โครง งาน เครื่อง เตือน น้ำ ล้น

บทคัดย่อ

                โครงงานสะเต็มศึกษาเรื่อง เครื่องเตือนน้ำล้น มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างอุปกรณ์ในการเตือนน้ำล้นจากระดับน้ำในถังน้ำประจำบ้าน เพื่อศึกษาและประยุกต์ใช้หลักการของวงจรสวิตซ์ตัดต่อ อัตโนมัติใช้ในเครื่องเตือนภัยน้ำล้นจากระดับน้ำในถังน้ำประจำบ้าน เพื่อลดการใช้ทรัพยากรน้ำในบ้านซึ่งสอดคล้องกับหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง ผลการดำเนินงานทดลองเครื่องเตือนน้ำล้นในถังน้ำประจำบ้านเพื่อศึกษาและประยุกต์ใช้หลักของวงจรสวิสซ์ตัดต่ออัตโนมัติได้ดำเนินการทดลอง จากการทดลองพบว่าเครื่องเตือนน้ำล้นสามารถเตือนน้ำล้นได้จริงโดยเมื่อมีน้ำมีระดับสูงขึ้นจะดันโฟมที่ต่อลวดตัวนำไว้กับขั้บลบไปติดกับลวดที่ติดอยู่กับไม้ไอติมที่ต่อกับขั้วบวกทำให้กระแสไฟฟ้าไหลครบวงจรส่งผลให้ออดดังเตือนให้ผู้ใช้งานมาปิดน้ำและปิดสวิสซ์เพื่อหยุดการทำงานของออด ทำให้ลดปริมาณน้ำที่จะล้นจากภาชนะมีผลทำให้ลดการใช้ทรัพยากรน้ำอย่างสิ้นเปลืองและรู้จักคุณค่าของทรัพยากรน้ำ

กิตติกรรมประกาศ

โครงงานฉบับนี้สำเร็จและสมบูรณ์เป็นรูปเล่ม ด้วยความกรุณาจาก โรงเรียนวรนารีเฉลิม จังหวัดสงขลาและผู้อำนวยการโรงเรียนวรนารีเฉลิม จังหวัดสงขลา ผอ. อุดม  ชูลีวรรณ ที่ได้กรุณาในเรื่องสถานที่
           ขอขอบพระคุณคุณครูเฉลิมศรี  ศิวศิณฑุโก ครูจำเนียร  กาญจนอารี และครูปราณี ทองรมย์ที่ให้คำปรึกษาและคำแนะนำและแนะแนวทางในการดำเนินงานทำโครงงานเรื่องนี้ 
           สุดท้ายนี้ขอขอบคุณคุณครูผู้สอนทุกท่านที่ช่วยเหลือในการเก็บรวบรวมข้อมูลและให้คำแนะนำในการทำรายงานและให้คำปรึกษาในการประดิษฐ์เครื่องเตือนน้ำล้นในครั้งนี้จนสำเร็จลุล่วงด้วยดี รายงานในครั้งนี้โดยไม่มีข้อบกพร่องรวมทั้งให้ข้อเสนอแนะและข้อคิดเห็นต่างๆ ตลอดทั้งการตรวจแก้ไขรายงานฉบับนี้ให้สำเร็จสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ผู้จัดทำจึงขอขอบพระคุณเป็นอย่างสูงไว้ ณ โอกาสนี้

                                                                                                                                ผู้จัดทำ

 บทที่ 1

บทนำ

1.             แนวคิดที่มาและความสำคัญของโครงงาน

                ปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรน้ำในปัจจุบันส่งผลกระทบต่อชีวิตประจำวันของเราทุกคนในสังคมเป็นอย่างมากและจะส่งผลกระทบต่อเนื่องในระยะยาว ซึ่งมีสาเหตุของปัญหาขาดความร่วมมือและขาดจิตสำนึกที่ดีต่อการใช้ทรัพยากรนี้อย่างรู้คุณค่า และการเปิดก๊อกน้ำทิ้งไว้อย่างต่อเนื่องในขณะดำเนินกิจกรรมชำระล้างต่างๆจะสูญเสียน้ำนาทีละ9ลิตร (องค์การบริหารส่วนตำบลหินกอง:การรณรงค์เพื่อประหยัดการใช้น้ำประปา พ.ศ.2552) และประเทศไทยติด1ใน10ประเทศที่ใช้น้ำเปลืองที่สุดในโลก โลกของเราประกอบขึ้นด้วยพื้นดิน และพื้นน้ำโดยส่วนที่เป็นน้ำนั้นมีอยู่3ส่วน (75%) และเป็นพื้นดิน1ส่วน (25%) น้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งกับชีวิตของพืชและสัตว์บนพื้นโลกรวมทั้งมนุษย์เราด้วย และการใช้น้ำอย่างประหยัดก็จะช่วยให้เรามีน้ำตลอดไปทรัพยากรน้ำเป็นปัจจัยพื้นฐานที่สำคัญต่อดำเนินชีวิต ดังนั้น คณะผู้จัดทำได้เห็นความสำคัญของการประหยัดทรัพยากรน้ำจากที่ดังกล่าวมาข้างต้นนี้ คณะผู้จัดทำจึงมีแนวคิดที่จะศึกษาและทดลองในโครงงานเรื่องเครื่องเตือนน้ำล้นเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยลดปัญหาน้ำล้น เพื่อเตือนน้ำที่ล้นจากภาชนะในครัวเรือน และประหยัดทรัพยากรน้ำที่สูญเสียไปนอกจากนี้ วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้หายังเป็นอุปกรณ์ที่หาซื้อได้ง่ายและราคาไม่แพง สามารถประดิษฐ์ใช้เองได้ตามบ้านเรือนอย่างมีประสิทธิภาพ

