Σίγουρα σε πολλές περιπτώσεις χρειάζεστε χειριστείτε υγρά στα έργα DIY με το Arduino. Για να γίνει αυτό δυνατό, οι κατασκευαστές διαθέτουν μεγάλο αριθμό προϊόντων και εργαλείων για να εργαστούν. Ήδη στο παρελθόν παρουσιάζουμε το περίφημο ροόμετρα, με τον οποίο ήταν δυνατό να ελέγξουμε τη ροή ενός υγρού που τα διέρρευσε με απλό τρόπο. Τώρα είναι η σειρά της αντλίας νερού ...
Χρησιμοποιώντας αυτά ροόμετρα Θα μπορούσατε να μετρήσετε την ποσότητα υγρού που ρέει μέσω ενός σωλήνα για να τον ελέγξετε. Όλα χάρη σε ένα απλό κύκλωμα με αυτά τα στοιχεία και άλλα συμβατές ηλεκτρονικές συσκευές με τον Arduino. Τώρα ήρθε η ώρα να προχωρήσουμε λίγο περισσότερο για να σας δώσουμε τη δυνατότητα μεταφοράς υγρών, πλήρωσης / εκκένωσης δεξαμενών, δημιουργίας αρδευτικών συστημάτων κ.λπ.
Τι είναι η αντλία νερού;
Πραγματικά το όνομα Αντλία νερού Δεν είναι κατάλληλο καθώς θα μπορούσε επίσης να λειτουργήσει με υγρά διαφορετικά από το νερό. Σε κάθε περίπτωση, μια αντλία νερού είναι μια συσκευή ικανή να παράγει μια ροή υγρού χρησιμοποιώντας κινητική ενέργεια. Επομένως, έχει ορισμένα βασικά στοιχεία:
- Είσοδος: όπου απορροφάται το υγρό.
- Κινητήρας + έλικα: ο υπεύθυνος παραγωγής της κινητικής ενέργειας που εξάγει το νερό από την είσοδο και το στέλνει μέσω της εξόδου.
- Έξοδος: είναι η εισαγωγή μέσω της οποίας θα βγει το υγρό που προωθείται από τη δύναμη της αντλίας νερού.
Αυτοί υδραυλικές βόμβες χρησιμοποιούνται αρκετά σε ένα πλήθος έργων και συσκευών. Από τη βιομηχανία, σε μηχανήματα διανομής νερού, αυτόματα συστήματα άρδευσης, άρδευση ψεκαστήρων, συστήματα τροφοδοσίας, εγκαταστάσεις επεξεργασίας κ.λπ. Για το λόγο αυτό, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μοντέλων στην αγορά, με διαφορετικές δυνάμεις και χωρητικότητα (μετρημένα σε λίτρα ανά ώρα ή παρόμοια). Από το μικρότερο, στο μεγαλύτερο, για βρώμικα νερά ή για καθαρά νερά, βαθιά ή επιφανειακά κ.λπ.
Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά Αυτά που πρέπει να δείτε είναι:
- Χωρητικότητα: μετρούνται σε λίτρα ανά ώρα (l / h), λίτρα ανά λεπτό (l / min), κ.λπ. Είναι η ποσότητα νερού που μπορεί να εξαγάγει ανά μονάδα χρόνου.
- Ώρες ωφέλιμης ζωής- Μετρά το χρονικό διάστημα που μπορεί να λειτουργεί συνεχώς χωρίς προβλήματα. Όσο πιο παλιά είναι, τόσο το καλύτερο. Συνήθως είναι 500 ώρες, 3000 ώρες, 30.000 ώρες κ.λπ.
- Θόρυβος: Μετρούμενη σε dB, είναι η ποσότητα θορύβου που κάνει κατά τη λειτουργία. Αυτό δεν είναι πολύ σημαντικό, εκτός εάν θέλετε να είναι πολύ ήσυχο. Σε μια τέτοια περίπτωση, αναζητήστε ένα με <30dB.
- προστασία: πολλοί έχουν προστασία IP68 (τα ηλεκτρονικά είναι αδιάβροχα), πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να βυθιστούν (αμφίβιος τύπος), έτσι ώστε να μπορούν να βρίσκονται κάτω από το υγρό χωρίς πρόβλημα. Άλλοι, από την άλλη πλευρά, έχουν επιφάνεια και μόνο ο σωλήνας εισόδου μπορεί να βυθιστεί όπου απορροφά το νερό. Εάν δεν είναι υποβρύχια και το βάζετε κάτω από το υγρό, θα υποστεί ζημιά ή βραχυκύκλωμα, οπότε προσέξτε αυτό.
- Στατικός ανελκυστήρας: μετράται συνήθως σε μέτρα, είναι το ύψος στο οποίο μπορεί να προωθεί το υγρό. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό εάν πρόκειται να το χρησιμοποιήσετε για να ανυψώσετε υγρά σε μεγαλύτερο ύψος ή να εξαγάγετε νερό από πηγάδια κ.λπ. Μπορεί να είναι 2 μέτρα, 3 μέτρα, 5 μέτρα κ.λπ.
