Sensor na Caixa D'água

Em 31 de dezembro de 2009.

Em casa de geek, até a caixa d'água tem que ter tecnologia! A tempos minha esposa me pedia pra instalar um esquema para ela não ter q ir até a parte de cima da casa para ver quanto de água ainda havia na caixa. Eu até já tinha comprado uma bóia com chave de mercúrio que poderia ligar e desligar a bomba automaticamente, mas como a cisterna nessas épocas de verão sempre anda com o nível baixo, fiquei com medo de ligar a bóia e a bomba trabalhar sem água, o que poderia danificá-la. Antes que sugiram o óbvio, colocar tambem uma bomba de mercúrio na cisterna, já digo que o acesso seria muito dificil, o que enviabilizaria a instalação. Claro que eu também já conhecia o sisteminha de pesos e polias pendurado do lado da caixa, que alias já vi até de garrafa PET, mas dai eu estaria perdendo a oportunidade de fazer algo "engraçadinho". Minha primeira idéia foi fazer algo com um microcontrolador e com alguma matemática calcular o volume de água, mas no fim optei por algo bem simples, usando portas lógicas e LEDs.

Como se pode ver, o circuito é bem simples e na figura mostra apenas uma das seis portas disponíveis no chip. Dependendo do tamanho da caixa d'água e da "resolução" da leitura desejada e só ir duplicando o mesmo circuito. Eu usei nove sensores, portanto dois CIs foram necessários. O funcionamento também não tem nenhum segredo. O LED está ligado diretamente na saida da porta inversora e na entrada temos um resistor de valor alto para o positivo, fazendo que a porta fique em estado lógico 1 na entrada e com a inversão, 0 na saida mantendo o LED apagado. Quando a água toca os terminais do sensor, faz com que a resistencia caia para algumas centenas de K, então a entrada assume nivel lógico 0 e com a inversão, 5V na saída, acendendo o LED.

Cada sensor nada mais é de que dois pregos presos num pedaço de barra de conectores parafusados.

Minha barra de sensores foi feita a partir de um pedaço de aluminio onde prendi os nove sensores e com um pouco de cola quente procurei isolar ao máximo as partes metálicas para evitar a ferrugem. Os pregos são de aço pelo mesmo motivo.

Eu precisava de dez fios, nove sensores + terra, então usei cabo flat num conector DB15.

A montagem foi feita em placa padrão e acondicionado numa caixa Patola. Este botão nada mais faz do que ligar a alimentação, ou seja, só há consumo da bateria quando ele é pressionado.

Uma vez instalado o sistema, pressionando o botão sabemos através dos LEDs qual é a altura de água dentro da caixa. Veja que na primeira foto seis LEDs acenderam. Depois de algum uso, banho, louça, máquina de lavar, pressionei novamente o botão e somente cinco LEDs estavam acessos dessa vez.

Para quem procura um jeito legal de medir o nível de água, tem uma tarde livre e um pouco de habilidade com ferro de solda, esta é uma solução bem fácil.

Dúvidas ou sugestões, utilize o espaço abaixo.

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Em 1/1/2010 09:06:00 por Anselmo Vilas

HAHAHAHA. Sensacional

Em 1/1/2010 15:50:00 por Walter Nunes MARUJO

o que ocorre com os eletrodos nao e ferrugem, e corrosao eletroquimica ou ataque galvanico. Uma maneira de evitar manutencao vi na elektor: usando um oscilador pra mandar AC pros sensores e com isso restabelecer a continuidade. Outra coisa, um professor meu que e eng quimico me alertou pra nao deixar colaquente e silicones em contato na agua de beber. Parece que a longo prazo causa problema, ele citou diluicao de ftalatos. Da uma pesquisada, ok?

