Μετρήστε τη ροή υγρού ή την κατανάλωση είναι σημαντικό σε ορισμένες περιπτώσεις και για αυτό χρειάζεστε μετρητή ροής. Για παράδειγμα, αν ακολουθήσετε τη Φόρμουλα 1, θα γνωρίζετε ότι η FIA αναγκάζει τις ομάδες να χρησιμοποιήσουν έναν μετρητή ροής στον κινητήρα για να ανιχνεύσουν την κατανάλωση που κάνει κάθε ομάδα στα αυτοκίνητά τους και, επομένως, να αποφύγουν πιθανές παγίδες εισάγοντας μεγαλύτερη ροή για να λάβετε περισσότερα μερικές φορές ισχύς ή πώς χρησιμοποιείται το λάδι για την καύση του κινητήρα ...
Αλλά εκτός του F1, μπορεί να σας ενδιαφέρει να έχετε μία από αυτές τις συσκευές για να μάθετε ποια κατανάλωση νερού ή οποιουδήποτε άλλου υγρού έχει ένα σύστημα, ή επίσης να προσδιορίσετε τον ρυθμό ροής ενός σωλήνα που αντλεί από μια δεξαμενή για να προσδιορίσει πότε καταναλώνεται, αυτοματοποιημένα συστήματα άρδευσης κήπου κ.λπ. ο Οι εφαρμογές αυτών των στοιχείων είναι πολλές, μπορείτε να ορίσετε μόνοι σας το όριο.
Ροόμετρο ή ροόμετρο
Πώς πρέπει να ξέρετε η ροή Είναι η ποσότητα υγρού ή υγρού που κυκλοφορεί μέσω σωλήνα ή στελέχους ανά μονάδα χρόνου. Μετράται σε μονάδες όγκου διαιρούμενη με μονάδα χρόνου, όπως λίτρο ανά λεπτό, λίτρο ανά ώρα, κυβικό μέτρο ανά ώρα, κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο κ.λπ. (l / min, l / h, m³ / h, ...).
Τι είναι ένας μετρητής ροής;
El μετρητής ροής ή μετρητής ρευστού Είναι η συσκευή που μπορεί να μετρήσει την ποσότητα ροής που διέρχεται από ένα σωλήνα. Υπάρχουν πολλά μοντέλα και κατασκευαστές που μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν στο Arduino. Αυτός ο ρυθμός ροής θα εξαρτηθεί από διάφορους παράγοντες, όπως το τμήμα του σωλήνα και η πίεση τροφοδοσίας.
Με τον έλεγχο αυτών των δύο παραμέτρων και με ένα μετρητή ροής που μετρά τη ροή, μπορείτε να έχετε ένα εξελιγμένο σύστημα ελέγχου για τα υγρά. Πολύ χρήσιμο για οικιακό αυτοματισμό ή άλλα ηλεκτρονικά ή ακόμη και βιομηχανικά έργα. Για οικιακά έργα, οι κατασκευαστές έχουν γνωστά μοντέλα όπως τα YF-S201, FS300A, FS400AΚ.λπ.
Τύποι ροόμετρου
Στην αγορά θα βρείτε διάφοροι τύποι μετρητών ροής ή μετρητών ροής ανάλογα με τη χρήση που δίνετε και τον προϋπολογισμό που θέλετε να επενδύσετε. Επιπλέον, μερικά από αυτά είναι ειδικά για ένα υγρό, όπως νερό, καύσιμο, λάδι, άλλα έχουν μεγαλύτερη ή μικρότερη ακρίβεια, με τιμές που κυμαίνονται από μερικά ευρώ έως χιλιάδες ευρώ σε μερικά πολύ προηγμένα σε βιομηχανικό επίπεδο:
- Μηχανικό ροόμετρο: είναι ένας πολύ τυπικός μετρητής που ο καθένας έχει στο σπίτι για να μετρήσει το νερό που καταναλώνει στους μετρητές του. Η ροή γυρίζει έναν στρόβιλο που κινεί έναν άξονα που συνδέεται με έναν μηχανικό μετρητή που συσσωρεύει τις μετρήσεις. Όντας μηχανικός, σε αυτήν την περίπτωση δεν μπορεί να ενσωματωθεί στο Arduino.
- Υπερηχητικός μετρητής ροής- Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία, αλλά εξαιρετικά ακριβό για οικιακή χρήση. Μπορείτε να μετρήσετε το ρυθμό ροής από το χρόνο που απαιτείται για τη διέλευση του υπερήχου από το υγρό που θα μετρηθεί.
- Ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο: Χρησιμοποιούνται επίσης συχνά στη βιομηχανία για σωλήνες έως 40 ίντσες και υψηλές πιέσεις. Το κόστος τους είναι πολύ ακριβό και χρησιμοποιούν ένα ηλεκτρομαγνητικό σύστημα για μέτρηση.
- Ηλεκτρονικό ροόμετρο στροβίλου: χαμηλό κόστος και πολύ ακριβές. Αυτά είναι αυτά που μπορείτε εύκολα να ενσωματώσετε στο Arduino σας και χρησιμοποιούνται και για οικιακή χρήση. Χρησιμοποιούν μια τουρμπίνα με λεπίδες που περιστρέφονται καθώς η ροή του υγρού περνά μέσα από αυτήν και ένας αισθητήρας εφέ Hall θα υπολογίσει τη ροή σύμφωνα με τις στροφές που φθάνει στη σειρά. Το πρόβλημα είναι ότι, επειδή είναι ενοχλητικοί, έχουν πτώση υψηλής πίεσης και υποφέρουν φθορά στα μέρη τους, οπότε δεν θα διαρκέσουν πολύ ...
