Grundvattennivåmätningssond för låga resursinställningar: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Introduktion

Vi fick en förfrågan från Oxfam om att utveckla ett enkelt sätt på vilket skolbarn i Afghanistan kan övervaka grundvattennivån i närliggande brunnar. Denna sida har översatts till Dari av Dr. Amir Haidari och översättningen hittar du här. Kostnaderna ska vara låga och man bör kunna göra det med lokalt tillgängliga material. Vi börjar med en design som borde fungera på de flesta ställen men det finns mycket utrymme för alternativ och improvisationer. Jag använde ett billigt larm för att göra ett ljud men en enkel leksak kan fungera lika bra.

Det traditionella enkla sättet att mäta grundvattennivåer i en brunn är med en liten klocka, i princip ett metallrör som är öppet i ena änden och stängt i den andra, på ett måttband (se bild). När klockan kastas i vattnet gör det ett knallande ljud, som visas i videon.

Det tar lite övning att använda. En elektronisk version är lättare att använda och roligare att göra.

Tillbehör

Observera att det för de flesta delar inte kommer att vara svårt att hitta alternativ, varför vissa objekt följs av en funktionell beskrivning inom parentes.

Material (se foto A)

1. Billigt larm (en elektronisk enhet som ger ett ljud när en strömbrytare är stängd, tänk leksaker, summer, …)
2. Tomt rör för brustabletter (alla vattentäta höljen som rymmer kretsen och batteriet och passar i brunnen)
3. Styv koppartråd
4. Lödtråd
5. Varmt lim (allt lim eller kit som kan göra ett litet hål vattentätt)
6. Snöre, slipsar, gaffatejp (detta används för att binda enheten till måttbandet)
7. Mätning av måttband (man kan göra sig själv genom att markera avstånd på ett rep)

Verktyg (se foto B)

1. Lödkolv (kan vara mycket enklare än den som visas här)
2. Lim pistol
3. Hobbykniv
4. Säkerhetsglasögon

Steg 1: Välja ljudgenerator

Det är viktigt att noggrant välja en gadget som genererar ljud när en strömbrytare stängs eller en knapp trycks in. Marknader, butiker med billiga "grejer", järnaffärer, begagnade bildelar, dessa kan alla vara en bra källa. Jag kollade en billig leksak, ett födelsedagskort som spelade musik när det öppnades, och ett brandvarnare men slutade med ett fönsterlarm jag hittade i en järnaffär för två euro men kan nog hittas för mycket mindre. Följande kriterier bör beaktas:

• Brytaren eller knappen ska inte slå på hela kretsen. I så fall kommer all energi att flöda genom omkopplaren. I vårt fall är omkopplaren en anslutning genom vatten, som leder ganska bra men har ett mycket högre motstånd än en stängd omkopplare eller tryckt knapp. Födelsedagskortet hade en sådan switch och fungerade inte med vatten. Istället måste vi leta efter något med en krets som kan slås på med en tryckknapp eller en sensor.
• Ljudet ska börja när kretsen stängs och sluta så snart anslutningen bryts. Du vill höra något så snart sonden rör vid vatten och stannar så snart den inte längre rör vid vatten. Leksaken jag hittade var en falsk telefon som spelade ljud som skulle fortsätta efter att knappen inte längre trycktes. Det gör det svårt att hitta den exakta vattennivån, även om det kan göras med lite extra tålamod.
• Den ska vara tillräckligt liten för att passa i behållaren du vill använda för sonden. Det är ok att klippa ljudgeneratorn i flera delar, vilket kommer att visas senare. I mitt fall hade jag ett riktigt smalt rör i min testinställning och jag kunde inte ta isär brandvarnaren i tillräckligt små delar för att passa allt. Om din brunn är mycket större, kommer konstruktionen troligen att bli lättare.
• Det ska vara billigt.

I mitt fall var det bästa valet ett larm som skulle gå när ett fönster eller en dörr öppnades. Larmet kan öppnas genom att lossa en skruv som visar:

1. Piezo -summer som gör det verkliga ljudet
2. Krets som driver piezo -summern
3. Batterifack

Jag använde de ursprungliga cellbatterierna men du kan välja att använda större som rymmer mer energi så det kommer att ta mycket längre tid innan du måste öppna behållaren för att byta ut batterierna när de är tomma efter viss användning.

Steg 2: Hacka ljudgenerator

Larmet passade inte till min behållare så jag skar upp det i tre delar, piezo-summer (1), krets (2) och batterifack (3). När du tar bort en piezo-summer, var försiktig eftersom den består av ett tunt keramiskt lager på en metallskiva så när det är böjt bryts det keramiska lagret snabbt.

Lödanslutningskablar till de punkter på kretsen som måste anslutas för att slå på ljudet. Detta kan kräva lite experimenterande och sökning. Om du kan se en omkopplare eller knapp, anslut en kabel till varje ände av omkopplaren eller knappen och testa om ljudet slås på när de två trådarna rör. Detta är också ögonblicket för att testa om det fungerar med vatten genom att doppa ändarna på trådarna (4 på bilden) i lite vatten. Om så är fallet är resten bara tålamod. Om enheten har en huvudbrytare för att slå på och stänga av hela enheten, se till att den sitter fast i "på" -läget eller, som jag slutade med, löd en tråd över för att se till att den alltid är stängd.

Om du aldrig har lödt tidigare, kolla in några introduktioner på Instructables, till exempel https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Träna på några ledningar innan du börjar arbeta med själva projektet.

Steg 3: Sätta ihop allt

Gör små hål för de styva koppartrådarna i sondens botten med hobbykniven. Det är lättare att passa igenom ledningarna om de styva koppartrådarna är lite längre. Senare kommer dessa att förkortas.

Löd anslutningstrådarna (4 på foto A) till de två styva koppartrådarna (5 i foto A).

Du vill lägga till lite extra vikt till sonden, till exempel genom att lägga till lite torr sand eller småsten. Detta gör det lättare att sänka sonden i brunnen eftersom måttbandet blir spänt. Stäng behållaren och testa igen för att se om allt fortfarande fungerar (Foto B).

Klipp de styva koppartrådarna så att de sticker ut ungefär en eller två centimeter. Lim försiktigt på plats med det heta limet och se till att det är helt vattentätt (Foto C).

Steg 4: Testa

Fäst sonden på mätbandet med några strängar och/eller bandlindningar. Du kan använda allt för detta men se till att den håller, annars kan din sond hamna längst ner i brunnen. Testa anslutningen innan du sänker den i brunnen!

Det är nu dags att gå ut och testa sonden i din brunn! Jag gjorde en liten uppsättning med en tank, lite grus och ett PVC-rör som spelar rollen som bra. Jag tillsatte lite blå vattenfärg till vattnet för att visa grundvattensbordet. Videon visar att det är väldigt lätt att hitta den exakta platsen där sonden rör vid vattnet, mycket lättare än med den traditionella klockan. Du kan läsa mätbandet vid en fast punkt högst upp i brunnen, men se till att lägga till den extra längden från sondens botten till nollan på bandet.

Glad mätning!