Frustrert av mangel på billige analoge dybdemålere rundt, har jeg bestemt meg for å lage min egen. Det viste seg at det var veldig enkelt å gjøre det og gir merkbart resultat. Så her er hvordan du lager en kapillær type gauge som er relativt nøyaktig opp til 30 meter (100 fot) for ca $ 1.

Beklager den dårlige bildekvaliteten. Jeg kan erstatte dem en dag, men jeg tror at disse er gode nok til å illustrere prosessen.

forsyninger:

Trinn 1: Materialer

For å gjøre måleren er det første du trenger et blekkrør fra en kulspenn. Du kan bruke noe annet tynn klart slange, men jeg brukte en ballpennestang. Du trenger en som er rett, klar og så lenge som mulig. Diameteren skal være rundt 2 -3 millimeter (en tiendedel av en tomme), større diametre vil ikke fungere. Røret vil være kjernen til dybden.

Den neste tingen du trenger er et stykke av en hard flat linjal for å lim din skala og rør til den. Du vil også trenge litt epoxyharpiks og / eller en laminator for å lim og vanntett den trykte skalaen, men jeg anbefaler at du bruker begge deler. Du trenger sannsynligvis en sprøyte, en sprøytenål ​​og litt lysere væske for å rense røret fra blekk.

Trinn 2: Teorien

Merk: Hopp over denne delen hvis du ikke er interessert i operasjonsteori og bare vil gjøre måleren.

Måleren består av et klart plastrør, hvis ende er lukket og en skala. Når du dykker, komprimerer det omkringliggende vanntrykket luften inne i røret, senker volumet og tillater vann å fylle resten av røret. Ved å vite hvordan volumet av luft og vannvolum inne i røret relaterer, vet vi trykket i omkringliggende vann som er direkte proporsjonalt med dybden. Derfor kan vi lage en skala som viser dybden i henhold til lengden på luftkolonnen.

Boyle's lov

sier at volum og trykk er omvendt proporsjonal. Det betyr at hvis du dobler en, vil den andre halve. Så ved trykk to ganger større enn atmosfærisk, vil volumet av luft inne i røret være halvparten av volumet ved overflaten. Siden rør er sylindrisk, er volumet proporsjonalt med lengden, slik at vi ikke trenger å vite volumet for å bestemme trykket (hvis lengdehalvdelene, volumet vil også).

Så hvis vi vet at atmosfærisk trykk er omtrent 1 bar, vet vi også at lengden på luftkolonnen ved 2 bar vil være en halv av full lengde på røret. Ved 3 bar blir det en tredjedel, på 4 en fjerdedel og så videre. Men hvordan vet vi hvilket trykk som tilsvarer hvilken dybde? Vel, vi vet at 1 bar er 100000 Pa eller 100000 N / m ^ 2. En newton tilsvarer omtrent vekten som utøves av objekt som veier 100g. Vannets tetthet er 1000 kg / m ^ 3. Derfor vil en kube med vann med 1 meter lange kanter veie 1000 kilo.

Det vi vil vite er hvor høyt en kuoid med vann med et kvadratmeter ansikt må være å veie 100000 newtoner eller 10000 kilo. Du kan forestille deg at cuboid som en stabel av de meter-kant kuber som veier 1000 kg. Du må stable dem ti for å få en 10000 kilo cuboid. Så for hver ti meter får du en ekstra trykkstang.

For å få trykket observert på en dybde må du legge atmosfæretrykket på 1 bar og 0,1 bar per meter - p = 1 + d / 10. For å få lengden av luftkolonnen i røret på den dybden, deler du bare rørets lengde ved trykket.

For de av dere som lurer på hvordan luft ikke kommer ut av røret, gjør det ikke på grunn av overflatespenningen til vannet. Men hvis røret ditt er for bredt, kommer det ut og måleren blir umulig å bruke.

