Pompa de apă pentru Arduino: tot ce trebuie să știți

Cu siguranță în multe ocazii ai avut nevoie manipulați lichide în proiectele dvs. DIY cu Arduino. Pentru a face acest lucru posibil, producătorii au un număr mare de produse și instrumente cu care să lucreze. Deja în trecut arătăm faimosul debitmetre, cu care puteai controla fluxul unui lichid care trecea prin ele într-un mod simplu. Acum este rândul pompei de apă ...

Folosindu-le debitmetre Puteți măsura cantitatea de fluid care curge printr-o țeavă pentru a o controla. Toate datorită unui circuit simplu cu aceste elemente și altele dispozitive electronice compatibile cu Arduino. Acum este timpul să mergeți puțin mai departe pentru a vă oferi posibilitatea de a muta lichide, de a umple / goli rezervoarele, de a crea sisteme de irigații etc.

Ce este o pompă de apă?

Chiar numele Pompa de apa nu este potrivit deoarece ar putea funcționa și cu alte lichide decât apa. Oricum, o pompă de apă este un dispozitiv capabil să genereze un flux de lichid folosind energie cinetică. Prin urmare, are câteva elemente de bază:

• Intrare: unde lichidul este absorbit.
• Motor + Elice: cel însărcinat cu generarea energiei cinetice care extrage apa din intrare și o trimite prin ieșire.
• Ieșire: este admisia prin care va ieși lichidul propulsat de puterea pompei de apă.

Acestea bombe hidraulice sunt destul de folosite într-o multitudine de proiecte și dispozitive. De la industrie, la mașini de distribuire a apei, sisteme automate de irigare, irigare prin aspersoare, sisteme de alimentare, stații de epurare etc. Din acest motiv, există un număr mare de modele pe piață, cu puteri și capacități diferite (măsurate în litri pe oră sau similar). De la cele mai mici, la cele mai mari, pentru ape murdare sau pentru ape curate, adânci sau de suprafață etc.

Cu privire la caracteristicile Cele la care ar trebui să te uiți sunt:

• capacitate: măsurat în litri pe oră (l / h), litri pe minut (l / min) etc. Este cantitatea de apă pe care o poate extrage pe unitate de timp.
• Ore de viață utilă- Măsoară cantitatea de timp pe care o poate rula continuu fără probleme. Cu cât mai în vârstă, cu atât mai bine. Sunt de obicei 500 de ore, 3000 de ore, 30.000 de ore etc.
• zgomot: Măsurat în dB, este cantitatea de zgomot pe care o produce în funcțiune. Acest lucru nu este prea important, decât dacă doriți să fie foarte liniștit. Într-un astfel de caz, căutați unul cu <30dB.
• Protecție: multe au protecție IP68 (electronica este impermeabilizată), ceea ce înseamnă că pot fi scufundate (tip amfibiu), deci pot fi sub lichid fără probleme. Altele, pe de altă parte, sunt de suprafață și numai tubul de admisie poate fi scufundat acolo unde absoarbe apa. Dacă nu sunt submersibile și îl puneți sub lichid, acesta va fi deteriorat sau va avea un scurtcircuit, așa că fiți atenți la acest lucru.
• Ridicare statică: este de obicei măsurat în metri, este înălțimea la care lichidul ar putea propulsa. Acest lucru este deosebit de important dacă îl veți folosi pentru a ridica lichide la o înălțime mai mare sau pentru a extrage apa din puțuri etc. Poate avea 2 metri, 3m, 5m etc.
• Consum- Se măsoară în wați (w) și va indica cantitatea de putere de care au nevoie pentru a funcționa. În multe cazuri sunt destul de eficiente, ar putea avea consumuri de 3.8 W mai mult sau mai puțin (pentru cele mici).
• Lichide acceptate: După cum am spus, acceptă mai multe tipuri de lichide, deși nu toate. Dacă doriți să fiți siguri că pompa pe care o cumpărați poate funcționa cu lichidul pe care urmează să îl manipulați, verificați specificațiile acestui producător. În general, pot funcționa bine cu apă, ulei, acizi, soluții alcaline, combustibili etc.
• Tipul motorului: Acestea sunt de obicei motoare electrice de curent continuu. Tipul fără perii (fără perii) este deosebit de bun și durabil. În funcție de puterea motorului, veți avea o pompă cu capacitate mai mare sau mai mică și înălțime statică.
• Tipul elicei: motorul are o elice conectată la arborele său, ceea ce generează energia centrifugă pentru a extrage lichidul. Acestea pot fi de diferite tipuri, iar viteza și debitul cu care funcționează pompa vor depinde de aceasta. Pot fi chiar tipărite utilizând imprimarea 3D cu rezultate diferite în funcție de forma lor. Vă las următorul videoclip interesant despre asta:

