우스운 수위 센서 만들기.

[아막성해울]

상황:    얼마 전에 동생 축사에 들러서 잠시 일을 도와 주고 있었다.  축사 한켠 콘크리트 바닥 아래(땅 밑)에 소 먹이용 물을 집수하고 물을 끌어 올려 저정탱크로 공급하는 공급 펌프가 있고  그 펌프를 이용해 지면 보다 1m 높은 위치에 있는 저장탱크(1m*2m*1m)에 물을 저장하고 자연수압으로 여물통 옆, 물통으로 물을 공급하는 구조가지고 있었다.

그런데 문제는 펌프와 일체형으로 되어 있는 모타를 구동하기위해서 모터에 공급하는 전원선 말단의 플러그를 콘셑트에 꼽았다 뺏다 하며, 물을 펌핑하는 시간에 다른 일을 하다가  바닥에 고인 물이 없을 때는 펌프가 공회전을 하고 있는 상황이고 이때 전원 코드를 빼줘야 펌프와 모터에 무리가 덜가고 전기 낭비도 줄일 수 있는 데 그러기 위해서는 물을 펌핑하는 동안 옆에서 지키고 있어야 하는 불편하고 비능율 적이며 번거러움이 있었다.

방안 : 물이 집수 되는 곳에 물이 차 올라오는 것을 감지하여 물이 어느 정도 있을 때 펌핑을 할수 있고 수위가 바닥이 보일 때 펌프를 정지시키는 장치가 필요하다.  즉 수위를 감지하여 자동으로 펌프가 동작, 정지되는 수위 감지 센서와 전기 회로(간단한)의 구성이 필요하다.

제작환경의 조건 : 이런 문제는 간단하게 끝날수 있다. 물론 몇 가지 수위센서 중에 적당한 것을 골라 구매하여 설치하고 전기선 배선만 조금 바꾸면 간단히 해결된다. 그러나 제작 환경과 위치가 산속에 있고 가까운 철물점에는 없고 인터넷을 이용해 찾아보니 적당 센서는 쉽게 보이지 않고 비슷한 것이 있는 데 가격이 최소 3만원에서 8만원선을 이루고 있고 설치하는데 이런 저런 부가작업이 필요했다. 그래서 직접 만들기로 결정하고  그러나 산골짝에 있는 집에서 적기적소에 쓰일 부품을 찾는 것은 꿈도 못꾸는 일..이리 저리...이런 저런 것들을 응용하여 쓸만한 것들을 찾아봤다.

펌프의 모터의 사양 => 200V, 580W, 2.9 A.(1 마력이 조금 안됨, 1 마력은 750W)

저장용 물탱크에 볼탑벨브 설치됨.

준비물 : 고추 기둥용 파이프 1개. 16 미리 엑셀 파이프 1미터, 전기선 적당량, 전등 스위치 2개(1개는 펌프 작동용, 1개는 수위센서 용으로 사용), 케이블 타이 약간 8개, 나무 조각 (폭5cm*12cm*1cm), 알루미늄 파이프 80cm (엣날에 TV 안테나로 쓰던 것과 같은 것) 카터칼, 부탄까스와 토치, 그리고 핫 멜트 글루 건과 글루봉, 나사 스크류(길이 8mm 2개, 길이 약 4cm 스크류 1개)

 재료 참고용으로 올린 것임.

저는 이 핫 멜트 글루 건을 다양하면서도 아주 유용하게 쓰고 있습니다.

예) 전기선 연결시 연결부분을 전기테이프로 감기 전에 전선부분에 피복 시켜줍니다.

      깨진 프라스틱 빨간색 다라이등 프라스틱 용기 때울 때, 못 박지 않고 벽에 전기선 고정시킬 때.. 

      망치, 낫.. 등 손잡이 매끄러울 때.... 등등 너무도 많아서 나열을 다 못합니다.

전열을 이용하여 녹여 형을 만들고 식으면 굳어서 붙고, 단단해지므로 소성하기 쉽고... . ㅎㅎ  

제작 과정 : 

1) 상, 하한치 부표 기둥 가이드 : 16 미리 엑셀 파이프 10cm, 3개 절단하고. 20cm, 2개를 절단하고 토치로 약간 가열하여 한쪽을 길이방향으로 5cm 정도 칼로 쪼개고 다시 불로 가열하여 쪼갠 부분을 가열하여 부드럽게 하면서 T 형태로 대충 만든다. 10 cm 엑셀 파이프 두개를  고추기둥 피이프에 끼우고 T형태로 만든 쪼개진 부분을 토오치로 가열하여 부드러워지면 기둥에 끼워진 10cm 엑셀 파이프와 직각으로 접착할 수 있도록 라운드 형체를 소성(열을 가해 형태를 만드는 것) 시킨다(열이 가해 부드러워 진 것이 식으면서 딱딱해 질때 까지 장감낀 손으로 잠시 잡고있는다).  그렇게 2개의 가이드가 T 형태로 만들어 지면 핫 멜트를 이용해 접합을 시키고 타이 벤드로 한번 더 묶어준다.    .

2) 나무 조각을 엑셀 파이프 외경에 맞게 톱과 칼을 이용해서 파내고 엑셀 파이프와 나무를 핫 멜트 글루로 접합한다.

그리고 나무조각 위에 스위치 부착 한다. 스위치의 손가락 닫는 부분 안쪽으로 핫멜트 글루로 빈 공간을 채워 널고 작은 나사가 들어갈 수 있는 구멍 두개를 뚫는다( 나사못 직경보다 조금 가느다란 못을 토치로 가열하여 뚫어 줌) 

3) 엑셀 파이프를 길이 15cm 정도 자르고 반으로 쪼개서 한쪽은 구두주걱처럼 한쪽은 밥숱가락의 손잡이 처럼 만든다(되도록이면 가볍게 만들는 것이 스위치 동작이 월할하고 원만함). 숱가락 손잡이 처럼 만든 부분은 스위치 누름부분에 작은 나사로 체결 할 것이기에 스위치 부분 구멍과 일치하게 두개를 뚫는다.  

4) 부표 만들기 : 센드위치 판넬을 정 사각 15cm 로 자르고 한쪽 면의 철판을 띁어 낸다음. 철판이 있는 쪽에 모서리와 모서리를 금을 그어 정 중앙을 표시하고, 센드위치 판넬 못 커버용 (pvc) 뚜껑 부분을 절단하여 중앙부분에 스크류 4cm 짜리를 박고, 스크류 머리가 있는 부분을 핫멜트로 메우고 센드위치 판넬에 중앙에 금을 그어 표시한 부분과 핫멜트로 접합시킨다.

이 상황은 센드위치 판넬, 철판이 있는 면 중앙에 나사못이 나와 있는 상태이다.  이 못을 알루미늄 파이프 한쪽 내경으로 핫멜트를 충진 시키고 토치로 약간 열을 가하여 스크류나사를 밀어 판넬과 알루미늄 봉이 수직으로 되게 잡고 잠시 멜트가 굳기를 기다린다.  한쪽면 철판을 떼어 낸 이유는 철판이 물에 담기게 되면 녹물이 발생할 것을 염려한 것이고 이 부표를 검정 비닐로 물이 들어 가지 않도록 싼 이유는 센드위치 판넬 폼의 밀도가 초밀 하지 않아 물이 폼 안 틈 사이로 스며들어 자칫 부표의 무게를 가중 시켜서 부표의 부력을 떨어트릴 것을 염려한 것이다. 

5)조립 및 설치 : 수위 부표 기둥 가이드 2개에 각각 부표 기둥의 직경보다 조금 커게 1 개식 뚫는 데, 이때 두 구멍과 스위치 연장로드의 구멍(장홀: 길죽한 타원 홀)과 중심이 일직선 위치에 뚫어야 부표가 물의 높 낮이에 따라 상하로 움직이는 것이 부드러워야 하고 걸림이 없어야 한다. 움직임의 장애를 받으면 스위치가 오작동할 염려가 있다.       

6) 전원 배선 : 설치 하고자 하는 전원의 공급, 차단 역활은 집진 된 물이 많고 저장탱크에 물이 없을 때 펌프는 작동하고,

집진된 물이 적을 때 정지, 단 펌프 모터에 전원이 공급될 때임.  결국 펌프 모타의 전원 공급 여부를 스위치로 결정하고, 집진된 물의 양이나 저장탱크의 물이 완충 여부에 따라 펌프가 자동으로 동작해야하는 조건임.

글로 상황을 설명하니 어려워 보이지만 사실은 쉽습니다.

전원 코드 속 3선(청색은 어스선) 중 청색을 제외한 두선중에 한 선을 절단하고  절단한 양쪽의 전선에 하나는 메인 동작용 스위치로 연결하고 스위치에서 나오는 선을 수위센서용 선 한가닥과 연결하고 스위센서용 스위치에서 나오는 다른 한 가닥을  전원선 두선 중에 한 선을 짜른 나머지 한 선에 연결 하면 됩니다. 이것을 두 스위치를 직열한 방식으로  두 스위치가 ON 접합 되어야만 전원이 공급하고 작동되는 것입니다.

글로 상세히 설명하려하니 만만치 않군요. 나머지는 사진을 참고하시고 혹시 궁금하신 것이 있다면 기쁘게 답드리겠습니다.     

기존 압력센서와 (펌프와 모터) 저장용 탱크의 볼탑관계 :

저장용 물탱크 안쪽에 볼탑 벨브가 설치되어 있어서 물이 가득찰 때 벨브가 막히면서 펌프가 물을 공급하더라도 수로 (파이프)에 압력이 발생하여 일정 압력이 생기면  펌프와 모터 본체에 이미(제품 출고시) 설치된 압력 센서 스위치가 동작을 하여 모터의 전원을 차단합니다.  

설치된 상태의 각부위 명칭을 달아봅니다. 

고추 기둥 파이프는 물밑 바닥에 박았습니다.  

상하한치 타이 벤드는 적당히 조여진 상태이므로 수위 조절량을 벤드를 상하로 조절할 수 있습니다.

물론 가이드와 스위치 블럭도 쉽게 좌우,상하 이동시켜 조절이 쉽습니다.  

별도로 설치한 메인 스위치만 ON 하면 나머지는 물이 많든 적든...알아서 동작도 잘 하고 있습니다.

적당하고 적절한 부품과 자재 바로 보면서 선택하여 구할 수 있는 위치나 좀 더 다양한 자재들을 찾을 수 있는 환경이라면 이러한 우스운(??) 자재로 우습게 꼴불견을 만지 않았을 것 인데...ㅎㅎㅎ.

어쩌겠습니까... 제작처의 악조건 위치와 환경에 적응해야지 하는 핑게를 대봅니다.

좋은 날 되십시요.

[글사랑]

응용력이대단하시네요. 잘보고 갑니다.

[아막성해울]

읽으시고 답글 남기심에 감사드립니다.
소소한 것들도 조금 사용할 것 같다 싶으면 이리저리 생각해보는 것도 재미있더군요. 즐거운 나날 되십니요.

[실로암농원(김천)]

좋은작품 구경 잘했습니다 수고하셨습니다

[아막성해울]

작품이라고 하기에는 좀... 쑥스럽습니다.
이렇게도 만들수 있구나, 하고 봐 주신 것 만으로도 감사합니다.

[장준감 & 깜장고무신]

ㅎㅎ 멋지시네요
아이디어 굳입니다

[아막성해울]

칭찬해 주시는 군요. 네 고맙습니다. 좋은 날 되십시요.

[관재]

잘 만드셨네요~~ 상세한 그림을 보니 이해가 감니다 고생하셨네요
알미늄파이프 부표 / 타이밴드 하한치 /스윗치 연장로드 / 타이밴드 하한치???이부분 => 상한치(하이리밋)를 잘못 표기한듯합니다

[아막성해울]

네... 맞습니다. 제가 오기를 했군요. 이렇게 알려주시니 고맙습니다. 좋은 날 되십시요.