- Κατανάλωση- Μετράται σε watt (w) και θα υποδεικνύει την ποσότητα ισχύος που χρειάζονται για να λειτουργήσουν. Σε πολλές περιπτώσεις είναι αρκετά αποδοτικές, θα μπορούσαν να έχουν κατανάλωση 3.8W περισσότερο ή λιγότερο (για τις μικρές).
- Αποδεκτά υγρά: Όπως είπα, δέχονται διάφορους τύπους υγρών, αν και όχι όλα. Εάν θέλετε να είστε σίγουροι ότι η αντλία που αγοράζετε μπορεί να λειτουργήσει με το υγρό που πρόκειται να χειριστείτε, ελέγξτε τις προδιαγραφές αυτού του κατασκευαστή. Μπορούν γενικά να λειτουργούν καλά με νερό, λάδι, οξέα, αλκαλικά διαλύματα, καύσιμα κ.λπ.
- Τύπος κινητήρα: Αυτοί είναι συνήθως ηλεκτρικοί κινητήρες DC. Ο τύπος χωρίς ψήκτρες (χωρίς πινέλα) είναι ιδιαίτερα καλός και ανθεκτικός. Ανάλογα με την ισχύ του κινητήρα, θα έχετε μια αντλία με περισσότερη ή λιγότερη χωρητικότητα και στατικό υψόμετρο.
- Τύπος έλικα: ο κινητήρας έχει μια έλικα συνδεδεμένη στον άξονα του, που δημιουργεί τη φυγοκεντρική ενέργεια για την εξαγωγή του υγρού. Αυτά μπορεί να είναι διαφορετικών τύπων, και η ταχύτητα και η ροή με την οποία λειτουργεί η αντλία θα εξαρτηθεί από αυτήν. Μπορούν ακόμη και να εκτυπωθούν χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση με διαφορετικά αποτελέσματα ανάλογα με το σχήμα τους. Σας αφήνω το ακόλουθο ενδιαφέρον βίντεο σχετικά με αυτό:
- διαμέτρημα: η υποδοχή εισόδου και εξόδου έχει συγκεκριμένο μετρητή. Αυτό είναι σημαντικό όταν πρόκειται για συμβατότητα με τους σωλήνες που πρόκειται να χρησιμοποιήσετε. Ωστόσο, μπορείτε να βρείτε προσαρμογείς για διαφορετικούς μετρητές τοποθέτησης.
- Περιφερικό έναντι φυγοκεντρικού (ακτινικό έναντι αξονικού): Αν και υπάρχουν άλλοι τύποι, αυτοί οι δύο χρησιμοποιούνται γενικά για αυτές τις οικιακές εφαρμογές. Διαφέρουν ανάλογα με τον τρόπο τοποθέτησης της έλικας με τις λεπίδες, ωθώντας το υγρό φυγοκεντρικά ή περιφερειακά. (για περισσότερες πληροφορίες δείτε την ενότητα "Πώς λειτουργεί μια αντλία νερού")
Αλλά ανεξάρτητα από τον τύπο και την απόδοση, πάντα ελέγχονται ηλεκτρικά. Τροφοδοτώντας τον κινητήρα που οδηγεί τις έλικες να παράγουν την κινητική δύναμη, μπορεί να ελεγχθεί η χρήση τους. Επομένως, μικρές αντλίες (ή μεγάλες με ρελέ ή MOSFET) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αυτοματοποίηση υδραυλικών συστημάτων με το Arduino.
Όσον αφορά τις εφαρμογές του, έχω ήδη αναφέρει μερικές. Αλλά σκεφτείτε ότι θα μπορούσατε να δημιουργήσετε το δικό σας απλό έργο με το Arduino. Για παράδειγμα, εδώ σας αφήνω καμιά ιδέα:
- Ένα σπιτικό μίνι πλυντήριο για να μάθετε πώς λειτουργούν οι πραγματικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας.
- Ένα σύστημα υδροσυλλεκτών που ανιχνεύει νερό μέσω ενός αισθητήρα και ενεργοποιεί μια αντλία νερού για την αποστράγγιση.
- Αυτόματο σύστημα ποτίσματος με χρονοδιακόπτη.
- Μεταφορά υγρών από το ένα μέρος στο άλλο. Συστήματα ανάμειξης υγρών κ.λπ.
Τιμές και πού να αγοράσετε
Η αντλία νερού είναι μια απλή συσκευή, δεν έχει πάρα πολύ μυστήριο. Επίσης, για 3-10 € μπορείτε αγοράζω μερικές από τις απλούστερες ηλεκτρονικές αντλίες που υπάρχουν για το Arduino, αν και υπάρχουν ακριβότερες αν θέλετε υψηλότερες δυνάμεις. Για παράδειγμα, μπορείτε να έχετε τα εξής:
- Υποβρύχια αντλία 12v με χωρητικότητα 240 l / h και στατική ανύψωση 3m
- 12v υποβρύχια αντλία UEETEK με χωρητικότητα 10 l / min και στατική ανύψωση 5m
- 240l / h υποβρύχια μίνι αντλία λαδιού και νερού, με στατικό ανελκυστήρα 3m.
