Průtokoměr: vše, co potřebujete vědět

průtokoměr

Změřte průtok nebo spotřebu kapaliny je to v některých případech důležité, a proto potřebujete průtokoměr. Například pokud budete postupovat podle Formule 1, budete vědět, že FIA ​​nutí týmy použít průtokoměr v motoru k detekci spotřeby, kterou každý tým vyrábí ve svých automobilech, a vyhnout se tak možným pastím vstřikováním většího průtoku, aby získal více občasná síla. nebo jak se olej používá ke spalování motoru ...

Ale mimo F1 by vás mohlo zajímat jedno z těchto zařízení, abyste věděli, jakou spotřebu vody nebo jiné kapaliny má systém, nebo také určete průtok trubice, která čerpá z nádrže, aby zjistila, kdy je spotřebována, automatické zahradní zavlažovací systémy atd. The aplikací těchto prvků je mnoho, můžete nastavit limit sami.

Průtokoměr nebo průtokoměr

Jak bys to měl vědět proud je množství kapaliny nebo kapaliny, které cirkulují potrubím nebo pahýlem za jednotku času. Měří se v jednotkách objemu děleno jednotkou času, například litr za minutu, litr za hodinu, metr krychlový za hodinu, metry krychlové za sekundu atd. (l / min, l / h, m³ / h, ...).

Co je to průtokoměr?

El průtokoměr nebo měřič kapalin Je to zařízení, které je schopné měřit takové množství toku, které prochází potrubím. Existuje několik modelů a výrobců, které lze snadno integrovat do Arduina. Tento průtok bude záviset na několika faktorech, jako je část potrubí a vstupní tlak.

Ovládáním těchto dvou parametrů a průtokoměrem, který měří průtok, můžete mít propracovaný kontrolní systém pro kapaliny. Velmi užitečné pro domácí automatizaci nebo jiné elektronické a dokonce i průmyslové projekty. Pro domácí projekty mají tvůrci známé modely jako YF-S201, FS300A, FS400A, Etc.

Typy průtokoměrů

Na trhu najdete různé typy průtokoměrů nebo průtokoměrů v závislosti na použití, které dáte, a na rozpočtu, který chcete investovat. Některé z nich jsou navíc specifické pro kapalinu, jako je voda, palivo, olej, jiné mají více či méně přesnost, přičemž ceny se pohybují od několika eur do tisíců eur, v některých velmi pokročilých na průmyslové úrovni:

  • Mechanický průtokoměr: je to velmi typický měřič, který má každý v domě k měření vody, kterou spotřebovává ve svých měřičích. Tok otáčí turbínou, která pohybuje hřídelí, která je připojena k mechanickému čítači, který akumuluje naměřené hodnoty. Jelikož je mechanický, v tomto případě jej nelze integrovat do Arduina.
  • Ultrazvukový průtokoměr- Široce používané v průmyslu, ale extrémně drahé pro domácí použití. Můžete měřit průtok v době, kdy ultrazvuk projde měřenou kapalinou.
  • Elektromagnetický průtokoměr: Často se také používají v průmyslu pro trubky do 40 palců a vysoké tlaky. Jsou velmi drahé a pro měření používají elektromagnetický systém.
  • Elektronický turbínový průtokoměr: nízké náklady a velmi přesné. Jedná se o ty, které můžete snadno integrovat do svého Arduina a používají se také pro domácí použití. Používají turbínu s lopatkami, které se otáčejí při průchodu kapaliny a snímač Hallova jevu vypočítá průtok podle otáček, kterých dosáhne v zatáčce. Problém je v tom, že jsou rušiví, mají vysoký pokles tlaku a trpí zhoršením jejich částí, takže nevydrží dlouho ...

Vzhledem k tomu, že se zajímáme o elektroniku, budeme pokračovat ve studiu těchto ...

Průtokoměry pro Arduino a kde koupit

L elektronické průtokoměry používané v ArduinuStejně jako YF-S201, YF-S401, FS300A a FS400A mají plastové pouzdro a rotor s lopatkami uvnitř, jak jsem již zmínil. Magnet připevněný k rotoru a jeho rotace, Hallovým efektem, bude vždy určovat průtok nebo spotřebu, kterou měří. Výstup snímače bude obdélníková vlna s frekvencí úměrnou průtoku skrz něj.

Tzv. K přepočítací faktor mezi frekvencí (Hz) a průtokem (l / min) závisí na parametrech, které dal snímač senzoru, proto není u všech stejný. V datové listy nebo informace o modelu koupíte bude mít tyto hodnoty, abyste je mohli použít v Arduino kódu. Přesnost nebude stejná, i když obecně se tyto hodnoty pro Arduino obvykle pohybují mezi 10% nad nebo pod vzhledem k aktuálnímu toku.

