アラーム付き水位インジケータ

前書き

今日は、取り上げた非常に有用なプロジェクトについてお話します。 水位インジケーターと呼ばれます。 現在、誰もが自宅に頭上タンクを持っています。 しかし、上記の水タンクを持っている誰もが彼らが直面している問題の種類を知っています。 まず、タンク内の水を追跡するシステムがありません。 その後、二次的な問題が発生します。ウォーターポンプが起動すると、いつ水が満たされるかわからず、時々ポンプがタンクに水を送り続け、タンクから水がこぼれ始めるという状況があります。 エネルギーの 浪費と水の浪費があります

後の歴史

私が取り上げたこのプロジェクトは、インターネットでの長時間にわたる研究と長時間にわたる思考の結果です。 以前にさまざまなバージョンのプロジェクトを作成していましたが、ようやくこの最終製品を思いつきました 私はこれがテストされたと確信しており、何年も文句を言わずにモデルが完璧に動作すると断言できます。 私はこのモデルを近所のさまざまな家にインストールしており、メンテナンスなしですべて正常に動作しているので、これを言っています。 そして実際、このモデルはそれを使用するすべての人に賞賛されています。

状況

私が住んでいる家には、地上から約30フィートの高さのタンクがあります。 屋上を上がってタンクがいっぱいになっているか、ポンプを起動するために水位が下がっているかを確認するために退屈していました。 私はこれを何度もしなければなりませんでした。 それから解決策を探しました。 私はいつも、この問題に電子的に取り組む方法の可能性を考えていました。 長年の研究と試行錯誤の後、私はそれを見つけ、家に頭上の水槽を持っている人に役立つように、ここでやったことを何でも置きたいと思った。

ステップ1:動作原理

基本的に、ユニットはスイッチとして機能するさまざまなセンサーで構成されています。 簡単な方法で説明させてください。 何が起こるかは、水ポンプをオンにすると、地下の貯水池から、またはパイプから水タンクへの地下水の供給から水が汲み出され始めることです。 タンクには、水タンクに一連のセンサー (正確には7つのセンサーがあります)があります 。 センサーの機能は回路を接続することになるため、スイッチと考えてください。 インストラクションの詳細で説明します。 そのため、タンク内の水が満たされ始め、タンク内の水位が上昇し始めると、タンクに設置されたセンサーがタンク内の水位を示す1つずつアクティブになります。 そして最後にセンサーが一番上のセンサーに達すると、タンクに水が満たされたことを示すユニットからの視覚的な表示と音があり、タンクが満たされたことと水ポンプが警告されます。 電気代を節約するだけでなく、タンクからの水の流れを オフにする必要があり ます。

このプロジェクトには4つの部分があります。

(i)センサー部
通常、タンク内の固定支持体で、ワイヤーが出ているナットとボルトがあります。
(ii)回路部分
モジュールの頭脳を構成し、センサーからのさまざまな入力がすべて供給されます。 これは、タンク内の水の量に関するすべての情報を取得するユニットです。
(iii)電源
これは、回路でA / C電圧を5Vの安定化電圧に変換する部分です。
(IV)ブザー部
タンク内の水位が満たされたときに音を出す役割を果たします。 また、スピーカーまたはブザーを鳴らして警告します。

ステップ2:サーキット

スイッチとして機能する多数のトランジスタがあり、センサーが指示するとスイッチがアクティブになります。

回路の中心はトランジスタBC 547です。 回路には合計7つのトランジスタがあり、それぞれが頭上水タンクに存在する水のレベルを検出します。 トランジスタのない追加のパワーLEDが1つあります。これは、この赤色のLEDが2つのことを示しているためです。 まず、ユニットに電力を供給すると、ユニットに存在する電力を監視し、次に、タンクに水がまったく存在しないことを示すインジケータでもあります。 水位が(回路に示されている)No. 1センサーより低いため、LEDは点灯せず、1つの赤色LEDのみが点灯します。 したがって、ユニットの電源を入れると、赤色LEDが1つだけ点灯している場合、タンクに水が存在しないことがわかります。したがって、水ポンプをオンにする必要があります。
次に、図に示すように、すべてのLEDをさまざまな色で示しています。 最初から始まる
  1. 赤色LED (センサーが水と接触していないため、タンク内に水がないことを示します)
  2. 赤色LEDレベル1 、タンク内の水が非常に少ないことを示す)
  3. 黄色のLEDレベル2 、低水量の表示)
  4. 黄色のLEDレベル3 、タンク内の水の1/4の表示)
  5. 緑色のLEDレベル4 、タンク内の水の半分の表示)
  6. 緑色のLEDレベル5 、水の半分以上の表示)
  7. 緑色のLEDレベル6 、タンクが満杯に近いことを示す)
  8. 青色LED (レベル7 、タンクとブザーの完全な表示が点灯
水が上昇し始めると、センサーが水と接触し始め、トランジスタが作動し、トランジスタに電流が流れてLEDが点灯します。 ここで、トランジスタとLEDの間に470オームの電流制限抵抗があります。抵抗の役割は、LEDが過電圧にならず、LEDを破壊しないことを確認することです。 トランジスタは、グランドを備えた470K抵抗器によってバイアスされ、検出部はコレクターから取り出され、33オームの抵抗器がタンクに直接接続されています。 図に示したように、信号は緑色で描かれています。 そこから、LEDが赤から黄色に点灯し、次に緑、最​​後に青に点灯すると、LEDをたどることができます。