Em 1/1/2010 16:01:00 por Victor Trucco

Marujo, obrigado pela a observação. Realmente eu não tinha pensado a longo prazo e utilizei o material que eu tinha a mão quando montei a barra sensora. Vou reavaliar pra ver se penso em algo melhor. Apesar de eu não necessáriamente beber a agua, ela é usada para cozinhar, banho, escovar os dentes, o que no fim das contas também deve ser prejudicial. Agradeço as dicas. Um abraço.

Em 2/1/2010 11:05:00 por Eduardo Luccas

Victor, experimente usar, ao invés de pregos, parafusos de aço inox. São mais caros porém vai evitar esses problemas de oxidação ou ao menos postergar muito o aparecimento.

Em 2/1/2010 15:28:00 por Tião Ferreira

Cara, sou seu fã!

Em 2/1/2010 21:02:00 por Eduardo Dias

O invés de usar cola-quente, poderia tentar Durepox, já muitos consertos em encanamentos usando Durepox...

Em 4/1/2010 12:23:00 por Victor Trucco

Eduardo Luccas: Esses pregos são de aço, acho que não vai ter problemas nesse sentido.

Eduardo Dias: ótima sugestão. Acredito que massa epóxi depois de seca não terá problema se ficar em contato com a água. Como o Walter sugeriu, entrei em contato com um professor de quimica para falar sobre os ftalatos, dai aproveito e pergunto sobre o Durepox.

Agradeço a sugestão de vocês.

Em 10/1/2010 18:14:00 por Flávio M Matsumoto

Oi, Victor, parabéns pelo seu projeto que lembra o estilo do DCE: simples, sem frescuras, mas funcional. Eu respondi o seu e-mail, espero que lhe sirva de subsídio. Para encerrar, de olho o prego parece ser do tipo aço galvanizado com zinco. O zinco vai embora com tempo, expondo o aço que irá enferrujar. O aço que sofre pouca corrosão é o inox, os demais enferrujam sim.

Em 12/1/2010 10:36:00 por Augusto Almeida

Fala rapaz, gostei muito desse projeto, e é muito útil nessa época quente! Queria saber se dá pra substituir direto o CD4069 pelo 74HC04 ou 74LS04? Abraço!

Em 12/1/2010 10:40:00 por Victor Trucco

Augusto: dá pra usar sim, mas vc não poderá usar alimentaçao direta da bateria. O 4069 por ser CMOS trabalha sem problema com um range de 3v a 15v, entquanto os TTLs somente 5V. Bom, um jeito facil pra vc manter a bateria é intercalar com um 7805. Não é economico, mas o circuito consome ridiculamente pouco, então a utilização assim é viável.

Prof. Flávio: Agradeço mais uma vez as explicações que o sr. me passou por e-mail. Vou esperar faz 1 mes do sensor dentro da caixa dagua e irei retirá-lo para avaliar como está ficando e irei aproveitar a excelente dica do silicone de aquário para cobrir as partes que não deveriam ficar expostas. Abraço.

Em 22/1/2010 22:54:00 por Flavio M Matsumoto

@Augusto: Além da tensão de trabalho que o Victor menciona, a série TTL 74LS precisa de uma corrente rezoável na entrada, não sei se vai funcionar. A série 74HC é CMOS, portanto funciona, mas a tensão de funcionamento máxima é de 6V neste caso substitua a bateria quadradinha por 3 pilhas (4,5V). É bom intercalar um resistor de 220 ohms entre a saída do integrado e o LED.

Em 31/1/2010 13:32:00 por Junior Capela

Cara... Já gostava dos seus comentários na lista.... agora, virei seu fã... muito 10 essa idéia..... acho que vou montar algo do genero no sitio... hehehehe

Em 31/1/2010 15:27:00 por Victor Trucco

Fala Junior, este circuitinho ficou bem simples e é MUITO funcional. Vale a pena principalmente por é baratinho pra fazer. Abraço.

Em 9/2/2010 14:22:00 por RAMOS

PARABEM PELO PROJETO ACIMA DESCRITO........COMO SOU LEIGO EM ELETRONICA..PODERIA DESCREVER AS PEÇAS QUE PRECISO COMPRAR ...SE POSSIVEL DECLINANDO O ENDEREÇO DA LOJA....DESDE JA AGRADEÇO PELA ATENÇÃO.....

