La mejor manera de determinar si una jarra de agua de 5 galones se está vaciando

Tengo una máquina de café espresso que obtiene su agua de una de esas botellas de agua azul de 5 galones (la plomería, pero nuestra agua aquí es MUY DURANTE).

Si alguna vez accidentalmente dejo que la botella se quede sin agua, la bomba rotativa en la máquina de café espresso se arruinará, lo que sería un error costoso.

Sé que puedo instalar algún tipo de sensor de flotador magnético dentro de la botella de agua, pero dado que tengo que cambiarlo una vez cada pocas semanas, tener otra cosa dentro de la botella haría que cambiarlo sea más difícil y la contaminación microbiana sea más probable. La bomba que bombea agua fuera de la botella forma un sello hermético en la tapa, y cualquier cosa que corra debajo o a través de ella comprometerá ese sello.

¿Hay algo que pueda usar para detectar si el nivel del agua es bajo desde el exterior de la botella? ¿Como un sensor láser?

Uso de un sensor de fuerza para medir una cantidad de agua

Para satisfacer su requisito de tener el sensor en el exterior del contenedor de agua, recomendaría usar un sensor de fuerza para pesar la botella a intervalos establecidos. Un sensor de fuerza, como el FlexiForce A401, es un tipo de resistencia que cambia la resistencia en respuesta a la cantidad de fuerza aplicada. Si bien no es tan preciso como una escala, debe proporcionar suficiente precisión (+ -3% según la hoja de datos ) para la aplicación descrita.

El procedimiento básico sería conectar el sensor de fuerza al Arduino y primero medir la resistencia con una botella vacía, luego medir nuevamente con una botella llena. Esto le dará una idea de la fuerza que su plataforma específica está aplicando realmente al sensor, y luego podrá ajustar el voltaje (según la hoja de datos) para su instalación.

Aquí se puede encontrar un tutorial básico que utiliza un sensor de fuerza similar con un Arduino .

Otras posibilidades

• Sensores ópticos de nivel de líquido
• Monitoreo de nivel ultrasónico
• Termistores y bobinas de calentamiento en varios niveles para medir la masa térmica (es decir, agua) cerca del sensor

Creo que desea un "interruptor de nivel de líquido" , posiblemente también conocido como "interruptor de líquido" ... Me doy cuenta de que esto puede no satisfacer sus requisitos, pero esta es una forma de resolver el problema por> $ 10. Probablemente piratearía algo que pondría este sensor en línea con la botella. probablemente sea demasiado hacky, pero podría tener un disco de madera contrachapada del mismo diámetro que la botella de agua, con un accesorio de tubería en el medio donde podría montar el interruptor, de modo que la botella de agua pase el agua a través de él para que cuando se agote , activaría el interruptor antes de que funcione con la bomba.

Otra opción es medir la corriente que ingresa a la bomba; cuando se seca, la corriente aumenta, lo que genera el calor que fríe la bomba.

O mida la temperatura en la bomba, pero al medir la corriente se detectará el comienzo de la fusión de la bomba, mientras que la temperatura solo puede detectar la mitad o el final de la fusión. :-(

O instale un limitador de corriente o disyuntor en línea con la bomba, en caso de que todo lo demás falle. :-)

Me parece que si ha bombeado 4.9 galones, sabe que la jarra está casi vacía. Si un medidor de flujo en línea entre la bomba y el fabricante de espessso está fuera debido al contacto con el agua, entonces tal vez sepa que una inyección de café espresso toma x cantidad de agua, y una vez que se solicitan y disparos (y se calcula x veces y) uno es en la zona de peligro de quedarse sin agua?

Siempre que la luz sigue un camino que lo lleva de un material al siguiente, hace un giro brusco. Sin embargo, el ángulo de desviación es diferente según las características de los materiales.

Puedes usar este principio.

Establezca un LED en el nivel que desea que sea el más bajo. Cuando el agua está llena, su luz seguirá un cierto camino a través del recipiente y alcanzará su sensor de luz. Cuando el agua descienda por debajo del nivel, lo perderá (o podría configurar un segundo sensor si realmente quisiera).

Según esta información, puede saber cuándo el agua baja demasiado. Solo toma las medidas apropiadas.

Tenga cuidado con la recomendación de medir el agua utilizada. Esto puede ser peligroso. Es posible que tenga una fuga (ya sea ahora o más tarde) o alguien podría volcar la máquina y derramar un poco de agua. En cualquier caso, su nivel de agua sería más bajo que el nivel que calcula, lo que sin duda podría arruinar su máquina de café espresso.

Láseres

Si sus botellas de agua azul son como las mías, son transparentes.

Esto es lo que probaría primero:

Conseguiría un láser barato y haría brillar la luz horizontalmente a través de la botella. Apuntaría el láser a través de un acorde corto , no apuntado directamente a través del medio de la botella; quizás 1/8 de vuelta a la izquierda del centro.

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

Cuando la botella está vacía, el rayo láser disparará casi directamente a través de la botella; pondría un fotosensor S1 allí.

Cuando la botella no está completamente vacía, el rayo láser se doblará ( refractará ); por redundancia, colocaría otro fotosensor S2 allí.

Mientras el Arduino vea que el láser golpea a S2 solo, todavía hay algo de agua en la botella, al menos hasta el nivel del láser: encienda la luz verde.

Cualquier otra cosa: detección de luz solo en S1, o nada detectado en ninguno de los sensores, o luz detectada en ambos sensores (sí, puede suceder): algo no parece correcto, mejor que el Arduino apague la luz verde y apague en la luz roja

Comenzaría con la cosa más simple que podría funcionar . Si tengo suerte, podría funcionar. Si no, hay muchos pequeños trucos involucrados para llevar la luz a donde quieres que vaya. También hay muchos trucos para bloquear la luz solar, etc., de ir a donde no quieres que vaya. Pequeños tubos negros, filtros de plástico rojo, pulsación del láser a unos pocos kHz, lentes colimadores, amplificadores de bloqueo, etc.

Parece que hay muchos tutoriales que describen cómo detectar un láser usando Arduino - ver

• "Arpa láser"
• "Puerta de sincronización láser"
• "Arduino Laser Tripwire"
• "Foro Arduino: detección láser"
• "Seguridad de Arduino con maldito láser"
• "Cable de disparo láser autocalibrado Arduino"
• "El sistema de seguridad láser controlado por Arduino"
• "Raspberry Pi y Arduino: comunicación con puntero láser"
• etc.

(Esto probablemente funcionaría igual de bien con un LED de potencia media o un "LED infrarrojo" y un enfoque óptico y alineación cuidadosos. Pero, ¡láseres!)

puede usar un detector de metales como la configuración usando el hecho de que la permitividad electrónica del agua es diferente a la del aire

tener una bobina con AC al lado de la botella y una bobina sin alimentación dentro de ella

entonces midiendo la corriente y / o el voltaje generado por la segunda bobina, puede sentir la diferencia entre con agua al lado y sin

Honestamente, estás pensando demasiado en esto.

Una varilla de nivel o un flotador sería todo lo que necesita. Una vez que el nivel del agua cae por debajo de su mínimo, el flotador se mueve hacia abajo con el nivel del agua y tira de un interruptor o permite que un LDR vea a través de un agujero. Luego haz algo como encender una luz.

Menos es más.