Автомат для углевания(фильтрации)

Форум самогонщиков, пивоваров, виноделов Оборудование Приборы и электр(он)ика
bengoor Доцент Кронштадт 1087 573
07 Сент. 15, 16:02
Решил собрать себе такой же прибор, как собрал Игорь223 и показал в этом ролике Идея конечно Игоря223, я свой прибор немного доработал.
Так же Игорь в своем ролике для подачи сортировки в фильтр использует перильстатический насос, что конечно многим не доступно. Я же предлагаю в своем приборе использовать все туже идею Игоря223 из этого ролика В общем принцип действия всей системы можно понять из картинок.
Первый вариант как раз с использованием компрессора для аквариума
kompressor.jpg
Второй вариант с использованием какого-либо насоса.
nasos.jpg
Я использую компрессор для аквариумов.

Список деталей для сборки:
1.Плата arduino pro mini(или другую например nano)
http://got.by/1k4het или http://got.by/1k4hh5
100р
Нано http://got.by/1k48uf или http://got.by/1k48w6
100р
2.Если это pro mini надо еще конвертер usb-uart http://got.by/1k4hxv или http://got.by/1k4i0s
70р
3.Блок питания, если для pro mini то берем обычный зарядник 220В-5В не меньше 1А http://got.by/1k4bhp или http://got.by/1k4bkf
и выламываем из него плату чтобы меньше места занимал
70р
или берем уже плату http://got.by/1k4ayn
4.Блок реле для управления нагрузкой http://got.by/1k4e8v или http://got.by/1k4eb7
35р
У меня в приборе стоит твердотельное реле(оно было под рукой, но оно более громоздкое и дорогое, я бы порекомендовал обычное реле)
5.Датчик влажности(используется как аварийный) http://got.by/1k4a2d или http://got.by/1k4aac
50р
6.Ультрозвуковой датчик HC-SR04 http://got.by/1k4kce или http://got.by/1k4kf4
50р
7.5 светодиодов http://got.by/1k4kmw или http://got.by/1k4krk
50р
8.5 резистеров 470 Ом http://got.by/1k4kv9 или http://got.by/1k4l0i
50р
9.2 кнопки для включения и выключения(зеленая и красная) http://got.by/1k4li0 или http://got.by/1k4lqd или http://got.by/1k4lrx
100р
10.Крепеж для УЗ датчика типа такого http://got.by/1k4lyx или http://got.by/1k4m4k
30р
11.Клемная коробка
50р
12.Аквариумный компрессор http://got.by/1k4meo или http://got.by/1k4mhz
220р
13.Розетка и провод с вилкой
100р.
14.Пищалка http://got.by/1k49ok или http://got.by/1k49qw
50р.
Итого около 1т.р.(если у кого есть часть з/ч типа диодов, кнопок, резистеров и коробки итого дешевле).

Вот фото прибора
20150907133412.jpg 20150907133424.jpg 20150907133533.jpg
Принцип действия прибора таков:
берем 2 большие бутыли(маленькие объемы фильтровать и вручную можно), главное чтобы картридж от фильтра-кувшина вставлялся в горлышко. Устанавливаем на пустую бутыль верхнюю часть от фильтра, на нее вешаем прибор(можно прибор держать отдельно, а уже сами датчики вынести из корпуса и вешать на фильтр), вставляем в розетку компрессор или насос, подключаем к сети прибор, подаем на него питание. Если все нормально, то через секунда 5-10 один из светодиодов загорится(для чего 5 диодов напишу позже) - значит прибор голов к работе. Жмем кнопку старт(зеленая) запускается компрессор, накачивает воздух в бутылку с сортировкой, выдавливая из нее жидкость, которая по шлангу течет и заполняет емкость с фильтром, как только уровень жидкости доходит до установленного нами в настройках, компрессор отключается и ждет опускания уровня жидкости. Уровень опускания настраиваем так же по желанию и в зависимости от конструкции так, чтобы жидкость не осушала емкость и не давала попадать воздуху. Дальше цикл повторяется. Если же в случится так, что УЗ(ультрозвуковой) датчик не правильно отработает или откажет и жидкость продолжит заполнять емкость, чтобы она не полилась через край есть запасной аварийный датчик, который расположен чуть ниже верхнего края емкости и чуть выше верхней границы отслеживания УЗ датчика. Так вот жидкость замкнет контакты аварийного датчика, компрессор остановится, пищалка запищит - призывая оператора подойти.
