Il modo migliore per determinare se una brocca d'acqua da 5 galloni si sta svuotando

Ho una macchina per caffè espresso che prende l'acqua da una di quelle bottiglie d'acqua blu da 5 galloni (la farei idraulicamente, ma la nostra acqua qui è WAAAAY troppo dura).

Se avessi mai accidentalmente lasciato fuoriuscire la bottiglia dall'acqua, la pompa rotativa nella macchina per caffè espresso si sarebbe rovinata, il che sarebbe un errore costoso.

So che posso installare una sorta di sensore magnetico a galleggiante all'interno della bottiglia d'acqua, ma dal momento che devo cambiarlo una volta ogni poche settimane, avere un'altra cosa all'interno della bottiglia renderebbe più difficile la sua sostituzione e più probabile la contaminazione microbica. La pompa che pompa l'acqua dalla bottiglia forma una chiusura ermetica sul coperchio e tutto ciò che scorre sotto di essa o attraverso di essa comprometterebbe tale tenuta.

C'è qualcosa che potrei usare per rilevare se il livello dell'acqua è basso dall'esterno della bottiglia? Come un sensore laser?

Utilizzo di un sensore di forza per misurare una quantità di acqua

Per soddisfare la tua esigenza di avere il sensore all'esterno del contenitore dell'acqua, consiglierei di utilizzare un sensore di forza per pesare la bottiglia a intervalli prestabiliti. Un sensore di forza, come FlexiForce A401, è un tipo di resistenza che modifica la resistenza in risposta alla quantità di forza applicata. Sebbene non sia accurato come una bilancia, dovrebbe fornire una precisione sufficiente (+ -3% in base al foglio dati ) per l'applicazione descritta.

La procedura di base sarebbe quella di collegare il sensore di forza all'Arduino e misurare prima la resistenza con un flacone vuoto, quindi misurare nuovamente con un flacone pieno. Questo ti darà un'idea della forza che la tua piattaforma specifica sta effettivamente applicando al sensore e potrai quindi regolare con precisione la tensione (come da scheda tecnica) per la tua installazione.

Un tutorial di base che utilizza un sensore di forza simile con un Arduino può essere trovato qui .

Altre possibilità

• Sensori di livello liquido ottico
• Monitoraggio del livello ad ultrasuoni
• Termistori e serpentine di riscaldamento a vari livelli per misurare la massa termica (cioè l'acqua) vicino al sensore

Penso che tu voglia un "interruttore di livello del liquido" , noto anche come "interruttore del fluido" ... Mi rendo conto che questo potrebbe non soddisfare le tue esigenze, ma questo è un modo per risolvere il problema per> $ 10. Probabilmente farei qualcosa insieme per mettere questo sensore in linea con la bottiglia. è probabilmente troppo confuso, ma potresti avere un disco di compensato dello stesso diametro della bottiglia d'acqua, con un raccordo nel mezzo in cui puoi montare l'interruttore, in modo che la bottiglia d'acqua instrada l'acqua attraverso di essa in modo che quando si abbassa , farebbe scattare l'interruttore prima che corra alla pompa.

Un'altra opzione è misurare la corrente che entra nella pompa; quando funziona a secco, la corrente aumenta, generando il calore che frigge la pompa.

Oppure misurare la temperatura sulla pompa, ma misurare la corrente rileverà l'inizio del tracollo della pompa, mentre la temperatura può rilevare solo la metà o la fine del tracollo. :-(

Oppure installa un limitatore di corrente o un interruttore in linea con la pompa, nel caso in cui tutto il resto fallisca. :-)

Mi sembra che se hai pompato 4,9 litri sai che la brocca è quasi vuota. Se un misuratore di portata in linea tra la pompa e il produttore di espessso è fuori a causa del contatto con l'acqua, allora forse sai che un colpo di caffè espresso richiede x quantità di acqua e una volta che hai richiesto y colpi (e calcolato x volte y) uno è nella zona pericolosa di rimanere senza acqua?

