משאבת מים לארדואינו: כל מה שצריך לדעת

בוודאי שבהזדמנויות רבות הייתם זקוקים לטפל בנוזלים בפרויקטי DIY שלך עם Arduino. כדי לאפשר זאת, ליצרנים יש מספר רב של מוצרים וכלים לעבוד איתם. כבר בעבר אנו מראים את המפורסמים מד זרימה, איתו תוכלו לשלוט בזרימת נוזל שעבר דרכם בצורה פשוטה. עכשיו תורו של משאבת המים ...

באמצעות אלה מד זרימה אתה יכול למדוד את כמות הנוזלים הזורמת דרך צינור כדי לשלוט בו. הכל בזכות מעגל פשוט עם אלמנטים אלה ואחרים מכשירים אלקטרוניים תואמים עם ארדואינו. עכשיו הגיע הזמן להתקדם קצת יותר כדי לתת לך אפשרות להזיז נוזלים, למלא / לרוקן מיכלים, ליצור מערכות השקיה וכו '.

מהי משאבת מים?

באמת השם משאבת מים זה לא מתאים מכיוון שהוא יכול לעבוד גם עם נוזלים שאינם מים. כך או כך, משאבת מים היא מכשיר המסוגל לייצר זרימת נוזלים תוך שימוש באנרגיה קינטית. לכן יש בו כמה אלמנטים בסיסיים:

• כניסה: איפה הנוזל נספג.
• מנוע + מדחף: זה שאחראי על הפקת האנרגיה הקינטית המוציאה את המים מהכניסה ושולחת אותם דרך היציאה.
• צא: זהו הכניסה אליה ייצא הנוזל המונע בכוח משאבת המים.

אלה פצצות הידראוליות הם די בשימוש במספר רב של פרויקטים ומכשירים. מהתעשייה, למכונות חלוקת מים, מערכות השקיה אוטומטיות, השקיית ספרינקלרים, מערכות אספקה, מתקני טיהור וכו '. מסיבה זו ישנם מספר רב של דגמים בשוק, בעלי הספקים ויכולות שונות (נמדדים בליטר לשעה או דומים). מהקטנים ביותר, לגדולים ביותר, למים מלוכלכים או למים נקיים, עמוקים או עיליים וכו '.

במונחים של המאפיינים אלה שאתה צריך להסתכל עליהם הם:

• קיבולת: נמדד בליטר לשעה (ליטר / שעה), ליטרים לדקה (ליטר / דקה) וכו '. זוהי כמות המים שהיא יכולה לחלץ ליחידת זמן.
• שעות חיים שימושיים- מודד את משך הזמן שהוא יכול לפעול ברציפות ללא בעיות. ככל שהוא מבוגר יותר, כן ייטב. הם בדרך כלל 500 שעות, 3000 שעות, 30.000 שעות וכו '.
• רעש: נמדד ב- dB, זהו כמות הרעש שהיא משמיעה בתפעול. זה לא חשוב מדי, אלא אם כן אתה רוצה שיהיה שקט מאוד. במקרה כזה, חפש אחד עם <30dB.
• הגנה: לרבים יש הגנת IP68 (האלקטרוניקה אטומה למים), מה שאומר שהם יכולים להיות שקועים (סוג אמפיבי), כך שהם יכולים להיות מתחת לנוזל ללא בעיה. אחרים, לעומת זאת, הם פני שטח ורק צינור הכניסה יכול להיות שקוע דרכו הוא סופג את המים. אם הם לא צוללים ואתה שם אותו מתחת לנוזל זה ייפגע או יתחיל קצר, אז שים לב לזה.
• מעלית סטטית: זה נמדד בדרך כלל במטרים, זה הגובה אליו הנוזל יכול להניע. זה חשוב במיוחד אם אתה מתכוון להשתמש בו כדי להעלות נוזלים לגובה רב יותר או להפיק מים מבארות וכו '. זה יכול להיות 2 מטר, 3 מטר, 5 מטר וכו '.
• צריכה- הוא נמדד בוואט (w) ויציין את כמות הכוח שהם צריכים כדי לתפקד. במקרים רבים הם די יעילים, הם עשויים להיות בעלי צריכת חשמל של 3.8 וואט פחות או יותר (עבור הקטנים).
• נוזלים מקובלים: כמו שאמרתי, הם מקבלים כמה סוגים של נוזלים, אם כי לא כולם. אם אתה רוצה להיות בטוח שהמשאבה שאתה קונה יכולה לעבוד עם הנוזל שאליו אתה מתמודד, בדוק את המפרט של היצרן הזה. בדרך כלל הם יכולים לעבוד היטב עם מים, שמן, חומצות, תמיסות אלקליין, דלקים וכו '.
• סוג המנוע: בדרך כלל מדובר במנועי חשמל DC. הסוג ללא מברשות (ללא מברשות) טובים ועמידים במיוחד. תלוי בכוח המנוע תהיה לך משאבה עם פחות או יותר קיבולת וגובה סטטי.
• סוג מדחף: למנוע יש מדחף המחובר לפיר שלו, וזה מה שמייצר את האנרגיה הצנטריפוגלית להוצאת הנוזל. אלה יכולים להיות מסוגים שונים, והמהירות והזרימה שבהם פועלת המשאבה יהיו תלויים בכך. ניתן אפילו להדפיס אותם באמצעות הדפסת תלת מימד עם תוצאות שונות בהתאם לצורתם. אני משאיר לך את הסרטון המעניין הבא בנושא:

