Melhor maneira de determinar se um jarro de água de 5 galões está ficando vazio


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Eu tenho uma máquina de café expresso que obtém sua água de uma daquelas garrafas de água azul de 5 galões (eu a sondaria, mas nossa água aqui é MUITO FORA).

Se eu acidentalmente deixar a garrafa ficar sem água, a bomba rotativa na máquina de café expresso será arruinada, o que seria um erro caro.

Eu sei que posso instalar algum tipo de sensor de flutuação magnético dentro da garrafa de água, mas como tenho que trocá-lo uma vez a cada poucas semanas, ter outra coisa dentro da garrafa tornaria a troca mais difícil e a contaminação microbiana mais provável. A bomba que bombeia água para fora da garrafa forma uma vedação apertada na tampa e qualquer coisa que esteja sob ela ou através dela comprometeria essa vedação.

Existe algo que eu possa usar para detectar se o nível da água está baixo do lado de fora da garrafa? Como um sensor a laser?


Acredito que a água absorve a luz infravermelha, para que você possa experimentar um LED / fototransistor infravermelho. Também existem componentes especiais e possivelmente surtos. Eu acredito que é assim que os sensores de chuva funcionam em um carro.
jippie

Uma base sensível à pressão (por exemplo, molas e um interruptor) também pode ser algo a considerar. A precisão pode não ser excelente, mas, desde que você tenha considerado isso em suas tolerâncias, ela poderá funcionar.
jlbnjmn

Você pode usar a diferença de calor específico em um ponto da garrafa com e sem água até o nível desse ponto. Um resistor dissipando um nível de energia detectável ao toque que está em contato térmico com um sensor de temperatura e tudo isso em contato térmico com o ponto apropriado na garrafa.
George

Respostas:


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Usando um sensor de força para medir uma quantidade de água

Para satisfazer sua exigência de ter o sensor no exterior do recipiente de água, eu recomendaria o uso de um sensor de força para pesar a garrafa em intervalos definidos. Um sensor de força, como o FlexiForce A401, é um tipo de resistor que altera a resistência em resposta à quantidade de força aplicada. Embora não seja tão precisa quanto uma balança, ela deve fornecer precisão suficiente (+ -3% de acordo com a folha de dados ) para a aplicação descrita.

O procedimento básico seria conectar o sensor de força ao Arduino e primeiro medir a resistência com uma garrafa vazia e depois medir novamente com uma garrafa cheia. Isso lhe dará uma idéia da força que sua plataforma específica está realmente aplicando ao sensor, e você poderá ajustar a tensão (conforme a folha de dados) para sua instalação.

Um tutorial básico usando um sensor de força semelhante com um Arduino pode ser encontrado aqui .

Outras Possibilidades


É basicamente usando o peso da tara do recipiente de água vazio (ou quase vazio, de qualquer maneira) para acionar o alarme. Sugiro que as mangueiras da máquina de café expresso, além de uma quantidade mínima de água segura, estejam na garrafa ao obter a medição do sensor de linha de base.
precisa saber é o seguinte

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Acho que você deseja um "interruptor de nível de líquido" , possivelmente também conhecido como "interruptor de fluido" ... Sei que isso pode não atender às suas necessidades, mas essa é uma maneira de resolver o problema por> US $ 10. Eu provavelmente cortaria algo que colocaria esse sensor na garrafa. provavelmente é muito hacky, mas você pode ter um disco de madeira compensada do mesmo diâmetro que a garrafa de água, com um encaixe de tubo no meio onde você pode montar o interruptor, para que a garrafa de água direcione a água através dela para que, quando estiver baixa, , acionaria a chave antes de executar a bomba.

interruptor de nível de líquido em linha


Sim, isso precisa estar na água, e é isso que eu não quero.
synic 27/02

4

Outra opção é medir a corrente que entra na bomba; quando seca, a corrente sobe, o que gera o calor que frita a bomba.

Ou meça a temperatura na bomba, mas medir a corrente detectará o início do colapso da bomba, enquanto a temperatura poderá detectar apenas o meio ou o final do colapso. :-(

Ou instale um limitador de corrente ou disjuntor alinhado com a bomba, caso tudo falhe. :-)


Interessante. Isso exigiria a modificação da máquina de café expresso para implementar, correto? Um fusível seria um método aceitável?
jlbnjmn

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Parece-me que, se você tiver bombeado 4,9 galões, sabe que o jarro está quase vazio. Se um medidor de fluxo em linha entre a bomba e a máquina de espessso estiver fora devido ao contato com a água, talvez você saiba que uma injeção de café expresso leva x quantidade de água e, depois que alguém pede y disparos (e calculado x vezes y), um é na zona de perigo de ficar sem água?


