מד זרימה: כל מה שאתה צריך לדעת

מד זרימה

מדוד את זרימת הנוזל או צריכתו זה חשוב במקרים מסוימים, ולשם כך אתה צריך מד זרימה. לדוגמא, אם תעקוב אחר פורמולה 1, תדע כי ה- FIA מאלץ צוותים להשתמש במד זרימה במנוע כדי לזהות את הצריכה שכל צוות עושה במכוניותיהם וכך להימנע ממלכודות אפשריות על ידי הזרקת זרימה גדולה יותר כדי להשיג יותר כוח ברגעים מסוימים או כיצד משתמשים בשמן לשריפת המנוע ...

אך מחוץ ל- F1, ייתכן שתהיה מעוניין שיהיה אחד מהמכשירים הללו לדעת איזה צריכת מים או כל נוזל אחר יש למערכת, או גם לקבוע את קצב הזרימה של צינור השואב ממיכל כדי לקבוע מתי הוא נצרך, מערכות השקיה לגינה אוטומטיות וכו '. ה יישומים של אלמנטים אלה הם רביםאתה יכול לקבוע את הגבול בעצמך.

מד זרימה או מד זרימה

איך כדאי לדעת הזרימה הוא כמות הנוזל או הנוזל שמסתובבים דרך צינור או תוף ליחידת זמן. הוא נמדד ביחידות נפח חלקי יחידת זמן, כמו ליטר לדקה, ליטר לשעה, קוב לשעה, קוב לשנייה וכו '. (l / min, l / h, m³ / h, ...).

מהו מד זרימה?

El מד זרימה או מד נוזלים המכשיר מסוגל למדוד את כמות הזרימה שעוברת דרך צינור. ישנם מספר דגמים ויצרנים הניתנים לשילוב בקלות עם הארדואינו. קצב זרימה זה יהיה תלוי בכמה גורמים, כגון קטע הצינור ולחץ האספקה.

על ידי שליטה בשני הפרמטרים הללו ועם מד זרימה שמודד את הזרימה, תוכלו לקבל מערכת בקרה מתוחכמת לנוזלים. שימושי מאוד לאוטומציה ביתית או לפרויקטים אלקטרוניים אחרים ואפילו לתעשייה. לפרויקטים ביתיים, ליצרנים יש דגמים ידועים כמו YF-S201, FS300A, FS400A, וכו '

סוגי זרימת זרימה

בשוק תמצאו סוגים שונים של מדי זרימה או מדי זרימה בהתאם לשימוש שאתה נותן לו ולתקציב שאתה רוצה להשקיע. בנוסף, חלקם ספציפיים לנוזל, כגון מים, דלק, נפט, ואחרים הם בעלי דיוק גדול יותר או פחות, כאשר המחירים נעים בין יורו בודד לאלפי אירו, בחלקם מתקדמים מאוד ברמה התעשייתית:

  • מד זרימה מכני: זהו מד מאוד אופייני שיש לכל אחד בבית כדי למדוד את המים שהם צורכים במונים שלהם. הזרימה הופכת טורבינה שמניעה פיר המחובר לדלפק מכני שצובר את הקריאות. בהיותו מכני, במקרה זה לא ניתן לשלב אותו בארדואינו.
  • מד זרימה קולי- בשימוש נרחב בתעשייה, אך יקר במיוחד לשימוש ביתי. ניתן למדוד את קצב הזרימה לפי הזמן שלוקח לאולטרסאונד לעבור את הנוזל למדידה.
  • מד זרימה אלקטרומגנטי: הם משמשים לעתים קרובות בתעשייה לצינורות של עד 40 אינץ 'ולחצים גבוהים. הם עולים מאוד יקרים ומשתמשים במערכת אלקטרומגנטית למדידה.
  • מד זרימת טורבינות אלקטרוני: עלות נמוכה ומדויקת מאוד. אלה הם שאתה יכול לשלב בקלות עם Arduino שלך ומשמשים גם לשימוש ביתי. הם משתמשים בטורבינה עם להבים שמסתובבים כשזרם הנוזל עובר דרכה וחיישן אפקט הול יחשב את הזרימה לפי הסל"ד שאליו הוא מגיע בסיבוב. הבעיה היא שהיותם פולשניים, יש להם ירידת לחץ גבוהה וסובלים מהידרדרות בחלקיהם, כך שהם לא יחזיקו מעמד זמן רב ...