- Υποβρύχια αντλία νερού 12V με στατικό υψόμετρο 5m και 600 l / h.
- Υποβρύχια αντλία 24V με στατικό υψόμετρο 5m και 1300 l / h.
- Υποβρύχια αντλία με βύσμα 220 / 240v χωρητικότητας 1500 l / h και 2 m στατικού ανελκυστήρα.
- Μίνι υποβρύχια αντλία 2.5-6v 80-120 l / h
- Εξαιρετικά αθόρυβη μίνι αντλία με ανύψωση έως 3.5m και χωρητικότητα 7.5 l / min
- Μικρή αντλία νερού JOYKK 2.5-6V με χωρητικότητα 80-120 l / h
Πώς λειτουργεί μια αντλία νερού
Μια αντλία νερού λειτουργεί με πολύ απλό τρόπο. Έχει μια προπέλα συνδεδεμένη στον κινητήρα, μεταφέροντας έτσι την ενέργεια στο ρευστό που περνά μέσα από τις λεπίδες του, προωθώντας έτσι από την είσοδο στην έξοδο.
Σε αυτά του αξονικός τύπος, το νερό εισέρχεται στο θάλαμο της αντλίας όπου βρίσκεται η έλικα στο κέντρο, αυξάνοντας την κινητική της ενέργεια καθώς περνά μέσα από το στοιχείο που περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα. Στη συνέχεια θα βγει από το θάλαμο εφαπτόμενα μέσω της εξόδου.
En το ακτινικό, οι λεπίδες περιστρέφονται μπροστά από το άνοιγμα εισόδου και θα ωθούν το νερό στην έξοδο σαν να ήταν τροχός νερού. Έτσι θα μετακινήσουν το νερό σε αυτή την άλλη περίπτωση.
Ενσωματώστε την αντλία νερού με το Arduino
Όπως γνωρίζετε, θα μπορούσατε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα ρελέ αν το χρειάζεστε. Αλλά εδώ, για να ενσωματώσω την αντλία νερού με το Arduino, επέλεξα ένα MOSFET. Συγκεκριμένα μια ενότητα IRF520Ν. Και για τη σύνδεση, η αλήθεια είναι ότι είναι αρκετά απλό, απλά ακολουθήστε αυτές τις συστάσεις:
- SIG της μονάδας IRF520N θα συνδεθεί με έναν πείρο Arduino, για παράδειγμα D9. Γνωρίζετε ήδη ότι εάν τον αλλάξετε, πρέπει επίσης να αλλάξετε τον κώδικα σκίτσου για να τον λειτουργήσετε.
- Vcc και GND της μονάδας IRF520N μπορείτε να τα συνδέσετε σε 5v και GND της πλακέτας Arduino.
- U + και U- Εδώ θα συνδέσετε τα δύο καλώδια από την αντλία νερού. Εάν δεν αντισταθμίζεται εσωτερικά, είναι επαγωγικό φορτίο, επομένως θα ήταν σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε μια δίοδο flyback μεταξύ των δύο καλωδίων.
- Vin και GND είναι όπου θα συνδέσετε το ράφι με τις μπαταρίες που πρόκειται να χρησιμοποιήσετε για να τροφοδοτήσετε την αντλία νερού εξωτερικά, ή την μπαταρία, την παροχή ρεύματος ή οτιδήποτε πρόκειται να χρησιμοποιήσετε για να την τροφοδοτήσετε ...
Μετά από αυτό, όλα θα συγκεντρωθούν και θα είναι έτοιμα να ξεκινήσουν με το πηγαίος κώδικας σκίτσου. Για να το κάνετε αυτό, στο Arduino IDE θα πρέπει να δημιουργήσετε ένα πρόγραμμα παρόμοιο με το ακόλουθο:
const int pin = 9; //Declarar pin D9
void setup()
{
pinMode(pin, OUTPUT); //Define pin 9 como salida
}
void loop()
{
digitalWrite(pin, HIGH); // Poner el pin en HIGH (activar)
delay(600000); //Espera 10 min
digitalWrite(pin, LOW); //Apaga la bomba
delay(2000); // Esperará 2 segundos y comenzará ciclo
}
Σε αυτήν την περίπτωση απλώς ενεργοποιήστε την αντλία και κάνει τη δουλειά της για 10 λεπτά. Αλλά μπορείτε να προσθέσετε περισσότερο κώδικα, αισθητήρες κ.λπ. και να τον ελέγξετε με βάση την έξοδο ενός αισθητήρα υγρασίας, χρησιμοποιώντας χρονοδιακόπτες κ.λπ.