Trabalho seria se todos os tiros eram iguais, e somente se a água só foi utilizado para fazer disparos (não vapor leite ou copos limpos, ou Americanos make)
synic

Uma dose de café expresso ou mesmo um americano pareceria uma quantia fixa (digital neste contexto), mas sim, vapor de leite e limpeza em particular poderiam variar (analógico neste contexto). A sugestão de jlbnjmn de pesar essencialmente o jarro periodicamente parece boa, a menos que você encontre um sensor sugerido pelo jippe que talvez brilhe através da garrafa perto do fundo e depois tenha algum tipo de alteração na leitura quando não estiver mais brilhando na água.
MikeY 27/02

3

Sempre que a luz segue um caminho que a leva de um material para o outro, ela faz uma curva acentuada. No entanto, o ângulo de desvio é diferente com base nas características dos materiais.

Você pode usar esse princípio.

Defina um LED no nível que você deseja que seja o menor. Quando a água estiver cheia, sua luz seguirá um determinado caminho através do recipiente e alcançará seu sensor de luz. Quando a água fica abaixo do nível, ela perde (ou você pode configurar um segundo sensor, se realmente quiser).

Com base nessas informações, você pode saber quando a água fica muito baixa. Apenas tome as medidas apropriadas.

Cuidado com a recomendação de medir a água usada. Isso pode ser perigoso. Você pode ter um vazamento (agora ou mais tarde) ou alguém pode derrubar a máquina e derramar um pouco de água. Em ambos os casos, o seu nível de água seria menor do que o nível calculado, o que certamente resultaria na perda da sua máquina de café expresso.


3

Lasers

Se suas garrafas de água azuis são como as minhas, são transparentes.

Aqui está o que eu tentaria primeiro:

Eu pegava um laser barato e mostrava a luz horizontalmente através da garrafa. Eu apontaria o laser através de uma corda curta - não apontada diretamente através do meio da garrafa; talvez 1/8 de volta à esquerda do centro.

    -------
L../.......\..........S1
  /         \
 |     o     |        S2
  \         /
   \       /
    -------
top-down view

Quando a garrafa está vazia, o feixe de laser dispara diretamente através da garrafa - eu colocaria um foto-sensor S1 lá.

Quando a garrafa não está completamente vazia, o raio laser se curva ( refrata ) - para redundância, eu colocaria outro sensor fotoelétrico S2 lá.

Enquanto o Arduino vê o laser atingindo S2 sozinho, ainda há água na garrafa, pelo menos até o nível do laser - acenda a luz verde.

Qualquer outra coisa - luz detectando apenas em S1, ou nada detectado em qualquer sensor ou luz detectada em ambos os sensores (sim, isso pode acontecer) - algo não parece certo, melhor o Arduino desligar a luz verde e acender na luz vermelha.

Eu começaria com a coisa mais simples que poderia funcionar . Se eu tiver sorte, pode funcionar. Caso contrário, há muitos pequenos truques envolvidos para levar a luz aonde você quer que ela vá. Também existem muitos truques para bloquear a luz solar, etc., de ir aonde você não quer que ela vá. Pequenos tubos pretos, filtros de plástico vermelho, pulsando o laser a alguns kHz, lentes colimadoras, amplificadores de bloqueio, etc.

Parece haver muitos tutoriais que descrevem como detectar um laser usando o Arduino - consulte

(Isso provavelmente funcionaria muito bem com um LED de potência média ou "LED infravermelho" e com um foco e alinhamento óptico cuidadoso. Mas - lasers!)


Definitivamente vou tentar este, porque sinto que será uma solução em que eu posso trocar a garrafa sem remover nenhuma engrenagem do sensor. O laser e o sensor só precisam ser montados com a garrafa, na verdade não nela.
synic 28/02

3

você pode usar um detector de metais como configuração usando o fato de que a permissividade eletrônica da água é diferente da do ar

tenha uma bobina com CA ao lado da garrafa e uma bobina sem energia dentro dela

medindo a corrente e / ou a tensão gerada pela segunda bobina, você pode sentir a diferença entre a água ao lado e sem


2

Honestamente - você está pensando demais nisso.

Uma vareta ou uma bóia seria tudo que você precisa. Quando o nível da água cai abaixo do seu mínimo, a bóia desce com o nível da água e pressiona um botão ou permite que um LDR veja através de um buraco. Então faça algo como acender uma luz.

Menos é mais.


Mais uma vez, eu não quero isso na água.
synic 28/02
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