2. วัตถุประสงค์ของโครงงาน

2.1  เพื่อสร้างอุปกรณ์ในการเตือนน้ำล้นจากระดับน้ำในถังน้ำประจำบ้าน

2.2  เพื่อศึกษาและประยุกต์ใช้หลักการของวงจรสวิตซ์ตัดต่อ อัตโนมัติใช้ในเครื่องเตือนภัยน้ำล้นจากระดับน้ำในถังน้ำประจำบ้าน

2.3  เพื่อลดการใช้ทรัพยากรน้ำในบ้านสอดคล้องกับหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง

3. ขอบเขตและข้อจำกัดของโครงงาน

                ศึกษาการทำงานและประสิทธิภาพของเครื่องเตือนน้ำล้นในภาชนะที่อยู่ในครัวเรือน เช่น อ่างล้างมือ อ่างอาบน้ำโดยกำหนดเวลาที่ใช้ในการศึกษาคือ ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2560 โรงเรียนวรนารีเฉลิม จังหวัดสงขลา

4. ตัวแปรที่ศึกษา

ตัวแปรต้น  เครื่องเตือนน้ำล้น

ตัวแปรตาม  สามารถเตือนน้ำที่ล้นจากภาชนะ

ตัวแปรควบคุม  ระดับน้ำ ภาชนะ

5.         สมมุติฐานการศึกษาค้นคว้า

เครื่องเตือนน้ำล้นที่ประดิษฐ์ขึ้นสามารถนำมาใช้เตือนน้ำที่ล้นจากภาชนะได้

บทที่ 2

 เอกสารที่เกี่ยวข้อง

                ในการศึกษาโครงงานเรื่องเครื่องเตือนน้ำล้น ผู้จัดทำได้รวบรวมแนวคิดต่างๆ จากเอกสารที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้

2.1 ปัญหาน้ำล้น

คนส่วนเอาน้ำไปใช้ประโยชน์หลายอย่างแล้วเปิดน้ำทิ้งไว้เพื่อให้น้ำเต็มถังอาบน้ำเอาไว้ใช้ แต่ลืมปิดทำจนเปิดน้ำทิ้งไว้จน  ทำให้น้ำล้นสิ้นเปลืองน้ำ

2.2 ผลกระทบจากน้ำล้น

เสียทรัพย์สินในการจ่ายค่าน้ำรายเดือนที่แพงกว่าปกติ  ซึ้งเป็นสาเหตุที่ประเทศไทย ติด1ใน10ที่ใช้น้ำเปลืองที่สุดในโลก 

 2.3 วงจรไฟฟ้า

      วงจรไฟฟ้าคือ  การนำเอาแหล่งจ่ายไฟฟ้ามาจ่ายแรงดันและกระแสให้กับโหลด โดยผ่านลวดตัวนำ และใช้สวิตช์ในการเปิดปิดวงจรเพื่อตัดหรือต่อกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลด ในทางปฏิบัติจะมีฟิวส์ในวงจรเพื่อป้องกันปัญหาข้อผิดพลาดที่จะเกิดกับวงจรและอุปกรณ์  เช่น โหลดเกิน หรือไฟฟ้าลัดวงจร

 องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้า

1.แหล่งจ่ายไฟฟ้า คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการจ่ายแรงดันและกระแสให้กับวงจร เช่น แบตเตอรรีถ่านไฟฉาย เป็นต้น

2. ลวดตัวนำ คือ อุปกรณ์ที่นำมาต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า จากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง เพื่อจ่ายแรงดันและกระแสไฟฟ้าให้กับโหลด เช่นทองแดง  ลวด,เป็นต้น

3.โหลดหรือภาระทางไฟฟ้า คืออุปกรณ์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ที่นำมาต่อในวงจร เพื่อใช้งาน

เช่น หลอดไฟ เป็นต้น

                4.สวิตช์ คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการปิดหรือเปิดวงจร ในกรณีที่เปิดวงจรก็จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับโหลด ในทางปฏิบัติการต่อวงจรไฟฟ้า จะต้องต่อสวิตช์เข้าไปในวงจรเพื่อทำหน้าที่ตัดต่อและควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า

