Misurare quanta acqua evapora dall’ambiente è un’esigenza fondamentale in meteorologia e agronomia. L’evaporimetro EVAP 1.0, pubblicato sul numero 290 di Elettronica In, risponde a questa necessità con un approccio compatto, economico e facilmente riproducibile, basato su Arduino Mega e una pompa peristaltica a portata costante.
Un approccio indiretto per misure precise
Il principio di funzionamento del sistema si distingue dai metodi tradizionali. Invece di misurare direttamente la variazione di livello nella vasca — operazione tecnicamente complessa quando si parla di decimi di millimetro — l’EVAP 1.0 adotta la misura indiretta del volume. La vasca evaporimetrica si riempie fino a un livello massimo predefinito; trascorso l’intervallo di misura, una pompa peristaltica a portata nota e costante (circa 1,5 ml/s) riporta il livello all’altezza iniziale. Il tempo di funzionamento della pompa, moltiplicato per la portata, fornisce il volume d’acqua evaporata. Conoscendo la superficie della vasca (200 cm²), il dato viene poi convertito in millimetri.
Questo approccio supera i limiti dei sensori tradizionali: galleggianti poco ripetibili per gli attriti, sensori laser inadatti ai liquidi, ultrasuoni con risoluzione insufficiente e sensori piezometrici costosi e difficili da reperire.
Architettura hardware
Il sistema si compone di una vaschetta cilindrica in alluminio o acciaio inox da 16 cm di diametro, un serbatoio di alimentazione da 2 litri (autonomia di circa due-tre settimane), una pompa peristaltica a 12 V controllata tramite ponte H L298, e uno shield personalizzato per Arduino Mega. Quest’ultimo integra un modulo RTC DS3231 (collegato via I²C) per la gestione dell’orologio in tempo reale e un modulo MicroSD per il datalogger. Il sensore di livello massimo è realizzato con una semplice vite in acciaio inox, sfruttando la conducibilità dell’acqua verso massa per rilevare il raggiungimento del pelo libero. Un sensore DS18B20 misura la temperatura dell’acqua, dato utile in fase di analisi. Il display alfanumerico 4×20 mostra data, ora, temperatura e ultima misura.
Firmware e gestione dei dati
Il firmware EVAP_10.ino gestisce un ciclo di misura automatico ogni tre ore (8 misurazioni giornaliere). A ogni ciclo, i risultati — data, ora, evaporazione in mm e ml, temperatura — vengono salvati su scheda SD nel file letture.txt e visualizzati sul display. Per compensare il fenomeno di adesione dell’acqua al sensore di livello, dopo ogni riempimento la pompa aspira immediatamente 30 ml: in questo modo si elimina il velo d’acqua residuo e si migliora la ripetibilità. Il sistema include un menu seriale (configurazione 9600-8-N-1) per operazioni di calibrazione, scarico dei dati via terminale, reset del file SD e test di portata.