אם ניקח בחשבון שאנחנו מעוניינים באלקטרוניקה, אנחנו נמשיך ללמוד את אלה ...

מד זרימה לארדואינו ואיפה לקנות

ل מדי זרימה מסוג אלקטרוני המשמשים בארדואינוכמו YF-S201, YF-S401, FS300A ו- FS400A, יש להם בית פלסטיק ורוטור עם להבים בפנים, כפי שציינתי קודם. מגנט הקבוע לרוטור וסיבובו, על ידי אפקט הול, יקבע את הזרימה או הצריכה שהוא מודד בכל עת. תפוקת החיישן תהיה גל מרובע עם תדר פרופורציונאלי לקצב הזרימה דרכו.

מה שמכונה גורם ההמרה K בין תדר (הרץ) לזרימה (ליטר / דקה) תלוי בפרמטרים שהיצרן נתן לחיישן, ולכן זה לא אותו דבר לכל. בתוך ה גליונות נתונים או מידע על המודל שתקנה יהיו ערכים אלה כך שתוכל להשתמש בהם בקוד הארדואינו. גם הדיוק לא יהיה זהה, אם כי באופן כללי אלה עבור Arduino בדרך כלל משתנים בין 10% מעל או מתחת ביחס לזרימה הנוכחית.

ل דגמים מומלצים צליל:

  • YF-S201: יש לו חיבור לצינור 1/4,, למדידת זרימה בין 0.3 ל -6 ליטר לדקה. הלחץ המרבי שהוא סובל הוא 0.8 מגה פיקסל, עם טמפרטורות נוזל מקסימליות של עד 80 מעלות צלזיוס. המתח שלה עובד בין 5-18 וולט.
  • YF-S401: במקרה זה, החיבור לצינור הוא 1/2 ″, אם כי תמיד ניתן להשתמש בממירים. הזרימה שהיא מודדת היא בין 1 ל 30 ליטר / דקה, עם לחצים של עד 1.75 מגה פיקסל וטמפרטורות נוזל של עד 80 מעלות צלזיוס. המתח שלה, לעומת זאת, עדיין 5-18V.
  • FS300A: מתח זהה וטמפרטורה מקסימלית זהה לזו הקודמת. במקרה זה עם צינורות 3/4 ″, עם זרימה מרבית של 1 עד 60 ליטר / דקה ולחצים של 1.2 מגה פיקסל.
  • FS400A: הוא גם שומר על מתח וטמפרטורה מקסימאלית ביחס לחלופות שלו, גם הזרימה והלחץ המרביים זהים לזה של FS300A. הדבר היחיד שמשתנה הוא שהצינור הוא 1 אינץ '.

עליכם לבחור את המעניין ביותר עבור הפרויקט שלכם ...

שילוב עם ארדואינו: דוגמה מעשית

ארדואינו מחובר למד זרם

La החיבור של מד הזרימה שלך פשוט מאוד. בדרך כלל יש להם 3 כבלים, אחד לאיסוף נתונים בזרימה, ושני האחרים לחשמל. ניתן לחבר את הנתונים לקלט הארדואינו המתאים לך ביותר ואז לתכנת את קוד השרטוט. ואלה עם ספקי החשמל, אחד ל- 5V ואחר ל- GND, וזה יספיק לו כדי להתחיל לעבוד.

אבל כדי שתהיה לו פונקציה כלשהי, ראשית עליך ליצור את קוד בארדואינו IDE. הדרכים להשתמש בחיישן זרימה זה רבות, וגם הדרכים לתכנת אותו, אם כי הנה לך דוגמה מעשית ופשוטה כדי שתוכל להתחיל לראות איך זה עובד:

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)");
}

ואם אתה רוצה לקבל צריכה, אז אתה יכול להשתמש בקוד אחר זה, או לשלב את שניהם כדי שיהיו שניהם ... לצריכה יש לשלב את הזרימה שהושגה ביחס לזמן:

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)");
}

אתה כבר יודע שלפי מה שאתה צריך עליך לשנות את הקוד הזה, בנוסף, חשוב מאוד לשים גורם K של הדגם שקנית או שהוא לא ייקח מדידות בפועל. אל תשכח!


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.