• קליבר: לשקע הכניסה והשקע יש מד ספציפי. זה חשוב כשמדובר בהתאמה עם הצינורות שבהם אתה הולך להשתמש. עם זאת, ניתן למצוא מתאמים למדידת התאמה שונה.
• היקפי לעומת צנטריפוגלי (רדיאלי לעומת צירי): למרות שישנם סוגים אחרים, שני אלה משמשים בדרך כלל ליישומים מקומיים אלה. הם משתנים בהתאם למיקום המדחף עם הלהבים, ודוחפים את הנוזל בצורה צנטריפוגלית או היקפית. (למידע נוסף עיין בסעיף "כיצד פועלת משאבת מים")

אבל בלי קשר לסוג ולביצועים, תמיד נשלטים באמצעות חשמל. על ידי הזנת המנוע המניע את המדחפים לייצר את הכוח הקינטי, ניתן לשלוט על השימוש בהם. לכן, משאבות קטנות (או גדולות עם ממסרים או MOSFET) יכולות לשמש לאוטומציה של מערכות הידראוליות עם Arduino.

באשר ליישומים שלה, כבר הזכרתי כמה. אבל תחשוב שאתה יכול ליצור פרויקט פשוט משלך עם Arduino. למשל, הנה אני עוזב אותך רעיונות כלשהם:

• מיני מקרצף ביתי כדי ללמוד כיצד פועלים מתקני טיפול אמיתיים.
• מערכת טחנה המאתרת מים דרך חיישן ומפעילה ניקוז משאבת מים.
• מערכת השקיית צמחים אוטומטית עם טיימר.
• העברת נוזלים ממקום למקום אחר. מערכות ערבוב נוזלים וכו '.

מחירים ואיפה לקנות

משאבת המים היא מכשיר פשוט, אין בה יותר מדי מסתורין. כמו כן, תמורת 3-10 אירו תוכלו לקנות כמה מהמשאבות האלקטרוניות הפשוטות ביותר שקיימות בארדואינו, אם כי ישנן יקרות יותר אם אתה רוצה הספקים גבוהים יותר. לדוגמה, אתה יכול לקבל את אלה:

• משאבת צוללת 12 וולט עם קיבולת של 240 ליטר / שעה והרמה סטטית של 3 מטר
• משאבת UEETEK צוללת 12 וולט עם קיבולת 10 ליטר / דקה ומעלית סטטית 5 מטר
• שמן משאבת מים צוללת 240 ליטר / שעה, עם מעלית סטטית של 3 מטר.
• משאבת מים צוללת 12V עם גובה סטטי 5 מטר ו 600 ליטר / שעה.
• משאבה צוללת 24V עם גובה סטטי של 5 מטר ו 1300 ליטר / שעה.
• משאבה צוללת עם תקע 220 / 240v בנפח 1500l / שעה ו -2 מטר מעלית סטטית.
• משאבה טבולה מיני 2.5-6 וולט 80-120 ליטר / שעה
• משאבת מיני שקטה במיוחד עם הרמה של עד 3.5 מטר וקיבולת 7.5 ליטר / דקה
• משאבת מים JOYKK מיקרו 2.5-6 וולט בנפח 80-120 ליטר / שעה

איך עובדת משאבת מים

משאבת מים זה עובד בצורה מאוד פשוטה. יש לו מדחף מחובר למנוע, ובכך מעביר את האנרגיה לנוזל שעובר בלהבים שלו, וכך מניע אותו מהכניסה לשקע.

באלה של סוג צירי, המים נכנסים לתא המשאבה שבו ממוקם המדחף דרך המרכז, ומגדילים את האנרגיה הקינטית שלו כשהם עוברים דרך אותו אלמנט שמסתובב במהירות גבוהה. לאחר מכן הוא ייצא מהחדר באופן משיק דרך היציאה.

En את הרדיאלי, הלהבים מסתובבים מול פתח הכניסה ויניעו את המים לשקע כאילו היו גלגל מים. כך הם יזיזו את המים במקרה אחר זה.

שלב את משאבת המים עם Arduino

כידוע, אתה יכול גם להשתמש ממסר אם אתה צריך את זה. אבל הנה, כדי לשלב את משאבת המים עם ארדואינו בחרתי ב- MOSFET. באופן ספציפי מודול IRF520N. ולמען הקשר, האמת היא שזה די פשוט, צודק עקוב אחר המלצות אלה:

• SIG של מודול IRF520N יחובר לסיכת ארדואינו, למשל D9. אתה כבר יודע שאם אתה משנה את זה, עליך לשנות את קוד השרטוט כדי לגרום לו לעבוד.
• Vcc ו- GND של מודול IRF520N תוכלו לחבר אותם ל- 5v ו- GND של לוח ה- Arduino שלכם.
• U + ו- U- זה המקום בו תחבר את שני החוטים ממשאבת המים. אם זה לא מתוגמל באופן פנימי, מדובר בעומס אינדוקטיבי, ולכן מומלץ להשתמש בדיודת זבוב בין שני הכבלים.
• Vin ו- GND זה המקום שבו תחבר את המתלה עם הסוללות בהן אתה הולך להשתמש כדי להניע את משאבת המים חיצונית, או את הסוללה, ספק הכוח או כל מה שאתה הולך להשתמש בו כדי להניע אותו ...

לאחר מכן הכל היה מורכב ומוכן להתחיל עם שרטט קוד מקור. לשם כך, ב Arduino IDE יהיה עליך ליצור תוכנית דומה לזו הבאה:

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
}

במקרה זה פשוט הפעל את המשאבה ו גורם לה לעבוד במשך 10 דקות. אבל אתה יכול להוסיף עוד קוד, חיישנים וכו ', ולשלוט בו בהתבסס על הפלט של חיישן לחות, באמצעות טיימרים וכו'.