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

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?

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

• Sensores ópticos de nível de líquido
• Monitoramento de nível ultrassônico
• Termistores e serpentinas de aquecimento em vários níveis para medir a massa térmica (ou seja, água) perto do sensor

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.

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. :-)

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?

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.

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

• "Harpa a Laser"
• "Portão de temporização a laser"
• "Arduino Laser Tripwire"
• "Fórum Arduino: detecção a laser"
• "Segurança do Arduino com laser frickin '"
• "Fio de disparo a laser com autocalibração do Arduino"
• "O sistema de segurança a laser controlado pelo Arduino"
• "Raspberry Pi e Arduino: comunicação por ponteiro laser"
• etc.

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

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

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.