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Pluviómetro electrónico con alarma

El presente montaje pluviómetro con alarma es un componente más de una pequeña estación meteorológica la utilidad del aparato es evitarnos tener que salir al exterior mientras todavía está lloviendo a ver la medida y poder tener una aproximación luminosa de los L/m2 que se están produciendo en cada momento, para obtener una medida exacta de los litros caídos si que debemos salir y mirar la escala graduada del pluviómetro (embudo). He realizado un medidor sencillo y manejable, siendo muy fácil el poder realizar un aparato con una escala mas precisa usando el mismo principio de funcionamiento, únicamente añadiendo mas contactos de acero inoxidable y realizando una o mas placas como la expuesta aquí.

El equipo dispone además de la indicación luminosa, de una alarma sonora, seleccionable en los diferentes niveles de precipitación, que nos avisa si la lluvia caída sobrepasa el nivel preseleccionado, según las necesidades de cada momento, para que podamos realizar las acciones pertinentes, peligro de inundación o desbordamiento, gota fría (alta precipitación en un tiempo muy corto), etc, es un medidor útil, para meteorólogos aficionados, agricultores, jardineros y todo aquel que esté preocupado por la cantidad de lluvia caída, el mismo principio se puede aplicar a cuanta medición de líquidos conductores queramos realizar.

Pluviómetro electrónico con alarma

Funcionamiento

El funcionamiento del circuito se basa en la propiedad conductora de corriente que posee el agua al aplicarle un voltaje, colocamos un polo (+) en la parte mas baja del pluviómetro y 8 polos detectores de nivel de agua en el lateral del vaso, unidos a la base de los transistores TR1 a TR8, dichos transistores trabajan como amplificador de clase A en configuración emisor común, siendo del tipo NPN, estando su emisor directamente conectado a masa, su base conectada directamente a la sonda de entrada (Pluviómetro) sin resistencias limitadoras para evitar perdidas innecesarias de voltaje y el colector conectado al cátodo (-) de un diodo LED de 5mm rojo en cada caso, el ánodo de dichos diodos se lleva mediante una resistencia R1 a R8 a (+).

Pluviómetro electrónico con alarma El conmutador de tres posiciones de selección de función ON/OFF, puede alimentar solo a los diodos LED en una de sus posiciones extremas o a los LED y al zumbador a través de D9 (Diodo antiretorno de (+) en la otra posición extrema, siendo la posición central de reposo OFF, a ambos pines de salida de voltaje soldamos sendos diodos D10 y 11 que dan voltaje (+) a R9 soldada directamente en el conector DB 9 Pin 9, evitan mutuamente el retorno de voltaje a la otra parte del circuito según la función ON que seleccionemos, el circuito de alarma sonora se compone de un conmutador giratorio de 10 posiciones, la resistencia R10 que proporciona voltaje de test al zumbador, el transistor TR9 y un zumbador de 9 V, la resistencia R10 evita un voltaje excesivo en TR9, que provocaría que este se quemase al colocar el conmutador giratorio en la posición 2, (test SOUND), la posición 1 de dicho conmutador es de reposo N/C, OFF, así como el resto de posiciones de la 3 a la 10 corresponden a las diferentes medidas de L/m2 ya que dichas patillas del conmutador están conectadas a la base de los transistores TR1 a TR8 junto con el cable procedente del conector DB9.

De la patilla común del conmutador rotatorio sacamos señal a la base del transistor TR9, este a través del colector alimenta al zumbador ante una señal (+) en la base, en ausencia de señal positiva proveniente de la sonda pluviométrica se mantiene en reposo, en el momento que el nivel de agua alcanza la medida que hayamos preseleccionado, TR9 recibe alimentación (+), con lo que empieza a conducir y alimenta el zumbador que emite un leve pitido de aviso mientras se mantenga dicho nivel de agua, R9 reduce el voltaje (+) aplicado a la sonda, minimizando el efecto de electrólisis que se produciría con los 9 V en contacto con el agua (el agua cuece y se oscurece tomando un color marrón después de varias horas aplicando 9V al agua), el consumo del circuito es menor en el modo ON ALARMA debido al paralelo de entrada de las bases de los dos transistores atacados por la misma señal (+), así como el LED preseleccionado como disparo de alarma se ilumina mas levemente en modo ON ALARMA.

Vista de la parte interior

Pluviómetro electrónico con alarma Pluviómetro electrónico con alarma

Montaje del circuito

El montaje del circuito es muy simple, al basarse en resistencias y transistores, no dando opciones a errores en las soldaduras de los mismos, únicamente debemos tener cuidado de no calentar en exceso los transistores, el resto de componentes, diodos LED, zumbador y conmutador, no se hallan en la placa, estando situados en el panel de la caja, por lo que deberemos realizar las correspondientes conexiones mediante cablecillos entre la placa y dichos componentes siendo la tarea mas laboriosa de todo el montaje.

No debemos olvidar conectar la resistencia R9 de limitación del corriente a la base del transistor del zumbador, R10 de limitación de corriente al pin 9 (+) de salida del conector DB9 y los diodos D10 y 11 que dan voltaje de salida a dicho pin evitando retornos de voltaje al circuito, la carátula de la caja, está realizada en formato EXCELL debido a lo sencillo que resulta utilizar los casilleros de dicha hoja de cálculo así como sus diferentes colores, los dibujos pertenecen a un archivo de CLIPS-ARTS de los muchos que se regalan con las revistas de informática, está realizado con una impresora común de color, en papel adhesivo blanco que se encuentra fácilmente en papelerías técnicas y para evitar que se ensucie se ha forrado con plástico adhesivo transparente, del utilizado para forrar libros.

Ajuste y puesta en funcionamiento

Pluviómetro electrónico con alarma Pulsamos el conmutador de dos posiciones, a su posición ON con lo que aplicamos voltaje al circuito, sin utilizar la función de alarma; dicho circuito ya debe empezar a detectar, si hay agua en el pluviómetro, por lo que deben iluminarse los diodos LED correspondientes a dicho nivel de agua, permaneciendo apagados en el panel todos los LED correspondientes a los contactos que no estén bañados por el agua, al vaciar el agua del pluviómetro, todos los LED deben apagarse ante la falta de continuidad eléctrica, la siguiente prueba es cambiar el conmutador a la posición ON ALARMA

Giramos el conmutador giratorio en sentido horario partiendo de la derecha y el primer punto es el de Test de sonido, por lo que el zumbador debe emitir un pitido continuo, el siguiente punto ya corresponde a la escala de medida, por lo que dejaremos el conmutador en el nivel que deseemos, por ejemplo 25 L/m2, vamos añadiendo agua al pluviómetro y los diodos LED correspondientes a la cantidad aplicada se irán iluminando progresivamente, hasta que el nivel de agua alcance el 25, momento en que comenzará a iluminarse dicho LED y comenzará a sonar el zumbador de alarma, dicho sonido perdurará mientras el contacto correspondiente al 25 esté en contacto con el agua, por lo que deberemos seleccionar un punto de alarma mayor con el conmutador, si queremos alarma con una medida mayor de nivel, para seguir en la función aviso de alarma o cambiamos el conmutador giratorio a la posición OFF, si la alarma ya ha realizado su función y solo necesitamos visualización luminosa.

Construcción del vaso pluviométrico

El detector se basa en un pluviómetro comercial de plástico muy barato, unos 4 dólares y que se puede encontrar fácilmente en ferreterías, tiendas de plantas y jardinería o en tiendas de aparatos meteorológicos, dicho pluviómetro viene serigrafiado con una escala milimetrada de precipitaciones, en L/m2, se traza una línea paralela a esta escala y marcamos los puntos que queramos medir correspondientes a la escala, con una broca fina de 2 a 3 mm realizamos los taladros en los puntos marcados y colocamos por el interior del pluviómetro unos tornillos pequeños de acero inoxidable que harán la función de contactos, he elegido el acero inoxidable por su resistencia al oxido y al desgaste por el agua, dichos tornillos se sujetan con cinta aislante por el interior y se pegan con pegamento cianolit de secado rápido por la parte exterior, una vez fijos se coloca el cableado correspondiente a cada tornillo, enrollando fuertemente unos 2,5 Cm de cable al tornillo, ya que es imposible soldar cobre del cable con el acero inoxidable del tornillo, este enrollado le dará una buena continuidad, una vez acabado el cableado se hace una especie de molde de cinta aislante a lo largo de los tornillos para poder verter el pegamento de dos componentes sin que se derrame.

Pluviómetro electrónico con alarma Dicho pegamento le dará aislamiento y dureza al conjunto, sujetando fuertemente el cable, posteriormente antes de que endurezca completamente el pegamento se retira la cinta aislante con cuidado y se retocan los cantos del pegamento con un cutter para evitar cantos cortantes, en la parte interior del vaso, se recubren los contactos sin aislarlos para que pueda subir el agua sin problemas con un trozo de ángulo de plástico para evitar que al caer el agua de lluvia chorree sobre los contactos o salpique a varios a la vez, falseando la medida en el panel, la parte alta de este ángulo se cubrirá con un pedazo de plástico a modo de pequeño tejado sin taponar la salida de agua.

