Pompa dell'acqua per Arduino: tutto quello che devi sapere

Sicuramente in molte occasioni ne hai avuto bisogno gestire i liquidi nei tuoi progetti fai da te con Arduino. Per renderlo possibile, i produttori hanno un gran numero di prodotti e strumenti con cui lavorare. Già in passato mostriamo i famosi flussometri, con cui è possibile controllare il flusso di un liquido che li attraversa in modo semplice. Ora è il turno della pompa dell'acqua ...

Usando quelli flussometri Potresti misurare la quantità di fluido che scorre attraverso un tubo per controllarlo. Tutto grazie a un semplice circuito con questi elementi e altri dispositivi elettronici compatibili con Arduino. Ora è il momento di andare un po 'oltre per darti la possibilità di spostare liquidi, riempire / svuotare serbatoi, creare sistemi di irrigazione, ecc.

Cos'è una pompa dell'acqua?

Davvero il nome Pompa acqua non è adatto in quanto potrebbe funzionare anche con liquidi diversi dall'acqua. In ogni caso, una pompa dell'acqua è un dispositivo in grado di generare un flusso di liquido utilizzando l'energia cinetica. Pertanto, ha alcuni elementi di base:

• Ingresso: dove viene assorbito il liquido.
• Motore + Elica: quello incaricato di generare l'energia cinetica che estrae l'acqua dall'ingresso e la invia attraverso l'uscita.
• Produzione: è l'ingresso da cui uscirà il liquido spinto dalla potenza della pompa dell'acqua.

Queste pompe idrauliche sono abbastanza usati in una moltitudine di progetti e dispositivi. Dall'industria, alle macchine per l'erogazione dell'acqua, ai sistemi di irrigazione automatica, all'irrigazione a pioggia, ai sistemi di alimentazione, agli impianti di trattamento, ecc. Per questo esistono in commercio un gran numero di modelli, con potenze e portate differenti (misurate in litri ora o simili). Dal più piccolo, al più grande, per acque sporche o per acque pulite, profonde o superficiali, ecc.

Per quanto riguarda le caratteristiche Quelli che dovresti guardare sono:

• Capacità: misurato in litri all'ora (l / h), litri al minuto (l / min), ecc. È la quantità di acqua che può estrarre per unità di tempo.
• Ore di vita utile- Misura la quantità di tempo in cui può funzionare continuamente senza problemi. Più è vecchio, meglio è. Di solito sono 500 ore, 3000 ore, 30.000 ore, ecc.
• Rumore: Misurato in dB, è la quantità di rumore che produce durante il funzionamento. Questo non è troppo importante, a meno che tu non voglia che sia molto silenzioso. In tal caso, cercane uno con <30 dB.
• Protezione: molti hanno protezione IP68 (l'elettronica è impermeabile), il che significa che possono essere immersi (tipo anfibio), quindi possono essere sotto il liquido senza problemi. Altri invece sono superficiali e può essere immerso solo il tubo di ingresso attraverso il quale assorbe l'acqua. Se non sono sommergibili e lo metti sotto il liquido sarà danneggiato o in corto circuito, quindi fai attenzione a questo.
• Sollevamento statico: di solito si misura in metri, è l'altezza alla quale il liquido potrebbe spingere. Ciò è particolarmente importante se si intende utilizzarlo per sollevare liquidi a un'altezza maggiore o estrarre acqua da pozzi, ecc. Può essere di 2 metri, 3 m, 5 m, ecc.
• Consumo- Viene misurata in watt (w) e indicherà la quantità di potenza necessaria per funzionare. In molti casi sono abbastanza efficienti, potrebbero avere consumi di 3.8W in più o in meno (per i piccoli).
• Liquidi accettati: Come ho detto, accettano diversi tipi di liquidi, anche se non tutti. Se vuoi essere sicuro che la pompa che acquisti possa funzionare con il liquido che intendi gestire, controlla le specifiche di questo produttore. In genere possono funzionare bene con acqua, olio, acidi, soluzioni alcaline, combustibili, ecc.
• Tipo di motore: Si tratta di solito di motori elettrici CC. Il tipo senza spazzole (senza spazzole) è particolarmente buono e durevole. A seconda della potenza del motore si avrà una pompa con più o meno capacità ed elevazione statica.
• Tipo di elica: il motore ha un'elica collegata al suo albero, che è ciò che genera l'energia centrifuga per estrarre il liquido. Questi possono essere di diversi tipi e la velocità e il flusso con cui funziona la pompa dipenderanno da esso. Possono anche essere stampati utilizzando la stampa 3D con risultati diversi a seconda della loro forma. Vi lascio il seguente video interessante a riguardo:

