Grundwasserstandsmesssonde für ressourcenarme Einstellungen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Einführung

Wir erhielten eine Anfrage von Oxfam, eine einfache Methode zu entwickeln, mit der Schulkinder in Afghanistan den Grundwasserspiegel in nahegelegenen Brunnen überwachen können. Diese Seite wurde von Dr. Amir Haidari ins Dari übersetzt und die Übersetzung finden Sie hier. Die Kosten sollten gering sein und man sollte es mit lokal verfügbaren Materialien machen können. Wir beginnen mit einem Design, das an den meisten Orten funktionieren sollte, aber es gibt viel Raum für Alternativen und Improvisationen. Ich habe einen billigen Wecker verwendet, um einen Ton zu erzeugen, aber ein einfaches Spielzeug kann genauso gut funktionieren.

Der traditionelle einfache Weg, den Grundwasserspiegel in einem Brunnen zu messen, ist mit einer kleinen Glocke, im Grunde ein Metallrohr, das an einem Ende offen und am anderen geschlossen ist, an einem Maßband (siehe Bild). Wenn die Glocke ins Wasser getaucht wird, macht sie ein knallendes Geräusch, wie im Video gezeigt.

Die Verwendung erfordert etwas Übung. Eine elektronische Version ist einfacher zu verwenden und macht mehr Spaß.

Lieferungen

Beachten Sie, dass es für die meisten Teile nicht schwer sein wird, Alternativen zu finden, weshalb einigen Artikeln eine Funktionsbeschreibung in Klammern folgt.

Materialien (siehe Foto A)

1. Billiger Alarm (ein elektronisches Gerät, das beim Schließen eines Schalters ein Geräusch macht, denken Sie an Spielzeug, Summer, …)
2. Leerrohr für Brausetabletten (jedes wasserdichte Gehäuse, das den Stromkreis und die Batterie aufnehmen kann und in den Brunnen passt)
3. Steifer Kupferdraht
4. Lötzinn, Draht
5. Heißkleber (jeder Kleber oder Kit, der ein kleines Loch wasserdicht machen kann)
6. Schnur, Kabelbinder, Klebeband (dies dient dazu, das Gerät an das Maßband zu binden)
7. Vermessungsmaßband (man könnte sich selbst machen, indem man Entfernungen an einem Seil markiert)

Werkzeuge (siehe Foto B)

1. Lötkolben (kann viel einfacher sein als der hier gezeigte)
2. Heißklebepistole
3. Hobbymesser
4. Schutzbrille

Schritt 1: Auswählen des Soundgenerators

Es ist wichtig, sorgfältig ein Gadget auszuwählen, das einen Ton erzeugt, wenn ein Schalter geschlossen oder eine Taste gedrückt wird. Märkte, Geschäfte mit billigem "Zeug", Baumärkte, gebrauchte Autoteile, all dies kann eine gute Quelle sein. Ich überprüfte ein billiges Spielzeug, eine Geburtstagskarte, die beim Öffnen Musik spielte, und einen Rauchmelder, landete aber bei einem Fensteralarm, den ich für zwei Euro in einem Baumarkt gefunden habe, aber wahrscheinlich für viel weniger zu finden ist. Dabei sind folgende Kriterien zu berücksichtigen:

• Der Schalter oder Taster darf nicht den gesamten Stromkreis einschalten. In diesem Fall fließt die gesamte Energie durch den Schalter. In unserem Fall ist der Schalter eine Verbindung durch Wasser, die einigermaßen gut leitet, aber einen viel höheren Widerstand hat als ein geschlossener Schalter oder gedrückter Taster. Die Geburtstagskarte hatte so einen Schalter und funktionierte nicht mit Wasser. Stattdessen müssen wir nach etwas mit einem Stromkreis suchen, der über eine Berührungstaste oder einen Sensor eingeschaltet werden kann.
• Der Ton sollte beginnen, wenn der Stromkreis geschlossen wird, und aufhören, sobald die Verbindung unterbrochen wird. Sie möchten etwas hören, sobald die Sonde Wasser berührt und stoppt, sobald sie kein Wasser mehr berührt. Das Spielzeug, das ich fand, war ein gefälschtes Telefon, das Geräusche abspielte, die fortgesetzt wurden, nachdem die Taste nicht mehr gedrückt wurde. Das macht es schwierig, den genauen Wasserstand zu finden, obwohl dies mit etwas mehr Geduld möglich ist.
• Es sollte klein genug sein, um in den Behälter zu passen, den Sie für die Sonde verwenden möchten. Es ist in Ordnung, den Tongenerator in mehrere Teile zu zerlegen, wie später gezeigt wird. In meinem Fall hatte ich in meinem Testaufbau ein sehr schmales Rohr und konnte den Rauchmelder nicht in genügend kleine Teile zerlegen, um alles hineinzupassen. Wenn Ihr Brunnen viel größer ist, wird der Aufbau wahrscheinlich einfacher.
• Es sollte billig sein.