• calibru: mufa de intrare și ieșire au un ecartament specific. Acest lucru este important atunci când vine vorba de a fi compatibil cu țevile pe care urmează să le utilizați. Cu toate acestea, puteți găsi adaptoare pentru diferite calibre de montaj.
• Periferic vs centrifugal (radial vs axial): Deși există și alte tipuri, aceste două sunt utilizate în general pentru aceste aplicații domestice. Acestea variază în funcție de poziționarea elicei cu palele, împingând fluidul centrifugal sau periferic. (pentru mai multe informații consultați secțiunea „Cum funcționează o pompă de apă”)

Dar, indiferent de tip și performanță, întotdeauna sunt controlate electric. Alimentând motorul care acționează elicele pentru a genera forța cinetică, utilizarea lor poate fi controlată. Prin urmare, pompele mici (sau cele mari cu relee sau MOSFET-uri) pot fi utilizate pentru automatizarea sistemelor hidraulice cu Arduino.

În ceea ce privește aplicațiile sale, am menționat deja câteva. Dar gândiți-vă că ați putea crea propriul dvs. proiect simplu cu Arduino. De exemplu, aici te las vreo idee:

• Un mini-spălător de casă pentru a afla cum funcționează stațiile de epurare reale.
• Un sistem de santină care detectează apa printr-un senzor și activează o pompă de apă pentru a se scurge.
• Un sistem automat de udare a plantelor cu temporizator.
• Transferul lichidelor dintr-un loc în altul. Sisteme de amestecare a fluidelor etc.

Prețuri și de unde să cumpărați

Pompa de apă este un dispozitiv simplu, nu are prea mult mister. De asemenea, pentru 3-10 EUR puteți cumpăra unele dintre cele mai simple pompe electronice care există pentru Arduino, deși există altele mai scumpe dacă doriți puteri mai mari. De exemplu, puteți avea următoarele:

• Pompă submersibilă de 12v cu capacitate de 240 l / h și ridicare statică de 3m
• Pompa submersibilă 12ET UEETEK cu capacitate de 10 l / min și 5m de ridicare statică
• Mini-pompă submersibilă de ulei și apă 240l / h, cu ridicare statică de 3m.
• Pompă de apă submersibilă de 12V cu 5m cota statică și 600 l / h.
• Pompă submersibilă de 24V cu o înălțime statică de 5m și 1300 l / h.
• Pompa submersibilă cu mufă 220 / 240v cu o capacitate de 1500l / h și 2m de ridicare statică.
• Mini pompă submersibilă 2.5-6v 80-120 l / h
• Mini-pompă ultra-silențioasă cu o capacitate de până la 3.5 m și o capacitate de 7.5 l / min
• Micropompa JOYKK 2.5-6V cu capacitate de 80-120 l / h

Cum funcționează o pompă de apă

O pompă de apă funcționează într-un mod foarte simplu. Are o elice atașată la motor, transferând astfel energia către fluidul care trece prin palele sale, propulsându-l astfel de la intrare la ieșire.

În cele din de tip axial, apa intră în camera pompei în care se află elicea prin centru, crescând energia cinetică pe măsură ce trece prin acel element care se rotește cu viteză mare. Apoi va ieși tangențial din cameră prin ieșire.

En radialul, lamele se rotesc în fața deschiderii de admisie și vor propulsa apa spre ieșire ca și cum ar fi o roată de apă. Acesta este modul în care vor muta apa în acest alt caz.

Integrați pompa de apă cu Arduino

După cum știți, ați putea folosi și un releu dacă ai nevoie de ea. Dar aici, pentru a integra pompa de apă cu Arduino am ales un MOSFET. Mai exact un modul IRF520N. Și pentru conexiune, adevărul este că este destul de simplu, doar urmați aceste recomandări:

• SIG a modulului IRF520N va fi conectat la un pin Arduino, de exemplu D9. Știți deja că, dacă îl modificați, trebuie să modificați și codul de schiță pentru a-l face să funcționeze.
• Vcc și GND din modulul IRF520N le puteți conecta la 5v și GND ale plăcii dvs. Arduino.
• U + și U- Aici veți conecta cele două fire de la pompa de apă. Dacă nu este compensată intern, este o sarcină inductivă, deci ar fi indicat să folosiți o diodă flyback între ambele cabluri.
• Vin și GND Aici veți conecta raftul cu bateriile pe care le veți folosi pentru a alimenta extern pompa de apă sau bateria, sursa de alimentare sau orice veți folosi pentru a o alimenta ...

După aceea totul va fi asamblat și gata să înceapă cu schiță cod sursă. Pentru a face acest lucru, în Arduino IDE va trebui să creați un program similar cu următorul:

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
}

În acest caz pur și simplu porniți pompa și o face să lucreze timp de 10 min. Dar puteți adăuga mai multe coduri, senzori etc. și îl puteți controla în funcție de ieșirea unui senzor de umiditate, folosind temporizatoare etc.