আল্ট্রাসাউন্ড ট্যাঙ্ক লেভেল মিটার: 5 টি ধাপ (ছবি সহ)

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

একটি বড় ব্যাস ভাল, একটি ট্যাংক, বা একটি খোলা পাত্রে তরল স্তর পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন? এই গাইড আপনাকে দেখাবে কিভাবে সোনার ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করে সোনার অ-যোগাযোগ তরল স্তর মিটার তৈরি করা যায়!

উপরের স্কেচটি আমরা এই প্রকল্পের জন্য কী লক্ষ্য করেছি তার একটি ওভারভিউ দেখায়। আমাদের গ্রীষ্মকালীন কুটিরটি বাড়িতে ব্যবহারের জন্য পানীয় জল সরবরাহের জন্য একটি বড় ব্যাসের কূপ রয়েছে। একদিন, আমি এবং আমার ভাই ওভারড্রাফ্ট এড়াতে সারা গ্রীষ্মে পানির ব্যবহার এবং প্রবাহের হিসাব রাখার জন্য কীভাবে আমাদের দাদা ম্যানুয়ালি পানির স্তর পরিমাপ করতেন সে সম্পর্কে কথা বলেছিলেন। আমরা ভেবেছিলাম যে আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের সাথে আমাদের theতিহ্য পুনরুজ্জীবিত করতে সক্ষম হওয়া উচিত, কিন্তু কম ম্যানুয়াল শ্রম জড়িত। কয়েকটি প্রোগ্রামিং ট্রিক্সের সাহায্যে, আমরা একটি সোনার মডিউল সহ একটি Arduino ব্যবহার করতে পেরেছি যাতে পানির পৃষ্ঠের দূরত্ব (l) যুক্তিসঙ্গত নির্ভরযোগ্যতা এবং mill কয়েক মিলিমিটারের নির্ভুলতার সাথে পরিমাপ করা যায়। এর মানে হল যে আমরা প্রায় ± 1 লিটার নির্ভুলতার সাথে পরিচিত ব্যাস D এবং গভীরতা L ব্যবহার করে অবশিষ্ট ভলিউম V অনুমান করতে পারি।

যেহেতু কূপটি বাড়ি থেকে প্রায় 25 মিটার দূরে অবস্থিত এবং আমরা বাড়ির অভ্যন্তরে ডিসপ্লেটি চেয়েছিলাম, আমরা এর মধ্যে একটি ডেটা লিঙ্ক সহ দুটি আরডুইনো ব্যবহার করার জন্য বেছে নিয়েছি। যদি আপনার ক্ষেত্রে এটি না হয় তবে আপনি কেবলমাত্র একটি আরডুইনো ব্যবহার করার জন্য প্রকল্পটি সহজেই সংশোধন করতে পারেন। ওয়্যারলেস ডেটা ট্রান্সফার কেন ব্যবহার করবেন না? আংশিকভাবে সরলতা এবং দৃust়তার কারণে (তারের আর্দ্রতা দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হওয়ার সম্ভাবনা কম) এবং আংশিক কারণ আমরা সেন্সরের পাশে ব্যাটারি ব্যবহার এড়াতে চেয়েছিলাম। একটি তারের সাহায্যে আমরা একই ক্যাবলের মাধ্যমে ডাটা ট্রান্সফার এবং পাওয়ার উভয়ই রুট করতে পারি।

1) বাড়িতে Arduino মডিউল এটি প্রধান Arduino মডিউল। এটি কূপের আরডুইনোতে একটি ট্রিগার সিগন্যাল পাঠাবে, পরিমাপ করা দূরত্ব গ্রহণ করবে এবং একটি ডিসপ্লেতে গণনা করা অবশিষ্ট পানির পরিমাণ প্রদর্শন করবে।

2) ওয়েল সাইড আরডুইনো এবং সোনার মডিউল এই আরডুইনোর উদ্দেশ্য কেবল ঘর থেকে একটি ট্রিগার সিগন্যাল গ্রহণ করা, একটি পরিমাপ করা এবং সোনার মডিউল থেকে পানির স্তরের দূরত্ব ফেরত পাঠানো। ইলেকট্রনিক্স একটি (অপেক্ষাকৃত বায়ুরোধী) বাক্সে নির্মিত, সোনার মডিউলের প্রাপ্তির পাশে একটি প্লাস্টিকের পাইপ সংযুক্ত। পাইপের উদ্দেশ্য হল দেখার ক্ষেত্র কমিয়ে পরিমাপের ত্রুটিগুলি হ্রাস করা যাতে কেবল পানির পৃষ্ঠটি রিসিভার দ্বারা "দেখা যায়"।

