Đầu dò đo mực nước ngầm để cài đặt tài nguyên thấp: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Giới thiệu

Chúng tôi đã nhận được yêu cầu từ Oxfam để phát triển một cách đơn giản mà học sinh ở Afghanistan có thể theo dõi mực nước ngầm trong các giếng gần đó. Trang này đã được dịch sang Dari bởi Tiến sĩ Amir Haidari và bản dịch có thể được tìm thấy ở đây. Giá thành phải thấp và có thể chế tạo bằng vật liệu sẵn có tại địa phương. Chúng tôi sẽ bắt đầu với một thiết kế có thể hoạt động ở hầu hết các nơi nhưng có rất nhiều chỗ cho các lựa chọn thay thế và ứng biến. Tôi đã sử dụng một chiếc chuông báo thức rẻ tiền để tạo ra âm thanh nhưng một món đồ chơi đơn giản cũng có thể hoạt động tốt.

Cách đơn giản truyền thống để đo mực nước ngầm trong giếng là sử dụng một cái chuông nhỏ, về cơ bản là một ống kim loại mở ở một đầu và đóng ở đầu kia, trên một thước đo (xem hình). Khi thả chuông xuống nước, chuông sẽ phát ra tiếng kêu như trong video.

Nó cần một số thực hành để sử dụng. Phiên bản điện tử dễ sử dụng hơn và thú vị hơn.

Quân nhu

Lưu ý rằng đối với hầu hết các bộ phận, sẽ không khó để tìm các lựa chọn thay thế, đó là lý do tại sao một số mục được theo sau bởi mô tả chức năng trong ngoặc.

Vật liệu (xem Ảnh A)

1. Báo động giá rẻ (một thiết bị điện tử phát ra âm thanh khi đóng công tắc, đồ chơi suy nghĩ, còi, …)
2. Ống rỗng cho viên nén sủi bọt (bất kỳ vỏ bọc kín nước nào có thể giữ mạch và pin và vừa vặn trong giếng)
3. Dây đồng cứng
4. Dây hàn
5. Keo nóng (bất kỳ loại keo hoặc bộ dụng cụ nào có thể tạo lỗ nhỏ kín nước)
6. Dây, dây quấn, băng keo (điều này dùng để buộc thiết bị vào thước đo)
7. Băng đo khảo sát (người ta có thể tự tạo ra một chiếc bằng cách đánh dấu khoảng cách trên một sợi dây)

Công cụ (xem Ảnh B)

1. Hàn sắt (có thể đơn giản hơn nhiều so với cách được hiển thị ở đây)
2. Súng bắn keo nóng
3. Sở thích dao
4. Kính bảo vệ

Bước 1: Chọn Trình tạo âm thanh

Điều quan trọng là phải chọn cẩn thận một thiết bị phát ra âm thanh khi đóng công tắc hoặc nhấn nút. Chợ, cửa hàng bán “đồ” giá rẻ, cửa hàng kim khí, phụ tùng ô tô cũ, đây đều có thể là nguồn hàng tốt. Tôi đã kiểm tra một món đồ chơi rẻ tiền, một tấm thiệp sinh nhật phát nhạc khi mở ra và một chiếc chuông báo khói nhưng cuối cùng lại là một chiếc chuông báo cửa sổ. Các tiêu chí sau đây cần được xem xét:

• Công tắc hoặc nút không được bật toàn bộ mạch. Trong trường hợp đó, tất cả năng lượng sẽ chảy qua công tắc. Trong trường hợp của chúng tôi, công tắc là một kết nối thông qua nước, dẫn điện khá tốt nhưng có điện trở cao hơn nhiều so với công tắc đóng hoặc nút nhấn. Thiệp sinh nhật có công tắc như vậy và không dính nước. Thay vào đó, chúng ta phải tìm kiếm thứ có mạch có thể bật bằng nút cảm ứng hoặc cảm biến.
• Âm thanh sẽ bắt đầu khi đóng mạch và dừng ngay khi kết nối bị đứt. Bạn muốn nghe thấy điều gì đó ngay khi đầu dò chạm vào nước và dừng lại ngay khi không còn chạm vào nước. Món đồ chơi mà tôi tìm thấy là một chiếc điện thoại giả sẽ phát âm thanh tiếp tục sau khi không còn nhấn nút nữa. Điều đó gây khó khăn cho việc tìm mực nước chính xác, mặc dù nó có thể được thực hiện với một chút kiên nhẫn.
• Nó phải đủ nhỏ để vừa với hộp đựng mà bạn muốn sử dụng cho đầu dò. Có thể cắt bộ tạo âm thanh thành nhiều phần, như sẽ trình bày ở phần sau. Trong trường hợp của tôi, tôi có một ống thực sự hẹp trong thiết bị thử nghiệm của mình và tôi không thể tháo thiết bị báo động khói thành các bộ phận đủ nhỏ để lắp tất cả vào. Nếu giếng của bạn lớn hơn nhiều, việc xây dựng sẽ dễ dàng hơn.
• Nó phải là giá rẻ.

