Arduino用ウォーターポンプ：あなたが知る必要があるすべて

確かにあなたが必要としていた多くの機会に 液体を扱う Arduinoを使ったDIYプロジェクトで。 これを可能にするために、メーカーは多数の製品とツールを使用できます。 すでに過去に私たちは有名な 流量計、簡単な方法でそれらを通過した液体の流れを制御することができます。 さて、ウォーターポンプの番です...

それらを使用する 流量計 パイプを流れる流体の量を測定して、パイプを制御することができます。 これらの要素と他の要素を備えた単純な回路のおかげです 互換性のある電子機器 Arduinoで。 次に、液体の移動、タンクの充填/排出、灌漑システムの作成などの可能性を提供するために、もう少し進んでください。

ウォーターポンプとは何ですか？

本当に名前 ウォーターポンプ 水以外の液体でも機能する可能性があるため、適していません。 いずれにせよ、ウォーターポンプは運動エネルギーを使用して液体の流れを生成することができるデバイスです。 したがって、いくつかの基本的な要素があります。

• エントランス：液体が吸収される場所。
• モーター+プロペラ：入口から水を抽出して出口に送る運動エネルギーの生成を担当するもの。
• 終了する：ウォーターポンプの力で推進された液体が出てくる吸気口です。

これらの 油圧ポンプ それらは多くのプロジェクトやデバイスで非常に使用されています。 産業から、給水機、自動灌漑システム、スプリンクラー灌漑、供給システム、処理プラントなどまで。 このため、さまざまな電力と容量（XNUMX時間あたりのリットル数などで測定）を備えたモデルが多数市場に出回っています。 最小から最大まで、汚れた水またはきれいな水、深部または表面など。

に対する 特徴 あなたが見なければならないものは次のとおりです。

• 容量：XNUMX時間あたりのリットル数（l / h）、XNUMX分あたりのリットル数（l / min）などで測定されます。 これは、単位時間あたりに抽出できる水の量です。
• 耐用年数-問題なく継続的に実行できる時間を測定します。 古ければ古いほど良いです。 通常、500時間、3000時間、30.000時間などです。
• ノイズ：dBで測定され、動作中に発生するノイズの量です。 非常に静かにしたい場合を除いて、これはそれほど重要ではありません。 このような場合は、30dB未満のものを探してください。
• 保護：多くはIP68保護（電子機器は防水）を備えています。つまり、水中に沈めることができる（水陸両用タイプ）ので、問題なく液体の下に置くことができます。 一方、他のものは表面であり、水を吸収するために水に沈めることができるのは入口管だけです。 水中に沈めず、液体の下に置くと破損したり、ショートしたりしますのでご注意ください。
• 静的リフト：通常はメートルで測定され、液体が推進できる高さです。 これは、液体をより高い高さに上げたり、井戸から水を抽出したりするために使用する場合に特に重要です。 2メートル、3メートル、5メートルなどになります。
• 消費-ワット（w）で測定され、機能するために必要な電力量を示します。 多くの場合、それらは非常に効率的であり、3.8Wを多かれ少なかれ消費する可能性があります（小さいものの場合）。
• 受け入れられた液体：私が言ったように、彼らはすべてではありませんが、いくつかの種類の液体を受け入れます。 購入したポンプが処理する液体で機能することを確認したい場合は、このメーカーの仕様を確認してください。 それらは一般に水、油、酸、アルカリ性溶液、燃料などでうまく機能します。
• モーターの種類：これらは通常DC電気モーターです。 ブラシレスタイプ（ブラシなし）は特に優れており、耐久性があります。 エンジン出力に応じて、容量が多かれ少なかれ静的な高さのポンプがあります。
• プロペラタイプ：モーターのシャフトにはプロペラが接続されており、液体を抽出するための遠心エネルギーを生成します。 これらはさまざまなタイプである可能性があり、ポンプが動作する速度と流量はそれに依存します。 3D印刷を使用して印刷することもでき、形状によって結果が異なります。 私はあなたにそれについて次の興味深いビデオを残します：