Λαμβάνοντας υπόψη ότι μας ενδιαφέρει η ηλεκτρονική, θα συνεχίσουμε να μελετάμε αυτά τα ...
Ροόμετρα για Arduino και πού να αγοράσετε
Ο ροόμετρα ηλεκτρονικού τύπου που χρησιμοποιούνται στο ArduinoΌπως τα YF-S201, YF-S401, FS300A και FS400A, έχουν πλαστικό περίβλημα και ρότορα με λεπίδες μέσα, όπως ανέφερα προηγουμένως. Ένας μαγνήτης στερεωμένος στον ρότορα και η περιστροφή του, από το εφέ Hall, θα καθορίσει τη ροή ή την κατανάλωση που μετρά σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή. Η έξοδος του αισθητήρα θα είναι ένα τετράγωνο κύμα με συχνότητα ανάλογη με τον ρυθμό ροής μέσω αυτής.
Ο λεγόμενος συντελεστής μετατροπής K μεταξύ συχνότητας (Hz) και ροής (l / min) εξαρτάται από τις παραμέτρους που έχει δώσει ο κατασκευαστής στον αισθητήρα, επομένως, δεν είναι ο ίδιος για όλους. Στο δελτία δεδομένων ή πληροφορίες μοντέλου που αγοράζετε θα έχουν αυτές τις τιμές, ώστε να μπορείτε να τις χρησιμοποιήσετε στον κωδικό Arduino. Ούτε η ακρίβεια θα είναι η ίδια, αν και σε γενικές γραμμές, αυτές για το Arduino συνήθως κυμαίνονται μεταξύ 10% πάνω ή κάτω σε σχέση με την τρέχουσα ροή.
Ο προτεινόμενα μοντέλα ήχου:
- YF-S201: έχει σύνδεση για σωλήνα 1/4,, για τη μέτρηση της ροής μεταξύ 0.3 έως 6 λίτρα ανά λεπτό. Η μέγιστη πίεση που ανέχεται είναι 0.8 MPa, με μέγιστες θερμοκρασίες υγρού έως 80ºC. Η τάση του λειτουργεί μεταξύ 5-18v.
- YF-S401: σε αυτήν την περίπτωση, η σύνδεση στο σωλήνα είναι 1/2 ″, αν και μπορείτε πάντα να χρησιμοποιείτε μετατροπείς. Η ροή που μετρά είναι από 1 έως 30 l / min, με πιέσεις έως 1.75 MPa και θερμοκρασίες υγρού έως 80ºC. Η τάση του, ωστόσο, εξακολουθεί να είναι 5-18v.
- FS300A: ίδια τάση και ίδια μέγιστη θερμοκρασία με τις προηγούμενες. Σε αυτήν την περίπτωση με σωλήνες 3/4,, με μέγιστη ροή 1 έως 60 l / min και πιέσεις 1.2 MPa.
- Δεν βρέθηκαν προϊόντα.: διατηρεί επίσης την τάση και τη μέγιστη θερμοκρασία σε σχέση με τις εναλλακτικές του, επίσης η μέγιστη ροή και πίεση είναι ίδια με εκείνα του FS300A. Το μόνο πράγμα που διαφέρει είναι ότι ο σωλήνας είναι 1 ίντσα.
Πρέπει να επιλέξετε αυτό που σας ενδιαφέρει περισσότερο για το έργο σας ...
Ενσωμάτωση με το Arduino: ένα πρακτικό παράδειγμα
La Η σύνδεση του μετρητή ροής είναι πολύ απλή. Συνήθως έχουν 3 καλώδια, ένα για τη συλλογή δεδομένων κατά τη ροή και άλλα δύο για τροφοδοσία. Τα δεδομένα μπορούν να συνδεθούν με την είσοδο Arduino που σας ταιριάζει καλύτερα και στη συνέχεια να προγραμματίσετε τον κώδικα σκίτσου. Και τα τροφοδοτικά, το ένα στο 5V και το άλλο στο GND, και αυτό θα ήταν αρκετό για να ξεκινήσει να λειτουργεί.
Αλλά για να έχει κάποιο είδος λειτουργίας, πρώτα πρέπει να δημιουργήσετε το κωδικός στο Arduino IDE. Οι τρόποι χρήσης αυτού του αισθητήρα ροής είναι πολλοί, καθώς και οι τρόποι προγραμματισμού του, παρόλο που έχετε εδώ ένα πρακτικό και απλό παράδειγμα ώστε να μπορείτε να αρχίσετε να βλέπετε πώς λειτουργεί:
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)");
}
Και αν θέλετε πάρτε την κατανάλωση, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον άλλο κωδικό ή να συνδυάσετε και τα δύο για να έχετε και τα δύο ... Για κατανάλωση, η επιτευχθείσα ροή πρέπει να ενσωματωθεί σε σχέση με το χρόνο:
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)");
}
Γνωρίζετε ήδη ότι, ανάλογα με το τι χρειάζεστε, πρέπει να τροποποιήσετε αυτόν τον κωδικό, επιπλέον, είναι πολύ σημαντικό να το βάλετε ο παράγοντας Κ του μοντέλου που αγοράσατε ή δεν θα λάβει πραγματικές μετρήσεις. Μην ξεχάσεις!