Trong trường hợp của tôi, lựa chọn tốt nhất là chuông báo động sẽ kêu khi cửa sổ hoặc cửa ra vào được mở. Có thể mở báo động bằng cách nới lỏng một con ốc, hiển thị:

1. Bộ rung Piezo tạo ra âm thanh thực tế
2. Mạch điều khiển bộ rung piezo
3. Ngăn chứa pin

Tôi đã sử dụng pin di động ban đầu nhưng bạn có thể chọn sử dụng pin lớn hơn chứa nhiều năng lượng hơn, vì vậy sẽ mất nhiều thời gian hơn trước khi bạn phải mở hộp chứa để thay pin khi chúng đã hết sau một số lần sử dụng.

Bước 2: Hacking Sound Generator

Chuông báo không vừa với hộp đựng của tôi nên tôi đã cắt nó thành ba phần, piezo-buzzer (1), mạch (2) và ngăn chứa pin (3). Khi tháo piezo-buzzer phải nhẹ nhàng vì nó bao gồm một lớp sứ mỏng trên đĩa kim loại nên khi bẻ cong lớp sứ sẽ nhanh chóng bị vỡ.

Hàn dây kết nối vào các điểm trên mạch cần nối để bật âm thanh. Điều này có thể mất một số thử nghiệm và tìm kiếm. Nếu bạn có thể nhìn thấy công tắc hoặc nút, hãy nối dây vào mỗi đầu của công tắc hoặc nút và kiểm tra xem có bật âm thanh khi hai dây chạm nhau không. Đây cũng là thời điểm để kiểm tra xem nó có hoạt động với nước hay không bằng cách nhúng các đầu của dây (4 trong ảnh) vào nước. Nếu đúng như vậy, phần còn lại chỉ là sự mày mò của một số bệnh nhân. Nếu thiết bị có một công tắc chính để bật và tắt thiết bị hoàn chỉnh, hãy đảm bảo rằng thiết bị được cố định ở vị trí "bật" hoặc, như tôi đã làm, hàn một dây qua để đảm bảo thiết bị luôn được đóng.

Nếu bạn chưa bao giờ hàn trước đây, hãy xem một số giới thiệu tại Guiductables, chẳng hạn như https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Thực hành trên một số dây trước khi bạn bắt đầu làm việc với dự án thực tế.

Bước 3: Kết hợp tất cả lại với nhau

Tạo các lỗ nhỏ cho dây đồng cứng ở dưới cùng của đầu dò bằng dao theo sở thích. Sẽ dễ dàng lắp dây hơn nếu dây đồng cứng dài hơn một chút. Sau đó, những điều này sẽ được rút ngắn.

Hàn dây nối (4 trong ảnh A) vào hai dây đồng cứng (5 trong ảnh A).

Bạn muốn tăng thêm trọng lượng cho đầu dò, ví dụ bằng cách thêm một ít cát khô hoặc đá cuội. Điều này làm cho việc hạ thấp đầu dò trong giếng dễ dàng hơn một chút vì băng đo sẽ bị căng. Đóng hộp chứa và kiểm tra một lần nữa để xem tất cả vẫn hoạt động hay không (Ảnh B).

Cắt dây đồng cứng để chúng nhô ra ngoài khoảng một hoặc hai cm. Cẩn thận dán chúng vào vị trí bằng keo nóng, đảm bảo rằng tất cả đều kín nước (Ảnh C).

Bước 4: Kiểm tra

Gắn đầu dò vào thước đo bằng một số dây và / hoặc dây quấn. Bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì cho việc này nhưng hãy chắc chắn rằng nó được giữ chặt, nếu không, đầu dò của bạn có thể kết thúc ở đáy giếng. Kiểm tra kết nối trước khi bạn hạ nó xuống giếng!

Bây giờ là lúc để đi ra ngoài và kiểm tra đầu dò trong giếng của bạn! Tôi đã thiết lập một thiết bị nhỏ với một cái bể, một ít sỏi và một ống PVC đóng vai trò là cái giếng. Tôi thêm một ít sơn nước màu xanh lam vào nước để hiển thị mực nước ngầm. Đoạn video cho thấy việc tìm chính xác vị trí nơi đầu dò chạm vào nước thực sự dễ dàng, dễ dàng hơn nhiều so với chuông truyền thống. Bạn có thể đọc thước đo ở một điểm cố định ở đầu giếng nhưng hãy nhớ thêm chiều dài thêm từ đáy của đầu dò đến số 0 trên băng.

Chúc bạn đo vui vẻ!