 บทที่ 3

วิธีการดำเนินงานโครงงาน

3.1       วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ หรือโปรแกรมที่ใช้ในการพัฒนา

                1. ออด 3 v                                                            8. ปืนกาว
                2. รางถ่าน AA 2 ก้อน                                       9. หัวแร้ง และตะกั่ว1 ม้วน
          3. กรรไกร                                                               10. ถ่าน AA 2 ก้อน
                4.สายไฟดำ แดง                                                  11. ครีม
                5.ไม้แขวนเสื้อ                                                     12. มีดคันเตอร์
                6.ไม้ไอติม 2 แท่ง                                               13. ทองแดง
                7.กล่องโฟม                                                         14. ไม้เสียบลูกชิ้น

3.2 วิธีดำเนินการ

                1. เขียนแผนผังของวิธีการ
                2. ขั้นตอนการสร้างชิ้นงานตามแบบ

1).ตัดไม้แขวนเสื้อครึ่งหนึ่งด้วยคีม

2).ตัดโฟมให้พอดีกับไม้แขวนเสื้อ แล้วเจาะรู้สองรู้ขนาดใหญ่ เพื่อใส่ไม้แขวนเสื้อให้ขึ้นลงขึ้นลงได้

3).ตัดลวดไฟฟ้าด้วยครีมแล้วงอเป็นตัวSสองชิ้น และงอเป็นวงรีหนึ่งชิ้น

4).ต่อสายไฟเข้ากับลวดไฟฟ้าตัวSสองชิ้น แล้วนำไม้ไอติมมาติดไม้แขวนเสื้อด้วยปืนกาว แล้วนำสายไฟลวดไปติดที่ไม้ไอติมด้วยปืนกาว

5).นำลวดไฟฟ้ารูปวงรีมาติดที่โฟมด้วยปืนกาว

6).ต่อวงจรออด3Vโดยที่ออด3Vขั้วยาวจะเป็นขั้วบวก(สายสีแดง) ขั้วสั่นจะเป็นขั้วลบ(สายสีดำ)ทำการบัดกรีสายไฟ
ที่ออด และรางใส่ถ่าย

7).งอไม้แขวนเสื้อเป็นรูปตัวV แล้วนำรางใส่ถ่านมาติดปืนกาวอีกด้านหนึ่ง

3.5 ทดสอบและปรับปรุงชิ้นงานให้สามารถทำงานได้

เสียงเตือนจากออดดังสามรถไปปิดน้ำได้ทัน

บทที่ 4

ผลการดำเนินงาน

4.1       ผลการดำเนินงาน

ผลการดำเนินงานทดลองเครื่องเตือนน้ำล้นในถังน้ำประจำบ้านเพื่อศึกษาและประยุกต์ใช้หลักของวงจรสวิสซ์ตัดต่ออัตโนมัติได้ดำเนินการทดลองดังนี้

จากการทดลองใช้เครื่องเตือนน้ำล้น เมื่อในไปติดในภาชนะต่างๆ เมื่อน้ำเกือบล้นจะมีเสียงเตือนจนกว่าจะกลับมาปิดสวิสซ์หลังจากนั้นเครื่องเตือนน้ำล้น

4.1       การนำไปใช้ให้ครอบคลุมหน่วยบูรณาการของกลุ่มสาระในระดับ ม.2 เรื่อง “ลูกวรนารีในวิถีพอเพียง”

ผู้เรียนเกิดคุณลักษณะ “อยู่อย่างพอเพียง” ดังนี้

ผู้เรียนได้เรียนรู้การใช้ชีวิตที่สมดุลและพร้อมรับการเปลี่ยนแปลงใน 4 มิติ ตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง    ดังนี้

บทที่ 5

สรุป อภิปรายและข้อเสนอแนะ

5.1       สรุปผลการดำเนินงานโครงงาน

                จากการประดิฐเครื่องเตือนน้ำล้นสรุปได้ว่า เครื่องเตือนน้ำล้นใช้สามารถให้สัญญาณเตือนได้เมื่อน้ำเกือบล้นภาชนะที่เปิดน้ำทิ้งไว้ได้จริง            

5.2      ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา

1.ควรจะประดิฐเครื่องที่สามารถได้ยินเสียงเตือนได้ในระยะไกล
2.ควรทำเครื่องให้คงทนทานและใช้ได้นานและถาวรอาจนำไปใช้ในอนาคต

5.3       ประโยชน์ที่ได้รับ

1.  เพื่อสร้างอุปกรณ์ในการเตือนน้ำล้นจากระดับน้ำในถังน้ำประจำบ้าน

2.  เพื่อศึกษาและประยุกต์ใช้หลักการของวงจรสวิตซ์ตัดต่อ อัตโนมัติใช้ในเครื่องเตือนภัยน้ำล้นจากระดับน้ำในถังน้ำประจำบ้าน

3.  เพื่อลดการใช้ทรัพยากรน้ำในบ้านสอดคล้องกับหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง