Grondwaterpeilmeetsonde voor Low Resource-instellingen: 4 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Invoering

We kregen een verzoek van Oxfam om een eenvoudige manier te ontwikkelen waarmee schoolkinderen in Afghanistan grondwaterstanden in nabijgelegen putten kunnen monitoren. Deze pagina is in het Dari vertaald door Dr. Amir Haidari en de vertaling is hier te vinden. De kosten moeten laag zijn en men moet het kunnen maken met lokaal beschikbare materialen. We beginnen met een ontwerp dat op de meeste plekken zou moeten werken, maar er is veel ruimte voor alternatieven en improvisaties. Ik heb een goedkope wekker gebruikt om een geluid te maken, maar een simpel speeltje kan net zo goed werken.

De traditionele eenvoudige manier om grondwaterstanden in een put te meten is met een belletje, in feite een metalen buis die aan het ene uiteinde open is en aan het andere uiteinde gesloten, op een meetlint (zie afbeelding). Wanneer de bel in het water wordt gedompeld, maakt deze een ploffend geluid, zoals te zien is in de video.

Het gebruik ervan vergt enige oefening. Een elektronische versie is makkelijker in gebruik en leuker om te maken.

Benodigdheden

Merk op dat het voor de meeste onderdelen niet moeilijk zal zijn om alternatieven te vinden, daarom worden sommige items gevolgd door een functionele beschrijving tussen haakjes.

Materialen (zie foto A)

1. Goedkoop alarm (een elektronisch apparaat dat geluid maakt als een schakelaar wordt gesloten, denk aan speelgoed, zoemers, …)
2. Lege buis voor bruistabletten (elke waterdichte behuizing die het circuit en de batterij kan bevatten en in de put past)
3. Stijve koperdraad
4. Soldeerdraad
5. Hete lijm (elke lijm of kit die een klein gaatje waterdicht kan maken)
6. String, tie-wraps, ducttape (dit dient om het apparaat aan het meetlint te binden)
7. Landmeten meetlint (je zou jezelf kunnen maken door afstanden aan een touw te markeren)

Gereedschap (zie Foto B)

1. Soldeerbout (kan veel eenvoudiger zijn dan hier getoond)
2. Heet lijmpistool
3. Hobbymes
4. Veiligheidsbril

Stap 1: Geluidsgenerator selecteren

Het is belangrijk om zorgvuldig een gadget te selecteren dat geluid genereert wanneer een schakelaar wordt gesloten of een knop wordt ingedrukt. Markten, winkels met goedkope "dingen", bouwmarkten, tweedehands auto-onderdelen, het kan allemaal een goede bron zijn. Ik controleerde een goedkoop stuk speelgoed, een verjaardagskaart die muziek speelde bij het openen, en een rookmelder maar eindigde met een raamalarm dat ik in een ijzerhandel vond voor twee euro, maar waarschijnlijk voor veel minder te vinden is. De volgende criteria moeten in overweging worden genomen:

• De schakelaar of knop mag niet het hele circuit inschakelen. In dat geval zal alle energie door de schakelaar stromen. In ons geval is de schakelaar een verbinding via water, die redelijk goed geleidt maar een veel hogere weerstand heeft dan een gesloten schakelaar of drukknop. De verjaardagskaart had zo'n schakelaar en werkte niet met water. In plaats daarvan moeten we op zoek naar iets met een circuit dat kan worden ingeschakeld door een aanraakknop of een sensor.
• Het geluid moet beginnen wanneer het circuit is gesloten en stoppen zodra de verbinding wordt verbroken. Je wilt iets horen zodra de sonde water raakt en stopt zodra hij geen water meer raakt. Het speelgoed dat ik vond was een neptelefoon die geluiden zou afspelen die zouden doorgaan nadat de knop niet langer werd ingedrukt. Dat maakt het moeilijk om het exacte waterniveau te vinden, hoewel het met wat extra geduld zou kunnen worden gedaan.
• Het moet klein genoeg zijn om in de houder te passen die u voor de sonde wilt gebruiken. Het is prima om de geluidsgenerator in verschillende delen te knippen, zoals later zal blijken. In mijn geval had ik een erg smalle buis in mijn testopstelling en ik kon de rookmelder niet in voldoende kleine delen uit elkaar halen om alles erin te passen. Als je put veel groter is, dan zal de constructie waarschijnlijk eenvoudiger zijn.
• Het moet goedkoop zijn.

