বেল সাইফন রেইন গেজ: 8 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

এর একটি উন্নত সংস্করণ হল পাইসিফন রেইন গেজ

Traতিহ্যগতভাবে বৃষ্টি একটি ম্যানুয়াল রেইন গেজ দিয়ে পরিমাপ করা হয়।

স্বয়ংক্রিয় আবহাওয়া স্টেশনগুলি (আইওটি আবহাওয়া স্টেশন সহ) সাধারণত টিপিং বালতি, অ্যাকোস্টিক ডিসড্রোমিটার বা লেজার ডিসড্রোমিটার ব্যবহার করে।

টিপিং বালতিতে চলমান অংশ থাকে যা আটকে রাখা যায়। এগুলি ল্যাবগুলিতে ক্রমাঙ্কিত হয় এবং ভারী বৃষ্টির ঝড়ে সঠিকভাবে পরিমাপ করতে পারে না। Disdrometers তুষার বা কুয়াশা থেকে ছোট ড্রপ বা বৃষ্টিপাত সংগ্রাম করতে পারে। ডিসড্রোমিটারে ড্রপ সাইজ অনুমান করতে এবং বৃষ্টি, তুষার এবং শিলাবৃষ্টির মধ্যে পার্থক্য করার জন্য জটিল ইলেকট্রনিক্স এবং প্রক্রিয়াকরণ অ্যালগরিদমেরও প্রয়োজন ছিল।

আমি ভেবেছিলাম একটি বেল সাইফন রেইন গেজ উপরের কিছু সমস্যা কাটিয়ে উঠতে কাজে লাগতে পারে। বেল সাইফন সহজেই একটি সাধারণ এফডিএম 3 ডি প্রিন্টারে মুদ্রিত হতে পারে (এক্সট্রুডার সহ সস্তা, যেমন রিপ্র্যাপস এবং প্রুসাস)।

পানির স্তর একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় পৌঁছলে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ট্যাঙ্কগুলি খালি করার জন্য বেল সাইফনগুলি অ্যাকোয়াপনিক্স এবং ফিশ ট্যাঙ্কগুলিতে প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। অপেক্ষাকৃত দ্রুত ট্যাঙ্ক খালি করার জন্য শুধুমাত্র প্রাকৃতিক শক্তি ব্যবহার করা হয়। সাইফনের কোন চলন্ত অংশ নেই।

বেল সাইফন রেইন গেজে বেল সাইফনের আউটলেটে দুটি প্রোব একে অপরের সাথে (কিন্তু একে অপরের সাথে যোগাযোগ না করে) সংযুক্ত থাকে। প্রোবের অন্যান্য প্রান্তগুলি রাস্পবেরি পাইয়ের জিপিআইও পিনের সাথে সংযুক্ত। একটি পিন হবে আউটপুট পিন, অন্য পিন হবে ইনপুট পিন। যখন রেইন গেজে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ পানি থাকে, তখন প্রাকৃতিক বাহিনী গেজটি খালি করে দেবে। জল বেল সাইফন আউটলেটে প্রোবের পাশ দিয়ে প্রবাহিত হবে এবং জিপিআইও ইনপুট পিনে একটি উচ্চ নিবন্ধিত হবে। এই সাইফনিং অ্যাকশনটি আমার বেল সাইফন ডিজাইন ব্যবহার করে প্রায় 2.95 গ্রাম (মিলি) রেকর্ড করবে। 2.9 গ্রাম জল +/- 0.21676 মিমি বৃষ্টির সমান হবে যদি 129 মিমি ফানেল ব্যাস সহ আমার রেইন গেজ ব্যবহার করা হয়। প্রতিটি সাইফনিং অ্যাকশনের (ওয়াটার রিলিজ ইভেন্ট) ইনপুট পিন আউটপুট হয়ে যাবে এবং আউটপুট সম্ভাব্য ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রতিরোধের জন্য ইনপুট হয়ে যাবে।

