Flowmeter: alt du trenger å vite

Mål væskestrøm eller forbruk det er viktig i noen tilfeller, og for dette trenger du en strømningsmåler. Hvis du for eksempel følger Formel 1, vil du vite at FIA tvinger team til å bruke en strømningsmåler i motoren for å oppdage forbruket hvert lag lager i bilene sine og dermed unngå mulige feller ved å injisere større strøm for å få mer til tider. eller hvordan olje brukes til å forbrenne motoren ...

Men utenfor F1 kan du være interessert i å ha en av disse enhetene for å vite hvilket forbruk av vann eller annen væske et system har, eller også bestemme strømningshastigheten til et rør som trekker fra en tank for å bestemme når det forbrukes, automatiserte hageanleggssystemer, etc. De anvendelsene av disse elementene er mange, kan du selv sette grensen.

Flowmeter eller flowmeter

Hvordan skal du vite det strømmen er mengden væske eller væske som sirkulerer gjennom et rør eller en stub per tidsenhet. Den måles i volumenheter delt på tidsenhet, for eksempel liter per minutt, liter per time, kubikkmeter per time, kubikkmeter per sekund osv. (l / min, l / t, m³ / t, ...).

Hva er en strømningsmåler?

El flowmeter eller fluid meter Det er enheten som er i stand til å måle den mengden strømning som går gjennom et rør. Det er flere modeller og produsenter som enkelt kan integreres med Arduino. Denne strømningshastigheten vil avhenge av flere faktorer, som seksjonen av røret og tilførselstrykket.

Ved å kontrollere disse to parametrene og med en strømningsmåler som måler strømningen, kan du ha et sofistikert kontrollsystem for væskene. Veldig nyttig for hjemmeautomatisering eller andre elektroniske og til og med industrielle prosjekter. For hjemmeprosjekter har produsenter kjente modeller som YF-S201, FS300A, FS400AOsv

Flowmeter-typer

I markedet finner du forskjellige typer av strømningsmåler eller strømningsmåler avhengig av bruken du gir den og budsjettet du vil investere. I tillegg er noen av dem spesifikke for en væske, som vann, drivstoff, olje, andre har større eller mindre presisjon, med priser som spenner fra noen få euro til tusenvis av euro, i noen veldig avanserte på industrinivå:

Mekanisk strømningsmåler: det er en veldig typisk måler som alle har i huset for å måle vannet de bruker i målerne sine. Strømmen snur en turbin som beveger en aksel som er koblet til en mekanisk teller som akkumulerer avlesningene. Å være mekanisk, i dette tilfellet kan den ikke integreres med Arduino.
Ultralydsmåler- Mye brukt i industrien, men ekstremt dyrt for hjemmebruk. Du kan måle strømningshastigheten etter den tiden det tar før ultralyd passerer gjennom væsken som skal måles.
Elektromagnetisk strømningsmåler: De brukes også ofte i industrien for rør opp til 40 tommer og høyt trykk. De koster veldig dyre og bruker et elektromagnetisk system for måling.
Elektronisk turbinflowmåler: lave kostnader og veldig nøyaktige. Dette er de du enkelt kan integrere med Arduino og brukes også i hjemmet. De bruker en turbin med kniver som svinger når væskestrømmen passerer gjennom den, og en Hall-effektsensor vil beregne strømningen i henhold til turtallene den når i svingen. Problemet er at de er påtrengende, og de har høyt trykkfall og lider forverring i sine deler, så de vil ikke vare lenge ...

Med tanke på at vi er interessert i elektronikk, skal vi fortsette å studere disse ...

Flowmeters for Arduino og hvor du kan kjøpe

den elektroniske strømningsmålere som brukes i ArduinoI likhet med YF-S201, YF-S401, FS300A og FS400A, har de et plasthus og en rotor med blader inni, som jeg nevnte tidligere. En magnet festet til rotoren og dens rotasjon, av Hall-effekten, vil til enhver tid bestemme strømmen eller forbruket den måler. Sensorens utgang vil være en firkantbølge med en frekvens som er proporsjonal med strømmen gjennom den.

Den såkalte K-konverteringsfaktoren mellom frekvens (Hz) og strømning (l / min) avhenger av parameterne som produsenten har gitt til sensoren, derfor er det ikke det samme for alle. I datablad eller modellinformasjon du kjøper vil ha disse verdiene slik at du kan bruke dem i Arduino-koden. Heller ikke presisjonen vil være den samme, men generelt varierer disse for Arduino vanligvis mellom 10% over eller under med hensyn til strømmen.

den anbefalte modeller er:

YF-S201: den har en tilkobling for et 1/4 ″ rør for å måle strømning mellom 0.3 og 6 liter per minutt. Maksimalt trykk den tåler er 0.8 MPa, med maksimale væsketemperaturer på opptil 80 ° C. Spenningen fungerer mellom 5-18v.
YF-S401: i dette tilfellet er forbindelsen til røret 1/2 ″, selv om du alltid kan bruke omformere. Strømningen den måler er fra 1 til 30 l / min, med trykk på opptil 1.75 MPa og væsketemperaturer på opptil 80 ° C. Spenningen er imidlertid fortsatt 5-18v.
FS300A: samme spenning og samme maksimumstemperatur som de forrige. I dette tilfellet med 3/4 ″ rør, med en maksimal strømning på 1 til 60 l / min og trykk på 1.2 MPa.
Ingen produkter funnet.: den opprettholder også spenning og maksimal temperatur med hensyn til alternativene, også maksimal strømning og trykk er de samme som for FS300A. Det eneste som varierer er at røret er 1 tomme.

Du må velge den som mest interesserer deg for prosjektet ditt ...

Integrasjon med Arduino: et praktisk eksempel

La tilkoblingen av strømningsmåler er veldig enkel. De har vanligvis 3 kabler, en for datainnsamling på strømmen, og de andre to for strøm. Dataene kan kobles til Arduino-inngangen som passer deg best, og programmer deretter skissekoden. Og de kraftige, en til 5V og en annen til GND, og det ville være nok til å begynne å jobbe.

Men for at den skal ha en slags funksjon, må du først opprette kode i Arduino IDE. Måtene å bruke denne strømningssensoren på er mange, og også måtene å programmere den på, selv om du har her et praktisk og enkelt eksempel slik at du kan begynne å se hvordan det fungerer:

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)");
}

Og hvis du vil få forbruk, så kan du bruke denne andre koden, eller kombinere begge for å ha begge deler ... For forbruk må oppnådd strømning være integrert med hensyn til tid:

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)");
}

Du vet allerede at avhengig av hva du trenger, må du endre denne koden, i tillegg er det veldig viktig å sette K-faktoren av modellen du kjøpte, ellers vil den ikke ta faktiske målinger. Ikke glem!

Hardwarelibre