• Calibre: la presa di ingresso e quella di uscita hanno un manometro specifico. Questo è importante quando si tratta di essere compatibili con i tubi che utilizzerai. Tuttavia, è possibile trovare adattatori per diversi calibri di adattamento.
• Periferico vs centrifugo (radiale vs assiale): Sebbene esistano altri tipi, questi due sono generalmente utilizzati per queste applicazioni domestiche. Variano a seconda di come l'elica è posizionata con le pale, spingendo il fluido in modo centrifugo o periferico. (per maggiori informazioni vedere la sezione "Come funziona una pompa dell'acqua")

Ma indipendentemente dal tipo e dalle prestazioni, sempre sono controllati elettricamente. Alimentando il motore che aziona le eliche per generare la forza cinetica, è possibile controllarne l'utilizzo. Pertanto, piccole pompe (o grandi con relè o MOSFET) possono essere utilizzate per automatizzare sistemi idraulici con Arduino.

Per quanto riguarda le sue applicazioni, ne ho già citate alcune. Ma pensa che potresti creare il tuo semplice progetto con Arduino. Ad esempio, qui ti lascio qualche idea:

• Una mini scrubber artigianale per imparare come funzionano i veri impianti di depurazione.
• Un sistema di sentina che rileva l'acqua attraverso un sensore e attiva una pompa dell'acqua per lo scarico.
• Un sistema automatico di irrigazione delle piante con timer.
• Trasferimento di liquidi da un luogo all'altro. Sistemi di miscelazione fluidi, ecc.

Prezzi e dove acquistare

La pompa dell'acqua è un dispositivo semplice, non ha troppo mistero. Inoltre, per 3-10 € puoi farlo acquistare alcune delle pompe elettroniche più semplici esistenti per Arduino, anche se ce ne sono di più costose se vuoi potenze maggiori. Ad esempio, puoi avere questi:

• Pompa sommersa 12v con portata 240 l / he portata statica 3m
• Pompa sommersa UEETEK 12v con portata 10 l / min e portanza statica 5m
• Minipompa sommergibile per olio e acqua da 240 l / h, con portanza statica 3 m.
• Pompa sommersa 12V con elevazione statica di 5m e 600 l / h.
• Elettropompa sommersa 24V con elevazione statica di 5m e 1300 l / h.
• Pompa sommersa con presa 220 / 240v con portata di 1500l / he 2m di portanza statica.
• Mini pompa sommersa 2.5-6v 80-120 l / h
• Mini pompa ultra silenziosa con sollevamento fino a 3.5 me portata di 7.5 l / min
• Micro pompa dell'acqua JOYKK 2.5-6V con capacità di 80-120 l / h

Come funziona una pompa dell'acqua

Una pompa dell'acqua funziona in modo molto semplice. Ha un'elica attaccata al motore, trasferendo così l'energia al fluido che passa attraverso le sue pale, spingendolo così dall'ingresso all'uscita.

In quelli di tipo assiale, l'acqua entra nella camera della pompa dove si trova al centro l'elica, aumentando la sua energia cinetica mentre attraversa quell'elemento che sta ruotando ad alta velocità. Quindi uscirà dalla camera tangenzialmente attraverso l'uscita.

En il radiale, le lame ruotano davanti all'apertura di ingresso e spingono l'acqua verso l'uscita come se fosse una ruota idraulica. È così che sposteranno l'acqua in questo altro caso.

Integra la pompa dell'acqua con Arduino

Come sai, potresti anche usare un relè se ne hai bisogno. Ma qui, per integrare la pompa dell'acqua con Arduino ho scelto un MOSFET. Nello specifico un modulo IRF520N. E per la connessione, la verità è che è abbastanza semplice, giusto seguire queste raccomandazioni:

• SIG del modulo IRF520N sarà collegato a un pin Arduino, ad esempio D9. Sai già che se lo cambi, devi anche modificare il codice dello schizzo per farlo funzionare.
• Vcc e GND del modulo IRF520N puoi collegarli a 5v e GND della tua scheda Arduino.
• U + e U- Qui è dove collegherai i due fili dalla pompa dell'acqua. Se non è compensato internamente, è un carico induttivo, quindi sarebbe consigliabile utilizzare un diodo flyback tra i due cavi.
• Vin e GND È qui che collegherai il rack con le batterie che utilizzerai per alimentare esternamente la pompa dell'acqua, o la batteria, l'alimentatore o qualsiasi altra cosa utilizzerai per alimentarlo ...

Dopodiché tutto sarebbe stato assemblato e pronto per iniziare con il file codice sorgente dello schizzo. Per fare questo, in Arduino IDE dovrai creare un programma simile al seguente:

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
}

In questo caso è sufficiente accendere la pompa e la fa lavorare per 10 min. Ma puoi aggiungere più codice, sensori, ecc. E controllarlo in base all'uscita di un sensore di umidità, utilizzando timer, ecc.