Em 12/2/2010 15:20:00 por Victor Trucco

Fala Ramos, as peças são bem comuns e faceis de serem encontradas. Eu sou do RJ, não adiantaria eu te dar endereço de loja, mas até pela internet vc compra, como por exemplo na compomil (http://www.compomil.com.br). Aquele esquema postado lá em cima é para cada sensor da barra, então vc multiplica pelo numero de sensores q vc vai usar. No caso o chip CD4069 tem 6 portas lógicas então é 1 chip desse para cada 6 sensores, entendeu? Supondo que vc vá montar uma barra de 6 sensores, vc precisaria ainda de 6 resistores de 2M2 1/4w, 6 resistores de 1K 1/4w e 6 LEDs. Fora isso uma bateria quadradinha de 9V com clip, 1 botão push-button N.A. e uma caixinha padrão para montagem. Um abraço.

Em 28/3/2010 14:58:00 por rui pimentel

Olá, Victor. Você chegou a perguntar ao químico se o durepoxi em contato com a água pode fazer mal à saúde? Um abraço.

Em 28/3/2010 18:11:00 por Victor Trucco

Fala Rui, o professor Flavio respondeu direto para o meu e-mail, acabei esquecendo de postar a mensagem dele. Segue abaixo o que ele me falou na época. Abraço

Prof. Flavio Matsumoto: Por fim, vi a sugestão de usar Durepox. Este material é uma mistura de resina epóxi que é inerte quando curada, com uma carga mineral. Se a carga mineral não for o amianto, tudo bem, mas não tem como garantir isso, especialmente de marcas genéricas. Eu preferiria evitar seu uso.

Em 29/3/2010 02:48:00 por Rui Pimentel

Obrigado, Victor. Meu uso foi outro e eu usei o durepoxi da marca mais tradicional (Henkel), porque constava bem visível na caixa que não contém amianto. Usei para vedar um furo pequeno (feito acidentalmente) no meu boiler com aquecimento solar. Cortei a espuma de poliuretano (proteção térmica) no local e apliquei o durepoxi na superfície de cobre. Não sei se vai durar muito tempo. Vamos esperar para ver. De qualquer modo, parabéns pelo seu artigo. Quando tiver um tempo livre, vou tentar reproduzir. Porém, só a informação de que a resina é inerte quando curada, mas que a mistura não pode conter AMIANTO, já é muito importante, pois tem muita gente que veda furos em caixas dágua com este material. Um abraço.

Em 2/4/2010 19:44:00 por zivi antonio dos santos

uma bomba de combustível de automóvel pode fazer a mesma medida?

Em 19/4/2010 16:37:00 por Rui Pimentel

Victor, o que significam as últimas mensagens que parecem hieróglifos?

Em 19/4/2010 16:57:00 por Victor Trucco

Caro Zivi, não coinheço muito de mecanica de automóveis, mas acredito que a bomba de combustivel nao faça nenhuma medição. Provavelmente existe algum sistema de boia dentro do tanque para fazer a medida. Mas claro, posso estar errado.

Rui, isso são alguns spams, do tipo que sempre recebemos por e-mail. Assim q sobrar algum tempo eu pretendo colocar um sistema de captcha (aquelas letras q vc tem q digitar) antes de enviar a mensagem. É chato, mas é justamente para evitar esse tipo de mensagem. Abraço

Em 28/4/2010 01:43:00 por julio cesar basstos

Boa noite meu caro estou fazendo eletrotecnica e preciso de um projeto final gostei muito do seu como faço para saber como vc montou ou de vc venderia o esboço do projeto aguardo seu retorno obrigado juli Rj sao Gonçalo

Em 28/4/2010 15:22:00 por Victor Trucco

Caro Julio Cesar, todas as infos sobre a minha montagem estão detalhadas aqui, inclusive o esquema dos sensores. Boa sorte no seu projeto final. Grande abraço.