Pluviómetro electrónico con alarma Debido a la cal que posee el agua y al efecto de electrólisis (el agua cuece) producido por el terminal (+) en contacto con el agua, los contactos de medida de L/m2 tienden a atraer la cal, por lo que después de varios usos para continuar con una buena conductividad, se deben limpiar con algún liquido limpiador antical para cocinas, por ejemplo "Viacal" que vuelve a dejar los contactos brillantes y no ataca el acero.

Caracterísitcas técnicas
Alimentación 9 V.
Consumo LEDS OFF (Inapreciable) 0,5 uA.
Consumo 8 LEDS ON 47 mA.
Consumo 8 LEDS y ZUMBADOR ON 40mA.
Autonomía de 5 días a 2 meses según consumo(dependiendo de las horas que pasen los leds encendidos.

Pluviómetro electrónico con alarma

Lista de componentes

Capacitores:
Resistores:
R1 a R8: 820Ω
R9, R10: 10 KΩ
R17: 10 KΩ
Semiconductores
Q1 a Q9: SC 109 ó JC 501 Q. NPN.
LED1 a LED8: leds rojos 5 mm.
D1, D2: 1N4148
D3: 1N4007.
Otros
B1: Fuente regulada de 9 voltios de unos 200 a 500 miliamperios o una pila de 9 voltios
Clip para pila de 9 V. SW1: Conmutador de palanca de 3 posiciones.
SW2: Conmutador Giratorio de 10 posiciones.
BZ1: Zumbador 2-30V CAF 20.31.23.
8 portaled de 5 mm.
Cable de 0,2 mm de diversos colores.
Conector DB 9 Hembra.
Tornillos con tuerca.(2)
Carátula de papel adhesivo serigrafiado.
Plástico adhesivo transparente.
Caja de montaje negra.
Pegamento termofusible (montaje de la caja)
SONDA CAPTADORA: PLUVIOMETRO.
Pluviómetro electrónico con alarma Vaso Pluviométrico ( Plástico).
Tornillos de acero inoxidable pequeños.(9)
Angulo de plástico 10X10X1 14 Cm.
Conector DB 9 macho.
Carcasa para DB 9.
Manguera de cable 0,2 mm X 10 (4 a 25 m)
1 conector hembra y 1 conector macho de 9 hilos.
Pegamento de 2 componentes.
Pegamento cianolit.

Fuente original: reparatumismo.org

Este circuito no cuenta con tableta de circuito impreso  Tabletas de circuito impreso

De interés

Les agradeceria que toda consulta se haga a través de los Foros Electrónica y Electricidad, ya que en ocasiones me es imposible atenderlas con prontitud, y en el foro, alguien puede hacerlo antes que alguno de los editores del sitio. De antemano, gracias.

Circuitos Impresos: Sitio en el cual te diseñan el circuito impreso, lo que tienes que hacer es registrarte y escribir un post en el cual describes el circuito y colocas el diagrama o la URL donde se encuentra. únicamente desarrollar circuitos no muy complejo, dado que es un servicio gratuito.

Curso básico de electrónica: Estimados amigos, es un gusto para nosotros poner al alcance de ustedes este modesto curso de electrónica, con esto queremos hacer realidad lo que tanto nos han pedido. Busca el vínculo en el índice.

Electrónica molecular: A partir de la fecha ( 26/04/2008), hemos creado la sección, para tenerte al tanto sobre las noticias de esta rama de la ciencia electrónica.

NOTA: Los circuitos aquí publicados, en su mayoría no han sido probados físicamente, el buen funcionamiento o no de los mismos, es responsabilidad del ensamblador.

Robótica

Robótica, la robótica en su forma más simple
Robótica: Es la rama de la tecnología en la cual se diseñan máquinas que intentan emular las acciones ejecutadas por el ser humano. De hecho, los robots ya son usados para llevar a cabo tareas extremedamente pesadas para una persona, un ejemplo es el montaje de partes de automóviles, camiones, etc.

Circuitos Impresos

Todo circuito electrónico necesita un medio para ensamblarlo, esta es la función de los circuitos impresos ( PCB ). Originalmente vienen en placas vírgenes de baquelita o fibra de vidrio y una capa delgada de cobre en el cual se plasma o diseña el circuito basado en el diagrama o esquema del circuito.