takie zrobić z sitka kucharskiego do przesiewania.
    Wystarczy poszukać odpowiednią średnicę.
  • #7
    Sareph
    Poziom 21  
    LA72 napisał:
    Fajny prokjekt.

    A dzięki.

    LA72 napisał:
    [...]

    Ja się tak zastanawiam czy nie lepiej będzie zostawić w spokoju, może po prostu ewentualne niespodzianki po prostu przelecą przez miernik razem z wodą. Ale w sumie nie mam jak przetestować.

    Oraz mała aktualizacja, była krótka burza i w sumie wszystko działa dobrze, z tym, że woda po lejku ścieka mozolnie. Także wypadało by go chyba wyszlifować papierem ściernym na "gładziej" i wysmarować jakaś substancja tworzącą powłokę hydrofobową, będzie bardziej "responsywny".
  • #8
    Linoge
    Poziom 27  
    Projekt bardzo fajny. Może od razu warto by było zrobić zaczepy na drut oporowy do grzania ?
  • #9
    Sareph
    Poziom 21  
    Linoge napisał:
    Projekt bardzo fajny. Może od razu warto by było zrobić zaczepy na drut oporowy do grzania ?
    Jak tylko opanuję robienie spirali na stożku w blenderze, bo to jedyny dlatego jeszcze tego nie uwzględniłem w projekcie lejka. :D A poza tym ten projekt i tak cały będzie wydrukowany ponownie, bo jest wykonany z nieodpornego na UV PETu, w (przyszłej) wersji z ASA powinien mieć przy okazji naniesione wszystkie drobne poprawki jakie by w testach nie wyszły.
  • #10
    Linoge
    Poziom 27  
    No i w zależności od temperatury będziesz sterował mocą spirali i masz nawet zastosowaną jakąś automatykę ;). Czujnik deszczu śniegu by się przydał do pseudo ekologii czyli wyłączenia grzania jak nie ma opadu.
  • #11
    Sareph
    Poziom 21  
    Linoge napisał:
    No i w zależności od temperatury będziesz sterował mocą spirali i masz nawet zastosowaną jakąś automatykę ;)
    No taki jest plan. Ale do dyspozycji jest jakieś 12V/10W i to po skrętce, i pewnie dlatego będzie PID, żeby za bardzo tego kabla nie obciążać jak nie trzeba. ;)

    Linoge napisał:
    Czujnik deszczu śniegu by się przydał do pseudo ekologii czyli wyłączenia grzania jak nie ma opadu.
    Za czujnikiem śniegu się rozglądałem, ale nie znalazłem nic sensownego, więc może led i fototranzystor... trzeba obadać. ;)
  • #12
    adversus
    Poziom 27  
    Sareph napisał:
    Linoge napisał:
    No i w zależności od temperatury będziesz sterował mocą spirali i masz nawet zastosowaną jakąś automatykę ;)
    No taki jest plan. Ale do dyspozycji jest jakieś 12V/10W i to po skrętce, i pewnie dlatego będzie PID, żeby za bardzo tego kabla nie obciążać jak nie trzeba. ;)

    Linoge napisał:
    Czujnik deszczu śniegu by się przydał do pseudo ekologii czyli wyłączenia grzania jak nie ma opadu.
    Za czujnikiem śniegu się rozglądałem, ale nie znalazłem nic sensownego, więc może led i fototranzystor... trzeba obadać. ;)


    Czujnik opadu śniegu czy miernik ilości śniegu?
    Jeśli szukasz czujnika opadu śniegu aby uruchamiał grzanie to można skorzystać z takiego czegoś, jak czujnik opadu deszczu z grzałką. Jak pada deszcz to opadzie woda odparowuje i przestaje grzać, jak śnieg to topi sie a po opadzie odparowuje. Np takie coś do kupienie bez problemu. Używane właśnie zimą do detekcji opadu śniegu w systemach automatycznego odśnieżania/odmrażania podjazdów w których są zamontowane grzałki do tego przeznaczone. Szukać w necie pod nazwą "Czujnik deszczu śniegu opadów KEMO M152 Germany" :) Na licytacjach czasem trafić można za przysłowiowe guziki... mnie udało się taki jak poniżej wyrwać za całe 20pln.

    DIY miernik opadów deszczu

    Na chińskim allledrogo też można dostać coś podobnego.

    DIY miernik opadów deszczu

    Można też znaleźć taki podgrzewany czujnik śniegu i lodu do profesjonalnych instalacji gruntowych ale cena zabija, bo to ponad 1k pln.

    DIY miernik opadów deszczu
  • #13
    Sareph
    Poziom 21  
    O, słuszne propozycje. Tylko kurde, to jest tak proste, że się dziwię, że o tym nie pomyślałem. :D
  • #14
    Galareta
    Poziom 21  
    A śniegu czujnikiem pojemnościowym nie wykryjesz? Odporność na UV można uzyskać malując wydruk akrylem w sprayu.
  • #15
    Sareph
    Poziom 21  
    Galareta napisał:
    A śniegu czujnikiem pojemnościowym nie wykryjesz?

    Nie wiem, nie sprawdzałem, jeszcze. Ale powinno dać radę, inna sprawa, gdzie ja te wszystkie czujniki poupycham (na górze ma być docelowo akustyczny czujnik deszczu). :D

    Galareta napisał:
    Odporność na UV można uzyskać malując wydruk akrylem w sprayu.
    Niby tak, ale - rzuć okiem na pierwsze zdjęcie, tam na górze widać kawałek stacji meteo do której jest ten miernik podłaczony i dwa segmenty są bielsze. Te białe są nowe, te wyglądające jak zęby palacza kiedyś były białe (jakieś 2 lata temu) i pomalowane akrylową białą farbą (podobno) odporną na UV. Stad pomysł żeby ich tym razem nie malować, a raczej zrobić z czegoś odpornego samego w sobie.
  • #16
    adversus
    Poziom 27  
    Galareta napisał:
    A śniegu czujnikiem pojemnościowym nie wykryjesz? Odporność na UV można uzyskać malując wydruk akrylem w sprayu.


    Może i wykryje... ale będzie zalegał na nim śnieg do czasu gdy temperatura wzrośnie powyżej zera i stopnieje, a chodzi o wykrycie opadu śniegu... wskazane w moim poście czujniki właśnie tak reagują, i dodatkowo takie rozwiązanie jest stosowane w profesjonalnych instalacjach odladzaania i rozmrażania chodników, podjazdów itp...
    Czujnik pojemnościowy wykryje opad i co dalej ???? Będzie wskazywał że jest śnieg do czasu stopnienia i wyschnięcia czujnika.