এই প্রকল্পের আমার উদ্দেশ্য হল একটি সেন্সর প্রদান করা যা টিঙ্কাররা ব্যবহার করতে পারে খোলা হার্ডওয়্যার আবহাওয়া কেন্দ্রগুলিতে সংযুক্ত করতে। এই সেন্সরটি একটি রাস্পবেরি পাইতে পরীক্ষা করা হয়েছিল, তবে অন্যান্য মাইক্রোকন্ট্রোলারদেরও কাজ করা উচিত।

বেল সাইফন সম্বন্ধে আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য এটি দেখুন

ধাপ 1: আপনার যা লাগবে

1. একটি রাস্পবেরি পাই।
2. 3D প্রিন্টার- (বেল সাইফন প্রিন্ট করার জন্য। আমি আমার নকশা প্রদান করব
3. পুরাতন রেইনগেজ ফানেল (অথবা আপনি একটি মুদ্রণ করতে পারেন। আমি আমার নকশা প্রদান করব।)
4. প্রোব হিসাবে 2 এক্স ওয়াশার (আমার ডিজাইনের জন্য 5x25x1.5 মিমি)
5. ব্রেডবোর্ড (পরীক্ষার জন্য চ্ছিক)।
6. কিছু পাইথন দক্ষতা সাহায্য করবে, কিন্তু সব কোড প্রদান করা হয়।
7. সূক্ষ্ম সুরের ক্রমাঙ্কনের জন্য একটি ইলেকট্রনিক স্কেল। একটি বড় সিরিঞ্জ (60ml) ব্যবহার করা যেতে পারে।
8. রাস্পবেরি পাই এর জন্য জলরোধী আবরণ।
9. ভালো আঠা
10. 2 অ্যালিগেটর জাম্পার এবং 2 পুরুষ থেকে মহিলা জাম্পার
11. 110 মিমি পিভিসি পাইপ, +/- 40 সেমি লম্বা

ধাপ 2: ডিজাইন এবং বেল সাইফন প্রিন্ট করুন

অটোক্যাড 123 ডি এবং এসটিএল ফর্ম্যাটে আমার ডিজাইনটি সংযুক্ত করুন। আপনি ডিজাইনের সাথে খেলতে পারেন, কিন্তু নকশা পরিবর্তন করলে একটি লিকিং এবং নন -ফাংশনাল বেল সাইফন তৈরি হতে পারে। আমার একটি XYZ DaVinci AIO তে মুদ্রিত হয়েছিল। সমর্থনগুলি ইতিমধ্যে নকশায় অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, তাই অতিরিক্ত সহায়তার প্রয়োজন নাও হতে পারে। আমি মোটা শাঁস, 90% ইনফিল, 0.2 মিমি উচ্চতা নির্বাচন করেছি। ABS ফিলামেন্ট ব্যবহার করা হয় যেহেতু PLA বাইরের দিকে অবনতি করবে। ফানেল ছাপানোর পরে, এটি থেকে একটি এক্রাইলিক স্প্রে প্রয়োগ করুন যাতে এটি উপাদান থেকে রক্ষা পায়। বেল সাইফনের ভেতর থেকে এক্রাইলিক স্প্রে দূরে রাখুন কারণ এটি স্প্রে করলে সাইফনে পানির প্রবাহ বন্ধ হয়ে যেতে পারে। সাইফনকে এসিটোন স্নান দেবেন না

আমি এখনো রজন প্রিন্টার পরীক্ষা করিনি। আপনি যদি রজন ব্যবহার করেন, তাহলে সাইফনের ভুল ধরন রোধ করতে আপনাকে সূর্য থেকে রজন রক্ষা করতে হবে।

(এই নকশাটি মূলটির উন্নতি: সংস্করণ তারিখ 27 জুন 2019)

ধাপ 3: সাইফন সমাবেশ

সংযুক্ত ছবিগুলি অধ্যয়ন করুন। সমস্ত আইটেম একসাথে সংযুক্ত করার জন্য সুপার আঠালো ব্যবহার করুন। মনে রাখবেন যে সুপার আঠালো অ পরিবাহী এবং আপনার সমস্ত যোগাযোগের পয়েন্টগুলি সুপার আঠালো থেকে পরিষ্কার থাকা উচিত। আমি আমার রাস্পবেরি পাইতে পুরুষ থেকে মহিলা জাম্পারের সাথে প্রোব (ওয়াশার) সংযোগ করতে অ্যালিগেটর জাম্পার ব্যবহার করেছি। একটি প্রোব GPIO 20, অন্যটি 21 এর সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। এই সার্কিটে কোন প্রতিরোধকের প্রয়োজন নেই। আপনি সুপার গ্লু ব্যবহার করার সময় প্রোবের জল টাইট করার চেষ্টা করুন। সিলিকন জেলও সাহায্য করতে পারে।