ブザー部
ここでは、市場で容易に入手できる通常のブザーのいずれかを追加できます。そうでない場合は、簡単な555 ICで自分で作ることができます。 私は小さな回路図を与えています、それは作るのが本当に簡単で、最小限の部品があります。 シンプルなオーディオオシレーターです。 ここでも回路図を提供していますが、ブザーを管理できる場合は、この回路を組み立てる必要はありません。

電源
このセクションには、主電源電圧220Vを9Vに変換する変圧器が含まれています。 4つのダイオードを含み、交流電流を直流にするブリッジ整流器があります。 フィルタリング後、電圧はフィルタリングコンデンサを使用して電圧レギュレータ(7805)に直接供給されます。 その後、レギュレータICから出力電圧がコンデンサで再びフィルタリングされ、回路に供給されます。 これには、デバイスの電源が含まれます。

これでプロジェクトの電子部品が完成し、今度は簡単に作成できるセンサー部品に行きます。

ステップ3:回路を箱に入れる

コンパイルされた回路を小さな箱に入れます。 ここでは、 電気配線に使用されるジャンクションボックスを選択しました このプロジェクトにぴったりの箱でした。
ここで注意が必要なのは、LEDが簡単に穴をすり抜けることができるように、プラスチックのジャンクションボックスに穴を開けることです。また、LEDの間隔も比例する必要があります。 最初に箱を取り、箱の正面に輪郭を描きます。 最初にスイッチの右下にマーキングをする必要があります。 次に、LEDのポイントをマークします。 前に述べたように、それは比例するはずです。 次に、クリップの曲げをほどき、はんだごてで加熱し、図に示すようにマークされたポイントに穴を開けます。

次に、電源スイッチのプラスチックボードを切断します。 カットがスムーズになり、スイッチがカットに簡単に収まるように、カットがエッジで行われた後。 電源スイッチを取り付けます。

LEDをパネルに追加する時間。 一番下から赤色のLEDを追加することから始めましょう。 次に、黄色と緑、そして最後に青へ。 次に、回路図に示すように、このLEDをPCBにはんだ付けします。 私にとっては、フロントパネルの下のPCBに直接はんだ付けされていました。

次に、PCBのすぐ横にあるブザーを修正し、回路基板から接続します。 次に、ボックスに電源を固定し、ナットを使用してトランスをボックスにしっかりと固定します。

センサーの接合部を作成するために、ケーブルコネクタを使用できます。図に示すように、使用済みのテレビ回路基板から使用します。 このコネクタは実際にいくつかのワイヤをテレビのPCBとCRT(Cathod Ray Tube of the TV)に接続していました。そのため、ピンが多いのでこれを使用することにしました。 それからPCBからそれを切り取り、1から8まで番号を付けました。余分なピンが2つあることがわかります。そのため、この2つのピンを互いに接続し、センサーがタンクに行く共通ポイントを作成しました。 1番ピンから7番までの残りのピンは、水タンクのセンサーにも接続される検出部用です。

センサーに割り当てた番号は次のとおりです。

1:( レベル1) 水がかなり少なく、ポンプを起動する必要がある
2:( レベル2) 水が少ない
3:( レベル3) 水位は1/4
4:( レベル4) 水位は半分
5: レベル5) 水位が半分以上
6:( レベル6) 水位が満水になりそうです
7:( レベル7) 水位が満杯になり、アラームが鳴り始めます
8: 共通の正ピン

したがって、メイン回路基板からセンサーまで取り出す必要のある合計8本の供給ラインがあります。 試行錯誤の後、いくつかの失敗した実験の後、プロジェクトで使用するのに最適なワイヤは、合計4ペアのワイヤを備えCat5ケーブルであり 、これはこのプロジェクトでうまくブレンドできることを発見しました。 大量のワイヤーを購入してからタンクに持ち込むことは事実上不可能だからです。 それは面倒で、配線の問題はすべて不足しています。
また、ジャンクションを追加することの利点の1つは、インストール中に、インストール中に回路にワイヤをはんだ付けしても問題がないことです。 それはただプラグアンドプレイになります。 したがって、ワイヤがコネクタに接続された後。 ワイヤをメスコネクタにしっかりと固定し、断線しないように、ホット接着しました。

