Izmjerite protok ili potrošnju tekućine to je važno u nekim slučajevima, a za to vam je potreban mjerač protoka. Primjerice, ako slijedite Formulu 1, znat ćete da FIA prisiljava timove da koriste mjerač protoka u motoru kako bi otkrili potrošnju koju svaki tim napravi u svojim automobilima i tako izbjegli moguće zamke ubrizgavanjem većeg protoka kako bi dobili više snagom ponekad ili kako se ulje koristi za izgaranje motora ...
No, izvan F1 možda će vas zanimati jedan od ovih uređaja koji će znati koliku potrošnju vode ili bilo koje druge tekućine ima sustav ili također odrediti brzinu protoka cijevi koja se izvlači iz spremnika kako biste utvrdili kada se troši, automatizirani sustavi za navodnjavanje vrtova itd. The primjena ovih elemenata je mnogo, možete sami postaviti granicu.
Mjerač protoka ili mjerač protoka
Kako biste trebali znati tijek To je količina tekućine ili tekućine koja cirkulira kroz cijev ili klatno u jedinici vremena. Mjeri se u jedinicama volumena podijeljenim s jedinicom vremena, kao što su litra u minuti, litra na sat, kubični metar na sat, kubični metri u sekundi itd. (l / min, l / h, m³ / h, ...).
Što je mjerač protoka?
El mjerač protoka ili mjerač tekućine Uređaj je sposoban izmjeriti onu količinu protoka koja prolazi kroz cijev. Postoji nekoliko modela i proizvođača koji se lako mogu integrirati s Arduinom. Ova brzina protoka ovisit će o nekoliko čimbenika, kao što su presjek cijevi i dovodni tlak.
Kontrolom ta dva parametra i pomoću mjerača protoka koji mjeri protok možete dobiti sofisticirani sustav upravljanja tekućinama. Vrlo korisno za automatizaciju kuće ili druge elektroničke, pa čak i industrijske projekte. Za kućne projekte proizvođači imaju dobro poznati modeli poput YF-S201, FS300A, FS400A, Itd
Vrste mjerača protoka
Na tržištu ćete naći različite vrste mjerača protoka ili mjerača protoka, ovisno o namjeni koju koristite i proračunu koji želite uložiti. Osim toga, neki od njih su specifični za tekućinu, poput vode, goriva, ulja, drugi imaju veću ili manju preciznost, s cijenama od nekoliko eura do tisuća eura, kod nekih vrlo naprednih na industrijskoj razini:
- Mehanički mjerač protoka: vrlo je tipično brojilo koje svatko ima u kući za mjerenje vode koju troši u svojim brojilima. Protok okreće turbinu koja pomiče osovinu koja je povezana s mehaničkim brojačem koji akumulira očitanja. Budući da je mehanički, u ovom se slučaju ne može integrirati s Arduinom.
- Ultrazvučni mjerač protoka- Široko se koristi u industriji, ali izuzetno je skup za kućnu upotrebu. Možete izmjeriti brzinu protoka prema vremenu potrebnom da ultrazvuk prođe kroz tekućinu koja se mjeri.
- Elektromagnetski mjerač protoka: Također se često koriste u industriji za cijevi do 40 inča i visoke pritiske. Koštaju vrlo skupo i za mjerenje koriste elektromagnetski sustav.
- Elektronički mjerač protoka turbine: jeftin i vrlo precizan. To su oni koje možete lako integrirati sa svojim Arduinom, a koriste se i za kućnu upotrebu. Koriste turbinu s lopaticama koja se okreće dok protok tekućine prolazi kroz nju, a senzor Hall-ovog efekta izračunava protok prema RPM-ima koje dosegne u zavoju. Problem je u tome što su nametljivi, imaju visok pad tlaka i trpe pogoršanje dijelova, pa neće dugo potrajati ...
Uzimajući u obzir da nas zanima elektronika, nastavit ćemo proučavati ove ...
Mjerači protoka za Arduino i gdje kupiti
The mjerači protoka elektroničkog tipa koji se koriste u ArduinuPoput YF-S201, YF-S401, FS300A i FS400A, oni imaju plastično kućište i rotor s lopaticama unutra, kao što sam već spomenuo. Magnet pričvršćen na rotor i njegovo okretanje, Hallovim efektom, odredit će protok ili potrošnju koju mjeri cijelo vrijeme. Izlaz senzora bit će kvadratni val s frekvencijom proporcionalnom protoku kroz njega.
Takozvani K faktor pretvorbe između frekvencije (Hz) i protoka (l / min) ovisi o parametrima koje je proizvođač dao senzoru, stoga nije isti za sve. U tablice podataka ili informacije o modelu koju kupite imat će ove vrijednosti tako da ih možete koristiti u Arduino kodu. Niti će preciznost biti ista, iako se općenito za Arduino obično razlikuju između 10% iznad ili ispod s obzirom na trenutni protok.
The preporučeni modeli zvuk:
- YF-S201: ima priključak za cijev od 1/4,, za mjerenje protoka između 0.3 do 6 litara u minuti. Maksimalni pritisak koji podnosi je 0.8 MPa, s maksimalnim temperaturama fluida do 80 ° C. Njegov napon djeluje između 5-18v.
- YF-S401: u ovom je slučaju spoj na cijev 1/2 ″, iako uvijek možete koristiti pretvarače. Protok koji mjeri je od 1 do 30 l / min, s tlakovima do 1.75 MPa i temperaturama fluida do 80 ° C. Njegov je napon, međutim, i dalje 5-18v.
- FS300A: isti napon i ista maksimalna temperatura kao prethodni. U ovom slučaju s 3/4 ″ cijevima, s maksimalnim protokom od 1 do 60 l / min i tlakom od 1.2 MPa.
- Nije pronađen nijedan proizvod.: također održava napon i maksimalnu temperaturu s obzirom na svoje alternative, također maksimalni protok i tlak isti su kao i kod FS300A. Jedino što varira je da je cijev od 1 inča.
Morate odabrati onu koja vas najviše zanima za vaš projekt ...
Integracija s Arduinom: praktični primjer
La spajanje vašeg mjerača protoka vrlo je jednostavno. Obično imaju 3 kabela, jedan za prikupljanje podataka o protoku, a druga dva za napajanje. Podaci se mogu povezati na Arduino ulaz koji vam najviše odgovara, a zatim programirati kod skice. I to one za napajanje, jedno na 5V, a drugo na GND, i to bi bilo dovoljno da počne raditi.
Ali da bi imao nekakvu funkciju, prvo morate stvoriti kod u Arduino IDE. Mnogo je načina za upotrebu ovog senzora protoka, ali i načina za njegovo programiranje, iako ovdje imate praktičan i jednostavan primjer tako da možete početi vidjeti kako to radi:
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 ako želite dobiti potrošnju, tada možete koristiti ovaj drugi kôd ili kombinirati oba da biste imali oba ... Za potrošnju, postignuti protok mora biti integriran s obzirom na vrijeme:
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)");
}
Već znate da, ovisno o tome što trebate, morate izmijeniti ovaj kôd, osim toga, vrlo je važno staviti faktor K modela koji ste kupili ili neće uzeti stvarna mjerenja. Ne zaboravi!