Ogni volta che la luce segue un percorso che la porta da un materiale all'altro, fa una svolta brusca. Tuttavia, l'angolo di deviazione è diverso in base alle caratteristiche dei materiali.

Puoi usare questo principio.

Impostare un LED sul livello che si desidera essere il più basso. Quando l'acqua è piena, la sua luce seguirà un certo percorso attraverso il contenitore e raggiungerà il suo sensore di luce. Quando l'acqua si abbassa al livello, lo mancherà (o potresti installare un secondo sensore se lo desideri davvero).

Sulla base di queste informazioni, puoi sapere quando l'acqua è troppo bassa. Basta prendere le misure appropriate.

Fai attenzione alla raccomandazione per misurare l'acqua utilizzata. Questo potrebbe essere pericoloso. Potresti avere una perdita (ora o più tardi) o qualcuno potrebbe ribaltare la macchina e versare un po 'd'acqua. In entrambi i casi il livello dell'acqua sarebbe inferiore a quello calcolato, il che comporterebbe sicuramente la rovina della macchina per caffè espresso.

laser

Se le tue bottiglie di acqua blu sono come le mie, sono trasparenti.

Ecco cosa proverei per primo:

Otterrei un laser economico e risplenderei la luce orizzontalmente attraverso la bottiglia. Avrei mirato il laser attraverso un breve accordo - non puntato direttamente attraverso il centro della bottiglia; forse 1/8 di giro a sinistra del centro.

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

Quando la bottiglia è vuota, il raggio laser sparerà praticamente direttamente attraverso la bottiglia: inserirò un sensore fotografico S1 lì.

Quando la bottiglia non è del tutto vuota, il raggio laser si piegherà ( rifrange ) - per ridondanza, inserirei un altro sensore fotografico S2 lì.

Finché Arduino vede il laser colpire S2 da solo, c'è ancora dell'acqua nella bottiglia, almeno fino al livello del laser - accendi la luce verde.

Qualsiasi altra cosa: rilevamento della luce solo su S1, o rilevamento di nulla su entrambi i sensori, o rilevamento della luce su entrambi i sensori (sì, può succedere) - qualcosa non sembra giusto, meglio far sì che Arduino spenga la luce verde e giri sulla luce rossa.

Vorrei iniziare con la cosa più semplice che potrebbe funzionare . Se sono fortunato, potrebbe funzionare. In caso contrario, ci sono molti piccoli trucchi per ottenere la luce dove vuoi che vada. Ci sono anche molti trucchi per bloccare la luce solare, ecc. Dall'andare dove non vuoi che vada. Piccoli tubi neri, filtri di plastica rossi, pulsando il laser a pochi kHz, lenti collimanti, amplificatori di blocco, ecc.

Sembra che ci siano molti tutorial che descrivono come rilevare un laser usando Arduino - vedi

• "Arpa laser"
• "Laser Timing Gate"
• "Arduino Laser Tripwire"
• "Forum Arduino: rilevamento laser"
• "Sicurezza Arduino con il laser dannatamente"
• "Cavo di scatto laser autocalibrante Arduino"
• "Il sistema di sicurezza laser controllato Arduino"
• "Raspberry Pi & Arduino: comunicazione puntatore laser"
• eccetera.

(Probabilmente funzionerebbe altrettanto bene con un LED a media potenza o "LED a infrarossi" e un po 'di messa a fuoco ottica e allineamento accurati. Ma - laser!)

puoi usare un metal detector come il setup usando il fatto che la permittività elettronica dell'acqua è diversa da quella dell'aria

avere una bobina con AC vicino alla bottiglia e una bobina non alimentata al suo interno

quindi misurando la corrente e / o la tensione generata dalla seconda bobina è possibile rilevare la differenza tra con acqua accanto e senza

Onestamente, ci stai pensando troppo.

Un astina di livello o un galleggiante sarebbe tutto ciò che serve. Una volta che il livello dell'acqua scende al di sotto del minimo, il galleggiante si sposta verso il basso con il livello dell'acqua e tira un interruttore o consente a un LDR di vedere attraverso un foro. Quindi fai qualcosa come accendere una luce.

Meno è meglio.