Sonda de medición de nivel de agua subterránea para entornos de bajos recursos: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Introducción

Recibimos una solicitud de Oxfam para desarrollar una forma sencilla con la que los niños en edad escolar en Afganistán pudieran monitorear los niveles de agua subterránea en pozos cercanos. Esta página ha sido traducida al dari por el Dr. Amir Haidari y la traducción se puede encontrar aquí. Los costos deben ser bajos y uno debe poder hacerlo con materiales disponibles localmente. Comenzaremos con un diseño que debería funcionar en la mayoría de los lugares, pero hay mucho espacio para alternativas e improvisaciones. Usé una alarma barata para hacer un sonido, pero un juguete simple puede funcionar igual de bien.

La forma tradicional y sencilla de medir los niveles de agua subterránea en un pozo es con una pequeña campana, básicamente una tubería de metal que está abierta en un extremo y cerrada en el otro, en una cinta métrica (ver imagen). Cuando la campana se sumerge en el agua, hace un chasquido, como se muestra en el video.

Se necesita algo de práctica para usarlo. Una versión electrónica es más fácil de usar y más divertida de hacer.

Suministros

Tenga en cuenta que para la mayoría de las piezas no será difícil encontrar alternativas, por lo que algunos elementos van seguidos de una descripción funcional entre paréntesis.

Materiales (ver foto A)

1. Alarma barata (un dispositivo electrónico que emite un sonido cuando se cierra un interruptor, piensa en juguetes, timbres,…)
2. Tubo vacío para tabletas efervescentes (cualquier carcasa estanca que pueda contener el circuito y la batería y que encaje en el pozo)
3. Alambre de cobre rígido
4. Alambre de soldar
5. Pegamento caliente (cualquier pegamento o kit que pueda hacer un pequeño agujero hermético)
6. Cuerda, corbatas, cinta adhesiva (esto sirve para atar el dispositivo a la cinta métrica)
7. Cinta métrica topográfica (uno podría hacerse uno mismo marcando distancias en una cuerda)

Herramientas (ver foto B)

1. Soldador (puede ser mucho más simple que el que se muestra aquí)
2. Pistola de silicona
3. Cuchillo de hobby
4. Lentes de seguridad

Paso 1: Seleccionar generador de sonido

Es importante seleccionar cuidadosamente un dispositivo que genere sonido cuando se cierra un interruptor o se presiona un botón. Mercados, tiendas con "cosas" baratas, ferreterías, repuestos automotrices de segunda mano, todos estos pueden ser una buena fuente. Revisé un juguete barato, una tarjeta de cumpleaños que reproducía música cuando se abría y una alarma de humo, pero terminé con una alarma de ventana que encontré en una ferretería por dos euros, pero que probablemente se puede encontrar por mucho menos. Deben tenerse en cuenta los siguientes criterios:

• El interruptor o botón no debe encender el circuito completo. En ese caso, toda la energía fluirá a través del interruptor. En nuestro caso, el interruptor es una conexión a través del agua, que conduce razonablemente bien pero tiene una resistencia mucho mayor que un interruptor cerrado o un botón pulsado. La tarjeta de cumpleaños tenía un interruptor como ese y no funcionaba con agua. En cambio, tenemos que buscar algo con un circuito que se pueda encender con un botón táctil o un sensor.
• El sonido debe comenzar cuando el circuito está cerrado y detenerse tan pronto como se interrumpa la conexión. Desea escuchar algo tan pronto como la sonda toque el agua y se detenga tan pronto como ya no toque el agua. El juguete que encontré fue un teléfono falso que reproduciría sonidos que continuarían después de que ya no se presionara el botón. Eso dificulta encontrar el nivel exacto del agua, aunque podría hacerse con un poco de paciencia.
• Debe ser lo suficientemente pequeño para caber en el recipiente que desea usar para la sonda. Está bien cortar el generador de sonido en varias partes, como se mostrará más adelante. En mi caso, tenía un tubo muy estrecho en mi configuración de prueba y no pude desarmar el detector de humo en partes lo suficientemente pequeñas para que quepa todo. Si su pozo es mucho más grande, entonces la construcción probablemente será más fácil.
• Debería ser barato.