110 মিমি পিভিসি পাইপে এখনও আপনার সাইফনটি coverেকে রাখবেন না, এটি প্রথমে পরীক্ষা করা আবশ্যক।

ধাপ 4: প্রোব পরীক্ষা করা

আপনার ডিরেক্টরিতে একটি ফাইল "rain_log.txt" তৈরি করুন যেখানে আপনি আপনার পাইথন কোড সংরক্ষণ করতে চান।

আপনার প্রিয় পাইথন আইডিই খুলুন এবং এতে নিচের কোডটি টাইপ করুন। এটি siphon_rain_gauge2.py হিসাবে সংরক্ষণ করুন। পাইথন কোড চালান। আপনার ফানলে কিছু কৃত্রিম বৃষ্টি যোগ করুন। নিশ্চিত করুন যে একটি এবং শুধুমাত্র একটি গণনা আছে, প্রতিবার সাইফন জল ছেড়ে দেয়। যদি সাইফন ভুল গণনা করে, সমস্যা সমাধান বিভাগ দেখুন।

#বেল-সাইফন রেইন গেজ

#জেজে স্ল্যাবার্ট প্রিন্ট দ্বারা বিকশিত ("বেল সাইফন রেইনগেজ কিছু ফোঁটার জন্য অপেক্ষা করছে …") আমদানি gpiozero আমদানির সময় r = 0.21676 #এটি সাইফন রিলিজ অ্যাকশন প্রতি ক্যালিব্রেটেড বৃষ্টিপাত। t = 0 #মোট বৃষ্টিপাত f = খোলা ("rain_log.txt", "a+") n = 0 যখন সত্য: #প্রতিটি সাইফনিং এর পর, পিন 20, 21 বিকল্প হতে হবে সম্ভাব্য ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রতিরোধ করতে যদি n/2 == int (n): siphon = gpiozero. Button (21, False) output = gpiozero. LED (20) output.on () else: siphon = gpiozero. Button (20, false) output = gpiozero. LED (21) output.on () siphon.wait_for_press () n = n+1 t = t+r localtime = time.asctime (time.localtime (time.time ())) print ("মোট বৃষ্টিপাত:"+str (float (t))+" mm "+localtime) f.write (str (t)+", "+localtime+" / n ") siphon.close () output.close () time.sleep (1.5)

ধাপ 5: গণনা এবং ক্যালিব্রেশন

বৃষ্টিপাতকে দূরত্ব হিসেবে কেন পরিমাপ করা হয়? 1 মিলিমিটার বৃষ্টি মানে কি? যদি আপনার 1000mm X 1000mm X 1000mm বা 1m X 1m X 1m এর একটি ঘনক থাকে, তাহলে ঘনত্বটি 1 মিমি বৃষ্টির পানির গভীরতা থাকবে যদি আপনি বৃষ্টি হলে বাইরে রেখে দেন। আপনি যদি 1 লিটার বোতলে এই বৃষ্টি খালি করেন, তাহলে বোতলটি 100 % ভরে যাবে এবং পানিও 1 কেজি পরিমাপ করবে। বিভিন্ন রেইন গেজের বিভিন্ন জলসীমা রয়েছে।

এছাড়াও, gram০ গ্রাম পানি প্রচলিত ml মিলি।

আপনি যদি আমার ডিজাইন সংযুক্ত হিসাবে ব্যবহার করেন, ক্রমাঙ্কনের প্রয়োজন নাও হতে পারে।

আপনার রেইন গেজ ক্যালিব্রেট করতে, আপনি 2 টি পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারেন। উভয় পদ্ধতির জন্য, রিলিজ (সাইফনিং অ্যাকশন) গণনা করার জন্য অ্যাটাচ পাইথন (আগের ধাপ) অ্যাপটি ব্যবহার করুন। নিশ্চিত করুন যে একটি এবং শুধুমাত্র একটি গণনা আছে, প্রতিবার সাইফন জল ছেড়ে দেয়। যদি সাইফন ভুল গণনা করে, সমস্যা সমাধান বিভাগ দেখুন