私が住んでいる私の家は高さ約3階で、約15メートルのCAT5ケーブルが必要でした。

ケーブルを回路に接続するこの部分は終わりです。次の部分では、水タンク用のセンサーの作成方法を学習します。

ステップ4:センサー部

これは、プロジェクトの最も簡単なビルド部分です。 水は電気の良導体であるため、水と接触するとスイッチとして機能するように、2本の導体を作成するだけです。

プラスチックPVCパイプを見つけることから始めましょう。または、プラスチックワイヤケースの短いものを使用することもできます。 私がやったことは、家で配線するときに使用されるワイヤーケーシングでそれを作ることでしたが、もし持っていない場合は、PVCパイプで作ることができます。
次のステップは、タンクの底から首までの高さを測定し、それに応じてPVCワイヤケーシングを切断します。 次に、ポイント1〜7をマークして、必要に応じてスペースを残します。 たとえば、7つの異なる水位を検知するために7つの異なるポイントをマークする必要があるため、全長を測定して7で割ることができます。

例:-
下から上までのタンクの高さは6フィート(182.88センチメートル)です
182.88センチメートルを7で割ると7になります
182.88 / 7 = 26.12 cm
したがって、 26.12 cmの間隔でポイントをマークする必要があります。

PVCワイヤケーシングの異なる水位に印を付けた後、図に示すように、3インチのナットボルトを見つけます。 ナットの直径のサイズを維持したまま、マークされたポイントに穴を開けます。ワイヤーケーシングにぴったりとフィットするはずです。 次に、ナットをケーシングに取り付けるときのように、ナットをそのままボルトで締めないでください。 図のようにワイヤーループを作成し、外側にはんだ付けして、ナットに簡単に滑り込ませることができます。
ワイヤーの長さは長く(つまり、最初のセンサーで6フィート以上) 、2番目のセンサーの長さは最初のセンサーよりも短くする必要があります。長さ。

次に、プラスチックのワイヤーに噛み付いたナットにワイヤーのループを入れ、組み立てたすべてのナットからワイヤーが出てくるようにします。 すべてのワイヤをナットに固定したら、ワイヤケーシングに共通線を追加する必要があります。 共通線の場合は、裸のボルトが互いに接触する裸のボルトを通る裸線を使用できます。 むき出しのワイヤとボルトのギャップは最小限に抑える必要があります。必要に応じて、ナットとボルトの横にある共通の線に小さなワイヤをはんだ付けして、検知力を高めることができます。 水が共通のワイヤとボルトに接触すると、裸のワイヤからボルトに電流が移動し、検出が行われます。

すべてのワイヤをボルトに接続した後、ワイヤケーシングから大量のワイヤがぶら下がってしまいます。私がしたことは、ワイヤが所定の位置から落ちないように、すべてのワイヤを線状にホット接着しました。 次に、すべてのワイヤをPCBボードに接続し、そこから検出部を取り出しました。 これを図に示します。 したがって、これでセンサー完成します

ここで、インストールについて説明する最後の部分について説明します。

ステップ5:デバイスのインストール

最後の部分は、デバイスをタンクに取り付けて動作させることです。

まず、頭上タンクに水センサーを取り付けることから始めます。 図のように、これはセンサーを設置するタンクです。 タンクをあらゆる側面から調査して、検知部に収まることを確認してください。 準備したセンサーロッドを取り出し、タンクに浸して、底に触れるようにします。 ここで、水センサーのロッドが動かないように、ネジを直接水タンクにねじ込んで、センサーを水タンクに固定します。 センサーロッドは動かないはずです。 これで、センサーロッドを水タンクに取り付ける作業は完了です。 次に、インストールするデバイスについて説明します。

これで、デバイスをインストールするために、LEDライトが見やすい場所を見つける必要があります。 また、子供の手の届かない場所に設置する必要があります。 デバイスを設置するのに最適な場所は、家の台所です。 これは、キッチンでの作業中に水ポンプをオンにして調理するだけで、水がどれだけ満たされたかの最新情報をタンクから取得できるためです。 壁に2つの穴を開け、Lフックを使用して取り付けます。 2つのLフックをデバイスにねじ込み、壁に固定します。 しっかりと固定する必要があります。 次に、任意のソケットからA / C 220Vフィードを受け取り、ボードに電力を供給します。

したがって、デバイスのインストールを終了し、デバイスの電源を入れてタンク内の水位を確認することでテストします。 テストでは、電源を入れるだけで、タンクのレベルを示すLEDが点灯します。赤が1つだけ点灯している場合は、タンクが完全に空になり、ウォーターポンプをオンにする必要があります。 。 ポンプがオンになった後、しばらくすると、LEDが下から上に光り始め、最後の青色LEDが点灯してアラームが鳴ります。

これで、 水位インジケーターが正常にインストールされました

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