Если весь объем отфильтрован, компрессор пытается накачать следующую порцию, а жидкости нет, то для этого предусмотрен таймаут(время подбирается в опытных условиях индивидуально), например 3 минуты, если за это время жидкость не поднимется до верха, то сработает стоп, отключит компрессор и позовет оператора пищалкой.
Так же в любой момент можно остановить процесс кнопкой "стоп".
Теперь для чего светодиоды на передней панели? Как видно их 5 штук, каждый подписан снизу. Это индикация ресурса картриджа. Как известно ресурс картриджей для фильтр-кувшина обычно 150-300л, я решил что индикации до 250л через каждые 50 будет достаточно. Для корректной работы подсчета ресурса нужно один раз замерить сколько ваш компрессор-насос прокачивает через себя жидкости за 1 минуту и вставить в скетч соответствующую константу.
Теперь как только у вас будет прокачено через фильтр от 0 до 50 л жидкости будет гореть первый диод, от 50 до 100л - второй и так далее, как только значение перевалит за 250л загорятся все 5 диодов, предупреждая что пора менять фильтр. Переменная, которую я использую может хранить данные до 255, поэтому после 254л переменная обнуляется и отсчет начинается заново. Так же если вы хотите обнулить переменную например для смены картриджа просто перед включением прибора одновременно нажмите кнопки "старт" и "стоп", прозвучит сигнал - значит ресурс сбросился в 0, загорится 1 индикатор.
Вот схема сборки прибора
shema.7.jpg
Советую все таки купить arduino nano, туда проще заливать скетч. Если же вы все-таки купили pro mini, то подсоединяете к пинам, которые с торца VCC GND RX TX соотвествующие пины на конвертере usb-uart, поменяв местами RX и TX. Так же есть такая тонкость, что при заливке скетча на pro mini надо перед самой заливкой после компиляции нажать кнопку reset на arduino, иначе загрузка не пойдет. В общем подробнее читайте в инете.
Настройка прибора.
Для того, чтобы у вас прибор работал корректно его надо настроить под себя. Установите УЗ и аварийный датчик на фильтр и померьте расстояние от сенсоров УЗ датчика до нижней точки фильтра с учетом того, чтобы емкость полностью не осушалась. У меня например это 110 мм, при этом картридж всегда находится в жидкости. Это будет нижняя точка, в скетче пропишите свое значение в переменной
int min_distance=110;                       //Уровень для включения насоса, мм
Дальше так же померьте расстояние до верхней точки так чтобы жидкость не доходила до аварийного датчика. У меня например это 40мм. Установите свое значение в переменной. Не забывайте что при использовании компрессора есть инертность, то есть после выключения питания жидкость продолжает течь еще какое то время, по моим наблюдениям где то 2 см еще течет жидкость, поэтому значение лучше указать на 2 см больше, чем то, при котором отключилось питание. Например питание отключилось на 40 мм, вы указываете 60 мм.
int max_distance=40;                        //Уровень для отключения насоса, мм
Так же для корректного подсчета ресурса как уже писалось выше замерьте скроткр ваш насос или компрессор прогоняет жидкости за 1 минуту в литрах, если значение дробное впишите с точкой например 1л 200 мл это 1.2 в переменную
double rashod=1;                            //Какой объем прокачивает насос/компрессор за минуту в литрах
Еще одна переменная это время, в течении которого считать что жидкость закончена. Замерьте время, в течении которого у вас заполняется до верха емкость прибавьте туда 30-60 сек и укажите это время в секундах в переменную
long time=300;                              //Время, в течении которого отсуствие жидкости считается окончанием процесса, сек
Заранее лучше задать в ней время с запасом, не меньше 5 минут - 300 сек.
Так же надо учитывать что логика в скетче работает с кнопками "старт"-"стоп" на замыкание, то есть в нормальном состоянии они разомкнуты, команда подается в момент нажатия - замыкания контактов. Если у вас другие кнопки меняйте логику везде digitalRead(start_pin)==LOW и digitalRead(stop_pin)==LOW на digitalRead(start_pin)==HIGH и digitalRead(stop_pin)==HIGH. Так же и с датчиком аварийным.