ধাপ 1: যন্ত্রাংশ, পরীক্ষা এবং প্রোগ্রামিং

আমরা এই প্রকল্পে নিম্নলিখিত অংশগুলি ব্যবহার করেছি:

• 2 x আরডুইনো (তরল স্তর পরিমাপের জন্য একটি, একটি ডিসপ্লেতে ফলাফল দেখানোর জন্য)
• একটি মৌলিক 12V পাওয়ার সাপ্লাই
• আল্ট্রাসাউন্ড (সোনার) মডিউল HC-SR04
• LED ডিসপ্লে মডিউল MAX7219
• 25 মি টেলিফোন কেবল (4 টি তার: শক্তি, স্থল এবং 2 ডেটা সংকেত)
• মাউন্ট বক্স
• গরম আঠা
• ঝাল

যন্ত্রাংশ খরচ: প্রায় € 70

সবকিছু ঠিক মতো কাজ করেছে তা নিশ্চিত করার জন্য, আমরা প্রথমে সোল্ডারিং, ওয়্যারিং এবং সাধারণ বেঞ্চ টেস্টিং করেছি। আল্ট্রাসাউন্ড সেন্সর এবং এলইডি মডিউলের জন্য অনলাইনে প্রচুর উদাহরণ প্রোগ্রাম রয়েছে, তাই আমরা কেবলমাত্র সেগুলি ব্যবহার করেছিলাম যাতে নিশ্চিত করা যায় যে পরিমাপ করা দূরত্ব বোঝা যায় (ছবি 1) এবং আমরা পানির পৃষ্ঠ থেকে অতিস্বনক প্রতিফলন ধরতে পেরেছি- সাইট (ছবি 2)। আমরা ডাটা লিংকের কিছু পুঙ্খানুপুঙ্খ পরীক্ষাও করেছি যাতে নিশ্চিত করা যায় যে এটি দীর্ঘ দূরত্বের জন্য কাজ করে, যা মোটেও কোন সমস্যা নয়।

এই ধাপে ব্যয় করা সময়কে অবমূল্যায়ন করবেন না, কারণ এটি জানা গুরুত্বপূর্ণ যে সিস্টেমটি সবকিছুকে সুন্দরভাবে বাক্সে মাউন্ট করার, তারগুলি খনন ইত্যাদি করার চেষ্টা করার আগে কাজ করে।

পরীক্ষার সময়, আমরা বুঝতে পেরেছিলাম যে সোনার মডিউল কখনও কখনও কূপের অন্যান্য অংশগুলি যেমন সাইডওয়াল এবং ওয়াটার সাপ্লাই টিউব থেকে শব্দ প্রতিফলন তুলে নেয়, পানির পৃষ্ঠ নয়। এর মানে হল যে পরিমাপ করা দূরত্ব হঠাৎ করেই পানির স্তরের প্রকৃত দূরত্বের চেয়ে অনেক কম হবে। যেহেতু আমরা এই ধরনের পরিমাপের ত্রুটিকে মসৃণ করার জন্য গড় ব্যবহার করতে পারি না, তাই আমরা নতুন দূরত্বের দূরত্বগুলি বাতিল করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যা বর্তমান দূরত্বের অনুমানের থেকে খুব আলাদা। এটি সমস্যাযুক্ত নয় কারণ আমরা আশা করি যে জলের স্তরটি ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হবে। স্টার্টআপের পরে, এই মডিউলটি পরিমাপের একটি সিরিজ করবে এবং প্রাপ্ত সবচেয়ে বড় মান (যেমন সর্বনিম্ন পানির স্তর) সবচেয়ে সম্ভাব্য সূচনা বিন্দু হিসাবে নির্বাচন করবে। এর পরে, "কিপ/ডিসকার্ড" সিদ্ধান্ত ছাড়াও, আনুমানিক স্তরের একটি আংশিক আপডেট এলোমেলো পরিমাপের ত্রুটিগুলি মসৃণ করতে ব্যবহৃত হয়। একটি নতুন পরিমাপ করার আগে সমস্ত প্রতিধ্বনিগুলি মরে যাওয়ার অনুমতি দেওয়াও গুরুত্বপূর্ণ - অন্তত আমাদের ক্ষেত্রে যেখানে দেয়ালগুলি কংক্রিট দিয়ে তৈরি এবং তাই খুব ইকো -ওয়াই।

