【水耕栽培用】水位センサー自作方法。電磁弁を使った自動給水の準備を整える
室内の壁一面を使って、塩ビ管を使用した水耕栽培に挑戦します。
貯水タンクに水を溜め、揚水ポンプで塩ビ管内を循環させているのですが、野菜の生長や自然に蒸発したりして、気づけばタンクの水量が減ったりします（僕はまだそこまで到達していませんが、、、）
苔の発生防止の為、貯水タンクには遮光アルミシートを貼っているので、タンク内の水量はパッと見わかりません。
そんな時、水が減った分だけ自動給水してくれる仕組みがあれば良いですね。
夢見る自動給水システムに必要なのが水位センサーです。
今はまだ必要無いだろ！と言われたらそこまでなのですが、せっかくなので、先を見越して自作してみました。
自作に必要な材料はそれなりにあるのですが、一つ一つの部品は結構安いので、格安で自作できるかと思います。
動画で観る場合は下記リンクから。
それではどうぞ。
目次
水位センサー自作に必要な部品を用意する
まずは材料を揃えましょう。
水位センサーモジュール
色々と種類があるようですが、まあどれでも良いやって感じでこれを買いました。
電工ペンチ
ビニールコードやワイヤーの被覆を剥いたり、銅線に端子をかしめたりするのに使います。
電子工作系の作業をするのであれば、一本は持っておいた方が良いですね、作業捗ります。
僕はホームセンターで買いましたが、リンク先と同じ電工ペンチです。
ACアダプターとDCジャックケーブル
この商品自体ものすごく安いんですけど、たぶん中国とかから直接発送されているのか、到着まで結構時間がかかります。
自作したい欲求が高まった時にすぐ使えるように、何個か余分に買っておいても良いかもしれませんね、200円とかなんで。
その他諸々
その他色々ありますが、だいたいはホームセンターで揃うはずです。
プラグのオス、メス、棒状端子、リング端子、絶縁キャップ、ビニールコード、ワイヤー、ボルトやナットなどで、作りたいものに合わせて買えば良いです。
ビニールコードをT字になるように加工する
写真左の白いメスプラグが水位によってオンオフしたい機器に接続され、右の白いオスプラグはコンセントにつながります。
こうなるように加工していきましょう。
ビニールコードを割く
適当な長さにビニールコードをカットして左右に割きます。
左右に伸ばしたコードと同じくらいの長さの「割いて一本にした」コードを作ります。
ビニールコードの被覆を剥く
電工ペンチを使ってコードの被覆を剥いていきます。
左側２箇所、右側２箇所、下２箇所の計６箇所を剥いてしまいます。
ハサミやカッターでも剥けるっちゃあ剥けますが、面倒です。
剥いて出てきた銅線にリング端子をかしめる
被覆を剥くと銅線が出てきます。
銅線をリング端子に差し込んで電工ペンチでかしめていきましょう。
リング端子は左右のオスメスプラグに接続しやすいようにつけているだけで、銅線をねじったりすれば別になくても問題無いです。
リング端子とプラグをねじ止めする
リング端子の穴にプラグのネジを入れて、そのまま締めていきます。
左右のプラグとも接続してフタをして元に戻します。
水位センサー接続部分に棒状端子を取り付ける
下側のビニールコードを少し割いて２又にします。
リング端子と同様、各銅線に棒状端子をかしめて、端子同士が触れないよう絶縁キャップを被せます。
銅線がより線（細い銅線が束になってるもの）だと、水位センサーに接続した時抜けやすいと考えた為、今回は棒状端子を使うことにしました。
水位センサーに加工したビニールコードを接続する
先ほど棒状端子を接続したビニールコードを水位センサーの２番と３番に接続します。
ネジが小さいので精密ドライバーを使って締めました。
どっちにどっちを挿すとかあるんでしょうか。
僕の場合はオスプラグ側から伸びているコードを２番、メスプラグからのコードを３番に挿していますが、問題なく使えました。
水位センサーに色付きワイヤーを接続する
ビニールコードの反対側にある青い部分に、直接水に入れて水位を測るワイヤーセンサーを取り付けます。
各色、接続する部分の被覆を剥き、棒状端子と絶縁キャップを取り付けるだけなので、コードの時と作業は同じです。
上の写真だと、黒いワイヤーが最低水位を、赤いワイヤーが最高水位、黄色いワイヤーは機器へ給電を始めるかどうかの分岐点となります。
ACアダプタとDCジャックケーブルをつなげて水位センサーへ接続する
水位センサーへできるよう、上記写真のようにDCジャックケーブルの先端に棒状端子と絶縁キャップを取り付けておきます。
写真部分にDCジャックケーブルを差し込みます。
水位センサー本体の電源はこのACアダプタから供給されます。
プラケースに穴を開けて本体を固定しました。
また、ケースの横部分にも穴を開け、各種ケーブルを通しました。
サクッと固定しましたとか通しましたとか説明してますが、色々あってここの工程が一番大変でした、、、
センサー部分を作成、機器を接続して動作確認をする
実際に水に入れるセンサー部分を作成します。
最低水位を感知する部分が一番長いストロー、給電を始める分岐点が真ん中、給電を止めるラインが一番短いストロー部分です。
ストローの飲み口から各ワイヤーを通して、被覆を剥いたワイヤの先端部分をストローの先から出しておきます。
それでは動作確認をしていきます。
水位センサーの電源であるACアダプタ、加工したビニールコードのオスプラグをコンセントに差し込みます。
ビニールコードのメスプラグと、水位によって動かしたい機器のオスプラグ接続します。
ワイヤーセンサーを水の中に入れてみます。
写真ではちょっとわかりづらいのですが、黒と黄色が水の中に沈んでいる状態です。
分岐点である中間の黄色のワイヤーの先端が水に浸かっている状態（水位は減っていないと判断）なので、後方のライトには給電されていません。
センサーを手で持ち上げてみました。
センサーは通常固定して使うものですが、通電実験なのでまあ気にしないということで。
センサーを手で持ち上げる、つまり意図的に水位が低い状態を作ったのですが、分岐点である黄色のワイヤーが水から出た途端、通電が開始され、ライトが点灯しました。
この状態で再度黄色のワイヤーを沈めても通電状態は維持されます。
最高水位を感知する赤いワイヤー（溢れ防止）まで沈めると通電はストップします。
今後の予定としては、水道に接続した電磁弁のオスプラグと、ビニールコードのメスプラグをつなげて、ワイヤーセンサーを貯水タンクに沈めます。
電磁弁のホースの先は貯水タンク内に入っていて、タンク内の水位がワイヤーセンサーの中間より下に下がると、電磁弁が開き、自動給水されます。
給水によりタンク内の水位が上がり、一番上のセンサーまで到達すると給水がストップされる、、、そんな感じ、非常に夢があって良いですね。
現時点で水位センサーの出番はまだなく、先走った感満載ですが、まあ成功したので良しとしたいと思います。