In meinem Fall war die beste Wahl ein Alarm, der beim Öffnen eines Fensters oder einer Tür ausgelöst wurde. Der Alarm kann durch Lösen einer Schraube geöffnet werden und zeigt:

1. Piezo-Summer, der den eigentlichen Ton macht
2. Schaltung, die den Piezo-Summer antreibt
3. Batteriefach

Ich habe die Originalzellenbatterien verwendet, aber Sie können sich für größere Batterien entscheiden, die mehr Energie aufnehmen, sodass es viel länger dauert, bis Sie den Behälter öffnen müssen, um die Batterien zu ersetzen, wenn sie nach einiger Verwendung leer sind.

Schritt 2: Soundgenerator hacken

Der Alarm passte nicht in meinen Behälter, also habe ich ihn in drei Teile zerlegt, den Piezo-Summer (1), den Stromkreis (2) und das Batteriefach (3). Gehen Sie beim Entfernen eines Piezo-Summers vorsichtig vor, da er aus einer dünnen Keramikschicht auf einer Metallscheibe besteht, sodass die Keramikschicht beim Biegen schnell bricht.

Löten Sie Anschlussdrähte an die Punkte im Stromkreis, die angeschlossen werden müssen, um den Ton einzuschalten. Dies kann einiges Experimentieren und Suchen erfordern. Wenn Sie einen Schalter oder eine Taste sehen können, schließen Sie ein Kabel an jedes Ende des Schalters oder der Taste an und testen Sie, ob der Ton eingeschaltet ist, wenn sich die beiden Kabel berühren. Dies ist auch der Moment, um zu testen, ob es mit Wasser funktioniert, indem Sie die Enden der Drähte (4 im Foto) in etwas Wasser tauchen. Wenn dies der Fall ist, ist der Rest nur geduldiges Basteln. Wenn das Gerät einen Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten des gesamten Geräts hat, vergewissern Sie sich, dass dieser in der Position "Ein" gesichert ist, oder löten Sie, wie ich es zuletzt getan habe, einen Draht quer, um sicherzustellen, dass er immer geschlossen ist.

Wenn Sie noch nie gelötet haben, sehen Sie sich einige Einführungen bei Instructables an, z. B. https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Üben Sie an einigen Drähten, bevor Sie mit der Arbeit am eigentlichen Projekt beginnen.

Schritt 3: Alles zusammenfügen

Mit dem Bastelmesser kleine Löcher für die steifen Kupferdrähte in die Unterseite der Sonde bohren. Das Durchstecken der Drähte ist einfacher, wenn die steifen Kupferdrähte etwas länger sind. Diese werden später gekürzt.

Löten Sie die Anschlussdrähte (4 in Foto A) an die beiden steifen Kupferdrähte (5 in Foto A).

Sie möchten der Sonde etwas zusätzliches Gewicht hinzufügen, zum Beispiel indem Sie etwas trockenen Sand oder Kieselsteine hinzufügen. Dies erleichtert das Absenken der Sonde in den Brunnen, da das Maßband gespannt wird. Schließen Sie den Behälter und testen Sie noch einmal, ob alles noch funktioniert (Foto B).

Schneiden Sie die steifen Kupferdrähte so ab, dass sie etwa ein oder zwei Zentimeter herausragen. Kleben Sie sie vorsichtig mit dem Heißkleber fest und stellen Sie sicher, dass alles wasserdicht ist (Foto C).

Schritt 4: Testen

Befestigen Sie die Sonde mit einigen Schnüren und/oder Kabelbindern am Maßband. Sie können dafür alles verwenden, aber stellen Sie sicher, dass es hält, sonst kann Ihre Sonde am Boden des Brunnens landen. Testen Sie die Verbindung, bevor Sie sie in den Brunnen absenken!

Jetzt ist es an der Zeit, die Sonde in Ihrem Brunnen zu testen! Ich habe ein kleines Setup mit einem Tank, etwas Kies und einem PVC-Rohr gemacht, das die Rolle des Brunnens spielt. Ich habe dem Wasser etwas blaue Wasserfarbe hinzugefügt, um den Grundwasserspiegel zu zeigen. Das Video zeigt, dass es sehr einfach ist, die genaue Stelle zu finden, an der die Sonde das Wasser berührt, viel einfacher als mit der herkömmlichen Glocke. Sie können das Maßband an einem festen Punkt oben in der Vertiefung ablesen, aber achten Sie darauf, die zusätzliche Länge von der Unterseite der Sonde bis zur Null auf dem Band hinzuzufügen.

Viel Spaß beim Messen!