Так же важно знать что запись ресурса картриджа хранится в энергонезависимой памяти и считывается оттуда при включении, запись же значений происходит только после нажатия "стоп", если вы отфильтровали сиртировку, сработала пищалка и вы просто выключили питание, то данные по перекачке не прибавятся к текущему счетчику. Нужно нажать "стоп".
В общем аппарат удобен для большого объема фильтрации 5-10-20л чтобы залили, нажал старт и ушел по делам.
filtr.ino (9Кб - загружено 170 раз)
bengoor Доцент Кронштадт 1087 573
Отв.1  09 Сент. 15, 15:50
Все таки датчики вынес из корпуса прибора и закрепил на кувшине. Сделал на разъеме отключаемые датчики. Фото прилагаю.
Еще есть пара мыслей по регулировке скорости фильтрации. Если наливать жидкость до самого верха скорость фильтрации будет больше чем если наливать например 1-2 см от картриджа. Таким нехитрым способом можно регулировать скорость хоть и не в большом диапазоне, но все же. Все это достигается подбором параметров max_distance и min_distance.
А еще при опытах установлено, что если просто шланг опустить на дно фильтра, то когда жидкость в бутылке закончится и компрессор начнет гнать воздух, жидкость начнет брызгать и колебаться, некорректно начинает работать датчик УЗ, он мерит неправильное расстояние так как поверхность неровная. При этом компрессор то запускается то останавливается. Можно смириться с этим все равно после опустошения верхней части емкости, УЗ начнет мерить уже стабильное расстояние до дна емкости и начнется отсчет времени до отключения при опустошении.
Можно же отгородить перегородкой место установки датчика и шланга чтобы воздух создавал волну в своей зоне, а за перегородкой, где мерит расстояние датчик было спокойно.
По результатам опытов прибор отработал отлично и без вмешательства отфильтровал 5л воды примерно за 30-40 мин и остановился, запищал, подав сигнал об окончании.
20150909081047.jpg
576x768 45Кб
20150909081105.jpg
576x768 43Кб
alexeyf Студент Ryazan 23 4
Отв.2  17 Окт. 15, 08:18 Автор был выпивший
У нас обьемы побольше ( готовим сразу на "Копну" ) и для нас данный процесс занимает много времени хотя автоматизирован на один цикл. Купили в Леруа корпус фильтра на10" где то за 500-600 р к нему фильтр спресованного кокосового угля 150р. В супермарките Глобус- насос на 2х батарейках в 20литровую бутыль из под кулера. Соединяем все шлангами и тока переставляем насос из бутылки в бутылку. Далее взял старый блок питания от компа выкинул батарейки и подцепил насос на 5 вольт. Насос стал качать как чумовой.
bengoor Доцент Кронштадт 1087 573
Отв.3  17 Окт. 15, 08:49, через 31 мин
У нас обьемы побольше ( готовим сразу на "Копну" ) и для нас данный процесс занимает много времени хотя автоматизирован на один цикл. Купили в Леруа корпус фильтра на10" где то за 500-600 р к нему фильтр спресованного кокосового угля 150р. В супермарките Глобус- насос на 2х батарейках в 20литровую бутыль из под кулера. Соединяем все шлангами и тока переставляем насос из бутылки в бутылку. Далее взял старый блок питания от компа выкинул батарейки и подцепил насос на 5 вольт. Насос стал качать как чумовой.alexeyf, 17 Окт. 15, 08:18
У меня тоже раньше было сделано почти так же, только не насос а тот же компрессор и через фильтр из Леруа. Но тут есть контроль перелива, так же подает сигналы в случае аварии или окончания, плюс есть контроль ресурса картриджа. А объемы можно перекачивать любые в зависимости от емкости тары.
alexeyf Студент Ryazan 23 4
Отв.4  17 Окт. 15, 22:17
Да спасибо за проделанную работу я скетчь навсякий случай скачал пригадится в другом месте. Как никак уже готовое решение.
bengoor Доцент Кронштадт 1087 573
Отв.5  13 Июня 17, 10:21
Обновил ссылки на комплектующие