পদ্ধতি এক: একটি বিদ্যমান (নিয়ন্ত্রণ) রেইন গেজ ব্যবহার করুন

এই পদ্ধতিটি কাজ করার জন্য, আপনার বেল সাইফন ফানেল অবশ্যই নিয়ন্ত্রণ রেইন গেজের মতো এলাকা হতে হবে। আপনার সাইফন ফানেলের উপর কৃত্রিম বৃষ্টি তৈরি করুন এবং পাইথন দিয়ে রিলিজের সংখ্যা গণনা করুন। সাইফন দ্বারা সমস্ত জল নিষ্কাশন সংগ্রহ করুন। আপনার নিয়ন্ত্রণ রেইন গেজে। প্রায় ৫০ টি রিলিজের পর (সাইফনিং অ্যাকশন), কন্ট্রোল রেইনগেজে বৃষ্টিপাত পরিমাপ করুন

R প্রতি সাইফোনিং অ্যাকশনে মিমি তে গড় বৃষ্টিপাত হতে দিন

R = (কন্ট্রোল গেজে মোট বৃষ্টিপাত)/(সাইফনিং অ্যাকশনের সংখ্যা)

পদ্ধতি দুই: আপনার বৃষ্টিপাতের ওজন (আপনার ইলেকট্রনিক স্কেল লাগবে)

R প্রতি সাইফোনিং অ্যাকশনে মিমি তে গড় বৃষ্টিপাত হতে দিন

W কে গ্রাম বা মিলিতে সাইফনিং ক্রিয়া প্রতি জলের ওজন হতে দিন

A কে ফানেলের ক্যাচমেন্ট এলাকা হতে দিন

R = (Wx1000)/এ

ক্রমাঙ্কনের জন্য, বেল সাইফনে ধীরে ধীরে জল প্রবেশ করতে একটি সিরিঞ্জ ব্যবহার করুন। একটি পরিচিত ওজন সহ একটি গ্লাসে জল ধরুন। কমপক্ষে 50 বার সাইফন খালি না হওয়া পর্যন্ত জল ইনজেকশন চালিয়ে যান। গ্লাসে পানি ওজন করুন। প্রতিবার সাইফন জল ছাড়লে পানির গড় ওজন (W) গণনা করুন। আমার ডিজাইনের জন্য এটি ছিল প্রায় 2.95 গ্রাম (মিলি)। ব্যাস 129 মিমি এবং ব্যাসার্ধ 64.5 মিমি সহ আমার ফানেলের জন্য

A = pi*(64.5)^2 = 13609.8108371

আর = (2.95*1000) /13609.8108371

আর = 0.21676

আপনার যদি ইলেকট্রনিক স্কেল না থাকে তবে আপনি কেবল একটি বড় (60 মিলি/গ্রাম) সিরিঞ্জ ব্যবহার করতে পারেন। শুধু সাইফন জল রিলিজ সংখ্যা গণনা

W = (মিমি মধ্যে সিরিঞ্জ ভলিউম)/(সাইফন জল রিলিজ সংখ্যা)

নতুন R মান সহ পাইথন অ্যাপ আপডেট করুন।

বেল সাইফন (আমার নকশা) সমস্ত জল ছাড়তে প্রায় 1 সেকেন্ড সময় নেয়। একটি নিয়ম হিসাবে, রিলিজের সময় সাইফনে প্রবেশ করা জলও ছেড়ে দেওয়া হবে। এটি ভারী বৃষ্টির সময় পরিমাপের রৈখিকতাকে প্রভাবিত করতে পারে। একটি ভাল পরিসংখ্যানগত মডেল অনুমানের উন্নতি করতে পারে।