Trinn 3: Klargjør kapillæren

For å forberede kapillæren du oppnådde fra ballpennen må du først få blekk ut. Jeg gjør det ved å ta poenget ut og blåse i den andre enden av røret. Blås blekk ut i en papirkopp eller noe du vil kaste bort etterpå. Vær forsiktig så du ikke flekker noe med blekk fordi det er klebrig og utrolig vanskelig å rengjøre. Etter at du har blåst ut det meste av blekk, er det sjansen for at du ikke er igjen med et rent rør. Slik klarer jeg å rydde min: ta en sprøyte, ta ut stempelet, lukk spissen med fingeren og hell litt lysere væske inn i den. Sett stempelet inn igjen og skru det opp og ned. Få luften ut av det og sett nålen på. sett nålen inn i røret på den rene enden og skyll den innvendige dråpen med lette væske. Gjenta om nødvendig.

Etter at du har renset røret, skyll det med vann og la det tørke. Når det er tørt, finn den lille utvidelsen på den ene enden av røret hvor den pleide å være festet til spissen av pennen og smelte den med en lighter for å lukke den ene enden av røret. Pass på at tetningen er lufttett ved å blåse i den åpne enden mens den lukkede enden er nedsenket i vann og observere om det kommer noen bobler ut. Mål røret nå (fra åpningen til enden av hul del) så nøyaktig som mulig, og du er klar til neste trinn.

Trinn 4: Gjør skalaen

For å lese dybden på dybdemåleren trenger du en skala. For å lage en kan du enten bruke et verktøy jeg skrev og skrive ut det, eller beregne hvor du skal sette merkene og lage en selv. Verktøyet er i vedlegget.

Mitt verktøy er ikke veldig kraftig, men jeg synes det er ganske mye selvforklarende. Fyll skjemaet og trykk "Lag skala". Det vil lage en pdf-fil i samme katalog den er inne. En ting verdt å merke seg er at du må legge inn rørlengden i milimeter, ikke i tommer. Hvis du måler røret i inches, må du bare multiplisere lengden med 25,4 og du vil bli igjen med riktig lengde i millimeter.

Når du skriver ut skalaen, er det avgjørende at du kontrollerer utskriftsdialogboksen for eventuell skalering. Dokumentet skal absolutt ikke skaleres, ellers vil dybdemåleren ikke fungere. Når du skriver ut skalaen, må du også kontrollere at lengden på linjen som er skrevet i midten, stemmer overens med lengden på røret du har målt.

For å lage din egen skala skal du bare beregne hvor langt merket skal være fra den lukkede enden av røret med formelen: d = l / (D / 10 + 1), hvor d er avstanden fra rørets lukkede ende til merket, l er lengden på det lukkede røret og D er dybden i meter.

Hvis du har tilgang til en laminator, må du laminere skalaen.

EDIT: Det ser ut til at de ikke tillater meg her å laste opp en exe-fil, så jeg legger verktøyet opp i dropbox. Her er nedlastingskoblingen:

Trinn 5: Sett alt sammen

Klipp et stykke plastlinje litt større enn skalaen du har skrevet ut. Sand ned merkene. Ved hjelp av epoxyharpiks eller lignende, lim skalaen til linjalen. Jeg bruker også et lag harpiks over skalaen, noe som er obligatorisk hvis du ikke laminert skalaen din. Etter at harpiksen har herdet, fest røret langs linjen. Den åpne enden bør være justert med den øvre enden av linjen. Jeg bruker et par dråper superlim for å få røret festet, og deretter påfør epoksyharpiks langs røret. Pass på at du ikke tillater noen harpiks inne i røret.

Trinn 6: Bruk

Din dybdemåler er nå klar. Gå et sted i åpent vann og prøv det. Når du dykker, kommer vannet inn i røret, men bare til et visst nivå. Det nivået viser deg dybden som du for øyeblikket er. Hvis du overflater og det fortsatt er vann inni, bare rist det ut. Det er normalt at det skjer noen ganger, men ikke hvis det er mer enn få millimeter vann inni. Hvis du får mye vann inn i røret, er røret for tykt.