• 口径：入力ソケットと出力ソケットには特定のゲージがあります。 これは、使用するパイプとの互換性に関して重要です。 ただし、さまざまなフィッティングゲージ用のアダプターを見つけることができます。
• 末梢vs遠心（ラジアルvsアキシャル）：他のタイプもありますが、これらXNUMXつは一般的にこれらの国内アプリケーションに使用されます。 それらは、プロペラがブレードとどのように配置され、流体を遠心力または周辺に押し出すかによって異なります。 （詳細については、「ウォーターポンプのしくみ」のセクションを参照してください）

しかし、タイプやパフォーマンスに関係なく、常に 電気的に制御されています。 プロペラを駆動するモーターに動力を供給して運動力を発生させることにより、プロペラの使用を制御することができます。 したがって、小さなポンプ（またはリレーやMOSFETを備えた大きなポンプ）を使用して、Arduinoで油圧システムを自動化することができます。

その用途については、すでにいくつか触れました。 しかし、Arduinoで独自の簡単なプロジェクトを作成できると考えてください。 たとえば、ここで私はあなたを残します 何か案は:

• 実際の処理プラントがどのように機能するかを学ぶための自家製ミニスクラバー。
• センサーを介して水を検出し、ウォーターポンプを作動させて排水するビルジシステム。
• タイマー付きの自動植物給水システム。
• ある場所から別の場所への液体の移動。 流体混合システムなど。

価格と購入場所

ウォーターポンプはシンプルな装置で、謎はあまりありません。 また、€3-10でできます 購入する Arduinoに存在する最も単純な電子ポンプのいくつかですが、より高い出力が必要な場合はより高価なものがあります。 たとえば、次のものを使用できます。

• 12 l / hの容量と240mの静的リフトを備えた3v水中ポンプ
• 12 l / minの容量と10mの静的リフトを備えた5vUEETEK水中ポンプ
• 240l / hの水中油および水ミニポンプ、3mの静的リフト付き。
• 静的標高12m、5 l / hの600V水中ウォーターポンプ。
• 静的標高24mおよび5l / hの1300V水中ポンプ。
• 220l / hの容量と240mの静的リフトを備えた1500 / 2vプラグ付き水中ポンプ。
• ミニ水中ポンプ2.5-6v80-120 l / h
• 最大3.5mのリフトと7.5l /分の容量を備えた超静音ミニポンプ
• JOYKKマイクロウォーターポンプ2.5-6V、容量80-120 l / h

ウォーターポンプのしくみ

ウォーターポンプ それは非常に簡単な方法で機能します。 モーターにプロペラが取り付けられているため、ブレードを通過する流体にエネルギーが伝達され、入口から出口に推進されます。

のそれらで アキシャルタイプ、水は中央を通ってプロペラが配置されているポンプチャンバーに入り、高速で回転している要素を通過するときに運動エネルギーが増加します。 次に、出口から接線方向にチャンバーを出ます。

En ラジアル、ブレードは入口開口部の前で回転し、水車のように水を出口に推進します。 これは、この他の場合に彼らが水を動かす方法です。

ウォーターポンプをArduinoと統合する

ご存知のように、 リレー あなたがそれを必要とするならば。 しかし、ここでは、ウォーターポンプをArduinoと統合するために、MOSFETを選択しました。 具体的にはモジュール IRF520N。 そして、接続については、真実はそれが非常に単純であるということです、ただ これらの推奨事項に従ってください:

• SIG IRF520Nモジュールの9つは、DXNUMXなどのArduinoピンに接続されます。 変更する場合は、スケッチコードも変更して機能させる必要があることは既にご存知でしょう。
• VccとGND IRF520NモジュールのArduinoボードの5vとGNDに接続できます。
• U +およびU- ここで、ウォーターポンプからのXNUMX本のワイヤーを接続します。 内部で補償されていない場合は誘導性負荷であるため、両方のケーブル間にフライバックダイオードを使用することをお勧めします。
• VinとGND これは、ウォーターポンプに外部から電力を供給するために使用するバッテリー、またはバッテリー、電源、またはそれに電力を供給するために使用するものにラックを接続する場所です...

その後、すべてが組み立てられ、 ソースコードをスケッチする。 これを行うには、 Arduino IDE 次のようなプログラムを作成する必要があります。

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
}

この場合、単にポンプをオンにして、 彼女の仕事を10分間します。 ただし、コードやセンサーなどを追加して、湿度センサーの出力に基づいてタイマーなどを使用して制御することもできます。