En mi caso, la mejor opción fue una alarma que sonara cuando se abría una ventana o una puerta. La alarma se puede abrir aflojando un tornillo, mostrando:

1. Zumbador piezoeléctrico que hace el sonido real
2. Circuito que acciona el zumbador piezoeléctrico
3. Compartimiento de la batería

Usé las baterías de celda originales, pero puede optar por usar las más grandes que contienen más energía, por lo que tomará mucho más tiempo antes de que tenga que abrir el contenedor para reemplazar las baterías cuando estén vacías después de algún uso.

Paso 2: Hackear el generador de sonido

La alarma no encajaba en mi contenedor, así que la corté en tres partes, el zumbador piezoeléctrico (1), el circuito (2) y el compartimento de la batería (3). Cuando retire un zumbador piezoeléctrico, tenga cuidado porque consiste en una fina capa de cerámica sobre un disco de metal, por lo que cuando se dobla, la capa de cerámica se rompe rápidamente.

Suelde los cables de conexión a los puntos del circuito que deben conectarse para encender el sonido. Esto puede requerir algo de experimentación y búsqueda. Si puede ver un interruptor o botón, conecte un cable a cada extremo del interruptor o botón y pruebe para ver si el sonido se enciende cuando los dos cables se tocan. Este también es el momento de probar si funcionará con agua sumergiendo los extremos de los cables (4 en la foto) en un poco de agua. Si este es el caso, el resto es solo un poco de paciencia. Si el dispositivo tiene un interruptor principal para encender y apagar todo el dispositivo, asegúrese de que esté asegurado en la posición de "encendido" o, como terminé haciendo, suelde un cable para asegurarse de que siempre esté cerrado.

Si nunca ha soldado antes, consulte algunas introducciones en Instructables, como https://www.instructables.com/id/How-to-solder/. Practique con algunos cables antes de comenzar a trabajar en el proyecto real.

Paso 3: Poniéndolo todo junto

Haga pequeños orificios para los alambres de cobre rígidos en la parte inferior de la sonda con el cuchillo de hobby. Es más fácil pasar los cables si los cables de cobre rígidos son un poco más largos. Posteriormente, estos se acortarán.

Suelde los cables de conexión (4 en la Foto A) a los dos alambres rígidos de cobre (5 en la Foto A).

Desea agregar algo de peso adicional a la sonda, por ejemplo, agregando arena seca o guijarros. Esto hace que bajar la sonda en el pozo sea un poco más fácil ya que la cinta métrica estará tensa. Cierre el recipiente y pruebe una vez más para ver si todo sigue funcionando (Foto B).

Corta los alambres de cobre rígidos para que sobresalgan uno o dos centímetros. Pégalos con cuidado en su lugar con el pegamento termofusible, asegurándote de que todo sea estanco al agua (Foto C).

Paso 4: prueba

Conecte la sonda a la cinta métrica con algunas cuerdas y / o bridas. Puede usar cualquier cosa para esto, pero asegúrese de que se mantenga, de lo contrario, su sonda puede terminar en el fondo del pozo. ¡Pruebe la conexión antes de bajarla al pozo!

¡Ahora es el momento de salir y probar la sonda en su pozo! Hice un pequeño montaje con un tanque, algo de grava y un tubo de PVC que hace el papel de pozo. Agregué un poco de pintura de agua azul al agua para mostrar el nivel freático. El video muestra que es realmente fácil encontrar el lugar exacto donde la sonda toca el agua, mucho más fácil que con la campana tradicional. Puede leer la cinta métrica en un punto fijo en la parte superior del pozo, pero asegúrese de agregar la longitud adicional desde la parte inferior de la sonda hasta el cero en la cinta.

¡Feliz medición!