L doporučené modely Zvuk:

  • YF-S201: má připojení pro 1/4 “trubku pro měření průtoku mezi 0.3 až 6 litry za minutu. Maximální tolerovaný tlak je 0.8 MPa s maximální teplotou kapaliny až 80 ° C. Jeho napětí pracuje mezi 5-18v.
  • YF-S401: v tomto případě je připojení k trubce 1/2 ″, i když vždy můžete použít převaděče. Průtok, který měří, je od 1 do 30 l / min, s tlaky až 1.75 MPa a teplotami kapaliny až 80 ° C. Jeho napětí je však stále 5-18v.
  • FS300A: stejné napětí a stejná maximální teplota jako předchozí. V tomto případě s 3/4 “trubkami, s maximálním průtokem 1 až 60 l / min a tlaky 1.2 MPa.
  • FS400A: udržuje také napětí a maximální teplotu s ohledem na své alternativy, také maximální průtok a tlak jsou stejné jako u FS300A. Jediná věc, která se liší, je to, že trubice je 1 palec.

Musíte si vybrat ten, který vás pro váš projekt nejvíce zajímá ...

Integrace s Arduino: praktický příklad

Arduino připojeno k průtokoměru

La připojení vašeho průtokoměru je velmi jednoduché. Obvykle mají 3 kabely, jeden pro sběr dat o toku a další dva pro napájení. Data lze připojit ke vstupu Arduino, který vám nejlépe vyhovuje, a poté naprogramovat kód skici. A ty napájecí, jeden na 5V a druhý na GND, a to by stačilo na to, aby začal fungovat.

Ale aby to mělo nějakou funkci, musíte nejprve vytvořit kód v Arduino IDE. Způsobů použití tohoto snímače průtoku je mnoho a také způsobů jeho programování, i když zde máte praktický a jednoduchý příklad takže můžete začít vidět, jak to funguje:

const int sensorPin = 2;
const int measureInterval = 2500;
volatile int pulseConter;
 
// Si vas a usar el YF-S201, como en este caso, es 7.5.
//Pero si vas a usar otro como el FS300A debes sustituir el valor por 5.5, o 3.5 en el FS400A, etc.
const float factorK = 7.5;
 
void ISRCountPulse()
{
   pulseConter++;
}
 
float GetFrequency()
{
   pulseConter = 0;
 
   interrupts();
   delay(measureInterval);
   noInterrupts();
 
   return (float)pulseConter * 1000 / measureInterval;
}
 
void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(sensorPin), ISRCountPulse, RISING);
}
 
void loop()
{
   // Con esto se obtiene la frecuencia en Hz
   float frequency = GetFrequency();
 
   // Y con esto se calcula el caudal en litros por minuto
   float flow_Lmin = frequency / factorK;
 
   Serial.print("Frecuencia obtenida: ");
   Serial.print(frequency, 0);
   Serial.print(" (Hz)\tCaudal: ");
   Serial.print(flow_Lmin, 3);
   Serial.println(" (l/min)");
}

A pokud chcete získejte spotřebu, pak můžete použít tento další kód, nebo kombinovat oba, abyste měli oba ... Pro spotřebu musí být dosažený tok integrován s ohledem na čas:

const int sensorPin = 2;
const int measureInterval = 2500;
volatile int pulseConter;
 
//Para el YF-S201 es 7.5, pero recuerda que lo debes modificar al factor k de tu modelo
const float factorK = 7.5;
 
float volume = 0;
long t0 = 0;
 
 
void ISRCountPulse()
{
   pulseConter++;
}
 
float GetFrequency()
{
   pulseConter = 0;
 
   interrupts();
   delay(measureInterval);
   noInterrupts();
 
   return (float)pulseConter * 1000 / measureInterval;
}
 
void SumVolume(float dV)
{
   volume += dV / 60 * (millis() - t0) / 1000.0;
   t0 = millis();
}
 
void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(sensorPin), ISRCountPulse, RISING);
   t0 = millis();
}
 
void loop()
{
   // Obtención del afrecuencia
   float frequency = GetFrequency();
 
   //Calcular el caudal en litros por minuto
   float flow_Lmin = frequency / factorK;
   SumVolume(flow_Lmin);
 
   Serial.print(" El caudal es de: ");
   Serial.print(flow_Lmin, 3);
   Serial.print(" (l/min)\tConsumo:");
   Serial.print(volume, 1);
   Serial.println(" (L)");
}

Již víte, že v závislosti na tom, co potřebujete, musíte tento kód upravit, navíc je velmi důležité dát faktor K. modelu, který jste koupili, nebo nebude provádět skutečná měření. Nezapomeň!


Buďte první komentář

Zanechte svůj komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinné položky jsou označeny *

*

*

  1. Odpovědný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajů: Ovládací SPAM, správa komentářů.
  3. Legitimace: Váš souhlas
  4. Sdělování údajů: Údaje nebudou sděleny třetím osobám, s výjimkou zákonných povinností.
  5. Úložiště dat: Databáze hostovaná společností Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Vaše údaje můžete kdykoli omezit, obnovit a odstranit.