দুটি Arduinos এর জন্য আমরা যে কোডটি ব্যবহার করেছি তার চূড়ান্ত সংস্করণ এখানে পাওয়া যাবে:

github.com/kelindqv/arduinoUltrasonicTank

ধাপ 2: সিভিল ওয়ার্কস

যেহেতু আমাদের কূপটি বাড়ি থেকে কিছু দূরত্বে অবস্থিত ছিল, তাই আমাদের লনে একটি ছোট পরিখা তৈরি করতে হয়েছিল যাতে কেবলটি লাগাতে হবে।

ধাপ 3: সমস্ত উপাদান সংযুক্ত এবং মাউন্ট করা

পরীক্ষার সময় সবকিছু যেমন ছিল তেমন সংযুক্ত করুন এবং আশা করি এটি এখনও কাজ করে! একটি Arduino- এ TX পিন অন্যটির RX- এ যায়, এবং উল্টো দিকে তা পরীক্ষা করতে ভুলবেন না। ছবি 1 এ দেখানো হয়েছে, আমরা ব্যাটারি ব্যবহার এড়াতে, কূপের আরডুইনোতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য টেলিফোন কেবল ব্যবহার করেছি।

দ্বিতীয় এবং তৃতীয় ছবিতে প্লাস্টিকের পাইপের ব্যবস্থা দেখানো হয়েছে, পাইপের বাইরে ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার ভিতরে রাখা হয়েছে (হ্যাঁ, এটি একটি অস্বস্তিকর শুটিং পজিশন ছিল …)

ধাপ 4: ক্রমাঙ্কন

সেন্সর থেকে জলের স্তরের দূরত্ব সঠিকভাবে গণনা করা হয়েছে তা নিশ্চিত করার পরে, ক্রমাঙ্কনটি কেবল কূপের ব্যাস এবং মোট গভীরতা পরিমাপের বিষয় ছিল যাতে তরলের পরিমাণ গণনা করা যায়। আমরা একটি শক্তিশালী এবং সঠিক পরিমাপ দিতে অ্যালগরিদম প্যারামিটারগুলি (পরিমাপের মধ্যে সময়, আংশিক আপডেট প্যারামিটার, প্রাথমিক পরিমাপের সংখ্যা) সমন্বয় করেছি।

তাহলে সেন্সর তরল স্তর কতটা ভালভাবে ট্র্যাক করেছে?

আমরা সহজেই কয়েক মিনিটের জন্য ট্যাপ ফ্লাশ করার, বা টয়লেট ফ্লাশ করার একটি প্রভাব দেখতে পাই, যা আমরা চেয়েছিলাম। আমরা এমনকি দেখতে পেলাম যে কূপটি অপেক্ষাকৃত অনুমানযোগ্য হারে রাতারাতি পুনরায় ভরাট করা হচ্ছে - সবই ডিসপ্লেতে এক নজরে। সফলতা!

দ্রষ্টব্য:- তাপমাত্রার তারতম্যের কারণে শব্দের গতির পরিবর্তনের জন্য সময়-দূরত্বের রূপান্তর বর্তমানে সংশোধন হচ্ছে না। এটি একটি সুন্দর ভবিষ্যতের সংযোজন হতে পারে, যেহেতু কূপের তাপমাত্রা কিছুটা পরিবর্তিত হবে!

ধাপ 5: দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহার

1 বছরের আপডেট: আর্দ্র পরিবেশ সত্ত্বেও সেন্সর জারা বা ক্ষতির চিহ্ন ছাড়াই ত্রুটিহীনভাবে কাজ করে! বছরের একমাত্র সমস্যা হল যে ঠান্ডা আবহাওয়ায় (শীতকালে) সেন্সরে ঘনত্ব জমা হয়, যা স্পষ্টভাবে সেন্সরকে ব্লক করে। এটি আমাদের ক্ষেত্রে একটি সমস্যা নয় যেহেতু আমাদের কেবল গ্রীষ্মকালে রিডিং প্রয়োজন, কিন্তু অন্যান্য ব্যবহারকারীদের সৃজনশীল হতে হতে পারে!:) অন্তরণ বা বায়ুচলাচল সম্ভবত সম্ভাব্য সমাধান। শুভ উদ্ভাবন!