ধাপ 6: মাঠে যান

আপনার আসেম্বলড বেল সাইফন এবং ফানেলটি উপযুক্ত কেসিংয়ে রাখুন। আমি 110 মিমি পিভিসি পাইপ ব্যবহার করেছি। এছাড়াও নিশ্চিত করুন যে আপনার সংযুক্ত রাস্পবেরি পাই জলরোধী আবরণে রয়েছে। আমার PI ডেমো উদ্দেশ্যে একটি পাওয়ার ব্যাঙ্ক দ্বারা চালিত, কিন্তু একটি সঠিক বাহ্যিক বিদ্যুৎ সরবরাহ বা সৌর সিস্টেম ব্যবহার করা আবশ্যক।

আমি আমার ট্যাবলেটের মাধ্যমে PI এর সাথে সংযোগ করতে VNC ব্যবহার করেছি। এর মানে আমি যে কোন জায়গা থেকে আমার ইনস্টলেশনের সময় বৃষ্টিপাত পর্যবেক্ষণ করতে পারি।

কৃত্রিম বৃষ্টি তৈরি করুন এবং দেখুন কিভাবে সেন্সর কাজ করে।

ধাপ 7: সমস্যা সমাধান

1) সমস্যা: যদি আমি পাইথন অ্যাপ দিয়ে সাইফন রিলিজ গণনা করি, অ্যাপটি অতিরিক্ত রিলিজ গণনা করে।

পরামর্শ: বেল সাইফনে আপনার প্রোবগুলি বন্ধ হতে পারে এবং তাদের মধ্যে একটি জলের ফোঁটা আটকে আছে।

2) সমস্যা: সিফন দিয়ে পানি ঝরছে।

পরামর্শ: এটি একটি নকশা ত্রুটি। নকশা উন্নত করুন। সাইফন আউটলেট ব্যাসার্ধ সম্ভবত বড়। বিজ্ঞানী থেকে কিছু সাহায্য সাহায্য করতে পারে। আপনি যদি আপনার নিজের বেল সাইফন ডিজাইন করেন তবে আমি যেটি সরবরাহ করেছি তা চেষ্টা করুন। রিলিজের "ড্র্যাগ ফোর্স" উন্নত করতে আপনি সাইফন আউটলেটে একটি সংক্ষিপ্ত (15 সেমি) মাছের ট্যাঙ্ক পাইপ সংযুক্ত করতে পারেন।

3) সমস্যা: প্রোব সমস্ত সাইফন রিলিজ বাছাই করে না।

পরামর্শ: কানের লাঠি দিয়ে আপনার প্রোব পরিষ্কার করুন। সমস্ত তারের সংযোগ পরীক্ষা করুন। আপনার প্রোবে আঠা থাকতে পারে। একটি সূক্ষ্ম নির্ভুলতা ফাইল দিয়ে এটি সরান।

4) সমস্যা: আমার সাইফন রিলিজ সবই সঠিকভাবে গণনা করা হয়েছে, কিন্তু বৃষ্টিপাতের অনুমান ভুল।

পরামর্শ: আপনাকে আপনার সেন্সর পুনরায় ক্যালিব্রেট করতে হবে। যদি আপনার অনুমানের অধীনে r থাকে (প্রতি সাইফোনিং কর্মের জন্য বৃষ্টিপাত) বাড়ানো দরকার

ধাপ 8: ভবিষ্যতের উন্নতি এবং পরীক্ষা

1. গোল্ড প্লেট প্রোব (ওয়াশার)। এটি আবার সম্ভাব্য ক্ষয়কে সাহায্য করবে।
2. একটি লেজার ডায়োড এবং একটি ছবির প্রতিরোধক দিয়ে প্রোবগুলি প্রতিস্থাপন করুন।
3. অনুমান মডেল উন্নত করুন। সাধারণ রৈখিক মডেল ভারী বৃষ্টিতে উপযুক্ত নাও হতে পারে।
4. উচ্চ ঘনত্বের বৃষ্টি পরিমাপের জন্য প্রথমটির নীচে (আউটলেটে) দ্বিতীয় বড় বেল সাইফন যুক্ত করা যেতে পারে।
5. একটি GUI এর জন্য, আমি Caynne IOT এর পরামর্শ দিই।

দ্রষ্টব্য: একটি বড় উন্নতি প্রকাশিত হয়েছে। পাইসিফন রেইন গেজ দেখুন