Em 12/5/2010 16:20:00 por mauricio cruz

ola, fiquei muito interessado neste sensor , para o meu condomino ,pois a caixa dagua nao e muito acessivel, vc faz pra vender?

Em 12/5/2010 17:24:00 por Victor Trucco

Caro Mauricio, não faço montagem desse sensor, mas com as instruções contantes neste artigo qualquer pessoa que tenha alguma intimidade com eletronica poderá reproduzi-lo facilmente. Grande abraço.

Em 17/6/2010 20:48:00 por Estudante de Automação

Boa noite amigo, achei muito interessante o projeto. Preciso fazer um igual a este, gostaria de ajuda sobre como montar o circuito e quais as peças necessárias. Sua ajuda será muito importante para mim. Desde já agradeço.

Em 18/6/2010 11:28:00 por JULIO

OBRIGADO MEU CAMARADA!

Em 18/6/2010 12:47:00 por Esudante de Automação

Como você fez para montar/comprar o sensor ? Abraços.

Em 18/6/2010 13:05:00 por Victor Trucco

Caro estudante, as expplicações estao todas no texto. Os sensores são pregos numa barra de conectores parafusados. Um abraço.

Em 23/6/2010 20:19:00 por Esudante de Automação

Boa noite, desculpe incomodar mais uma vez. Já comprei todas as peças necessárias para fazer a montagem. Como ñ tive aula de eletrônica ainda não sei como fazer a montagem no circuito. Eu comprei um protoboard para montar o circuito nele primeiro ante de montar na placa. Meu medidor vai ter apenas 6 leds, Se possívei gostaria de algumas dicas para como montar no protoboard. Grato.

Em 19/7/2010 15:03:00 por wilson araujo vieira de souza

Olá 1 tenho um projeto que é um automático de bomba D. agua meu mesmo e coloquei o sensor feito com resistencia de chuveiro usando como fio sensor e nunca mais tive problemas de corrosão,tenho todo o projeto que eu mesmo elaborei , é fora de série , muito bom e preciso. (varios anos sem problemas.

Em 31/7/2010 23:56:00 por Ennes

Olá, usei o CI HCF4069UBE, fiz a ligações corretamente, mas ñ funcionou. Sou formado em Eletrotécnica e tenho noções de eletrônica e até gosto dessa área mas montei seu projeto na protoboard e ñ funfou. TEnho q alimentar o CI ( Vdd e Vss) ???? ou só uso as portas lógicas???? vlw

Em 1/8/2010 00:17:00 por Victor Trucco

Ennes, vc tem que alimentar o CI, senão as portas não funcionam sozinhas. Grande abraço

Em 16/8/2010 13:33:00 por José Messias Barreto Neves

Caro amigo, moro em uma região fria e abro o chuveiro para o banho na vazão mínima para aquecer a água, só que algum tempo depois o chuveiro desarma os contato,esfriando a água e voltando em seguida. Eu acho que é porque a bóia da caixa se abre e causa uma despressurização que diminui o peso da água sobre o chuveiro. Minha caixa é plástica de 350 litros. Pergunto: Tem algum modelo de bóia que pode ser controlada eletricamente por um interruptor, para só ligar depois do banho ou uma outra solução plausível?

Em 26/8/2010 09:38:00 por Léric

pow cara bem legal seu progeto, vou tentar fazer ele como meu progeto final em meu curso de eletrônica!! ^^)

Em 30/8/2010 01:39:00 por josé coutinho

Olá Victor, parabéns pela simples ideia, mas grandiosa em utilidade. Esses sensores demonstram eficácia ao manterem as entradas dos inversores em níveis baixos, oferecendo estabilidade no acendimento dos LEDs.Já pensou em aproveitar os sensores dos extremos da régua e com os níveis de tensão neles existentes projetar um CKT para acionar(ligar e desligar) automaticamente a bomba Dágua?