In mijn geval was de beste keuze een alarm dat af zou gaan als er een raam of deur werd geopend. Het alarm kan worden geopend door één schroef los te draaien, met als resultaat:

1. Piezo-zoemer die het eigenlijke geluid maakt
2. Circuit dat de piëzo-zoemer aandrijft
3. Batterijcompartiment

Ik heb de originele celbatterijen gebruikt, maar je kunt ervoor kiezen om grotere te gebruiken die meer energie bevatten, dus het duurt veel langer voordat je de container moet openen om de batterijen te vervangen als ze na enig gebruik leeg zijn.

Stap 2: Geluidsgenerator hacken

Het alarm paste niet in mijn container, dus heb ik het in drie delen gesneden, de piëzo-zoemer (1), het circuit (2) en het batterijcompartiment (3). Wees voorzichtig bij het verwijderen van een piëzo-zoemer, want deze bestaat uit een dunne keramische laag op een metalen schijf, dus wanneer deze wordt gebogen, breekt de keramische laag snel.

Soldeer verbindingsdraden naar de punten op het circuit die moeten worden aangesloten om het geluid aan te zetten. Dit kan wat experimenteren en zoeken vergen. Als u een schakelaar of knop kunt zien, sluit dan een draad aan op elk uiteinde van de schakelaar of knop en test of het geluid is ingeschakeld wanneer de twee draden elkaar raken. Dit is ook het moment om te testen of het werkt met water door de uiteinden van de draden (4 op de foto) in water te dompelen. Als dit het geval is, is de rest slechts wat geduldig knutselen. Als het apparaat een hoofdschakelaar heeft om het hele apparaat aan en uit te zetten, zorg er dan voor dat het in de "aan" -positie is vastgezet of, zoals ik uiteindelijk deed, soldeer een draad om ervoor te zorgen dat het altijd gesloten is.

Als je nog nooit eerder hebt gesoldeerd, bekijk dan enkele introducties op Instructables, zoals https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Oefen op enkele draden voordat u aan het eigenlijke project begint.

Stap 3: Alles samenbrengen

Maak met het hobbymes kleine gaatjes voor de stijve koperdraden in de onderkant van de sonde. Het is gemakkelijker om de draden door te passen als de stijve koperdraden wat langer zijn. Later worden deze ingekort.

Soldeer de verbindingsdraden (4 in Foto A) aan de twee stijve koperdraden (5 in Foto A).

Je wilt wat extra gewicht aan de sonde toevoegen, bijvoorbeeld door wat droog zand of kiezels toe te voegen. Dit maakt het wat gemakkelijker om de sonde in de put te laten zakken omdat het meetlint strak staat. Sluit de container en test nogmaals of alles nog werkt (foto B).

Knip de stijve koperdraden door zodat ze ongeveer een of twee centimeter uitsteken. Lijm ze voorzichtig op hun plaats met de hete lijm en zorg ervoor dat alles waterdicht is (foto C).

Stap 4: Testen

Bevestig de sonde aan het meetlint met enkele touwtjes en/of tie-wraps. Je kunt hier alles voor gebruiken, maar zorg ervoor dat het goed blijft zitten, anders kan je sonde op de bodem van de put terechtkomen. Test de verbinding voordat u deze in de put laat zakken!

Het is nu tijd om erop uit te gaan en de sonde in uw put te testen! Ik heb een kleine opstelling gemaakt met een tank, wat grind en een PVC-buis die de rol van goed speelt. Ik heb wat blauwe waterverf aan het water toegevoegd om de grondwaterstand te laten zien. De video laat zien dat het heel eenvoudig is om de exacte plek te vinden waar de sonde het water raakt, veel gemakkelijker dan met de traditionele bel. U kunt het meetlint aflezen op een vast punt aan de bovenkant van de put, maar zorg ervoor dat u de extra lengte vanaf de onderkant van de sonde optelt tot de nul op het meetlint.

Veel plezier met meten!