Zmierz przepływ lub zużycie płynu jest to ważne w niektórych przypadkach, a do tego potrzebny jest przepływomierz. Na przykład, jeśli podążasz za Formułą 1, będziesz wiedział, że FIA zmusza zespoły do używania przepływomierza w silniku do wykrywania zużycia paliwa przez każdy zespół w swoich samochodach, a tym samym unikania potencjalnych pułapek poprzez wstrzykiwanie większego przepływu, aby uzyskać więcej moc czasami.lub jak olej jest używany do spalania silnika ...
Ale poza F1 możesz być zainteresowany posiadaniem jednego z tych urządzeń, aby wiedzieć, jakie zużycie wody lub jakiejkolwiek innej cieczy ma system, lub też określić natężenie przepływu rury, która pobiera ze zbiornika, aby określić, kiedy jest zużyta, zautomatyzowane systemy nawadniania ogrodów itp. Plik zastosowań tych elementów jest wiele, możesz sam ustawić limit.
Przepływomierz lub przepływomierz
Skąd powinieneś wiedzieć przepływ to ilość cieczy lub płynu, która przepływa przez rurę lub króciec w jednostce czasu. Jest mierzony w jednostkach objętości podzielonych przez jednostki czasu, takie jak litry na minutę, litry na godzinę, metr sześcienny na godzinę, metry sześcienne na sekundę itp. (l / min, l / h, m³ / h, ...).
Co to jest przepływomierz?
El przepływomierz lub przepływomierz Jest to urządzenie, które jest w stanie zmierzyć wielkość przepływu, który przechodzi przez rurę. Istnieje kilka modeli i producentów, które można łatwo zintegrować z Arduino. To natężenie przepływu będzie zależało od kilku czynników, takich jak przekrój rury i ciśnienie zasilania.
Kontrolując te dwa parametry i korzystając z przepływomierza mierzącego przepływ, można uzyskać wyrafinowany system kontroli płynów. Bardzo przydatne przy automatyzacji domu lub innych projektach elektronicznych, a nawet przemysłowych. W przypadku projektów domowych twórcy mają dobrze znane modele, takie jak YF-S201, FS300A, FS400A, itp.
Typy przepływomierzy
Na rynku znajdziesz różne rodzaje przepływomierzy lub przepływomierzy w zależności od przeznaczenia i budżetu, który chcesz zainwestować. Ponadto niektóre z nich są specyficzne dla płynu, takiego jak woda, paliwo, olej, inne mają większą lub mniejszą dokładność, a ceny wahają się od kilku do tysięcy euro, a niektóre są bardzo zaawansowane na poziomie przemysłowym:
- Przepływomierz mechaniczny: jest to bardzo typowy licznik, który każdy ma w domu do pomiaru zużywanej wody za pomocą swoich liczników. Przepływ obraca turbinę, która porusza wałem, który jest połączony z mechanicznym licznikiem, który gromadzi odczyty. Ponieważ jest mechaniczny, w tym przypadku nie można go zintegrować z Arduino.
- Przepływomierz ultradźwiękowy- Szeroko stosowany w przemyśle, ale niezwykle drogi do użytku domowego. Można zmierzyć natężenie przepływu na podstawie czasu przejścia ultradźwięków przez mierzony płyn.
- Przepływomierz elektromagnetyczny: Są również często używane w przemyśle do rur do 40 cali i wysokich ciśnień. Kosztują bardzo drogo i wykorzystują do pomiaru system elektromagnetyczny.
- Elektroniczny przepływomierz turbinowy: niski koszt i bardzo dokładny. Są to te, które możesz łatwo zintegrować z Arduino i są używane również do użytku domowego. Używają turbiny z łopatkami, które obracają się, gdy przepływa przez nią płyn, a czujnik Halla obliczy przepływ zgodnie z obrotami na minutę, które osiąga w zakręcie. Problem polega na tym, że będąc uciążliwymi, mają duży spadek ciśnienia i ulegają pogorszeniu w swoich częściach, więc nie wytrzymają długo ...
Biorąc pod uwagę, że interesuje nas elektronika, będziemy kontynuować naukę tych ...
Przepływomierze do Arduino i gdzie kupić
L przepływomierze typu elektronicznego stosowane w ArduinoPodobnie jak YF-S201, YF-S401, FS300A i FS400A mają plastikową obudowę i wirnik z łopatkami w środku, o czym wspomniałem wcześniej. Magnes przymocowany do wirnika i jego obrót, dzięki efektowi Halla, określi przepływ lub zużycie, które mierzy przez cały czas. Sygnał wyjściowy czujnika będzie falą prostokątną o częstotliwości proporcjonalnej do przepływu przez nią.
Tak zwany współczynnik konwersji K między częstotliwością (Hz) a przepływem (l / min) zależy od parametrów, które producent nadał czujnikowi, dlatego nie jest taki sam dla wszystkich. w arkusze danych lub informacje o modelu kupowane będą miały te wartości, aby można było ich użyć w kodzie Arduino. Precyzja również nie będzie taka sama, chociaż generalnie te dla Arduino mają tendencję do wahania się między 10% powyżej lub poniżej w odniesieniu do przepływu prądu.
L zalecane modele dźwięk:
- YF-S201: posiada przyłącze na rurkę 1/4 ″ do pomiaru przepływu w zakresie od 0.3 do 6 litrów na minutę. Maksymalne ciśnienie, które toleruje, wynosi 0.8 MPa, a maksymalna temperatura płynu do 80ºC. Jego napięcie działa w zakresie 5-18 V.
- YF-S401: w tym przypadku podłączenie do rury wynosi 1/2 ″, chociaż zawsze można użyć konwerterów. Mierzony przepływ wynosi od 1 do 30 l / min, przy ciśnieniu do 1.75 MPa i temperaturze płynu do 80ºC. Jednak jego napięcie nadal wynosi 5-18 V.
- FS300A: takie samo napięcie i taka sama maksymalna temperatura jak poprzednie. W tym przypadku z rurami 3/4 ″, przy maksymalnym przepływie od 1 do 60 l / min i ciśnieniu 1.2 MPa.
- Nie znaleziono produktów: utrzymuje również napięcie i maksymalną temperaturę w stosunku do swoich alternatyw, również maksymalny przepływ i ciśnienie są takie same jak dla FS300A. Jedyną różnicą jest to, że rura ma 1 cal.
Musisz wybrać ten, który najbardziej Cię interesuje dla Twojego projektu ...
Integracja z Arduino: praktyczny przykład
La podłączenie przepływomierza jest bardzo proste. Zwykle mają 3 kable, jeden do zbierania danych o przepływie, a dwa pozostałe do zasilania. Dane można podłączyć do wejścia Arduino, które najbardziej Ci odpowiada, a następnie zaprogramować kod szkicu. I te zasilające, jeden na 5V, a drugi na GND, i to wystarczy, żeby zaczął działać.
Ale aby miał jakąś funkcję, najpierw musisz utworzyć plik kod w Arduino IDE. Sposobów użycia tego czujnika przepływu jest wiele, a także sposobów jego zaprogramowania, chociaż tutaj masz praktyczny i prosty przykład więc możesz zacząć widzieć, jak to działa:
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 jeśli chcesz uzyskać konsumpcję, możesz użyć tego innego kodu lub połączyć oba, aby uzyskać oba ... W przypadku zużycia uzyskany przepływ musi być zintegrowany z czasem:
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)");
}
Wiesz już, że w zależności od tego, czego potrzebujesz, musisz zmodyfikować ten kod, dodatkowo bardzo ważne jest, aby wstawić współczynnik K. zakupionego modelu lub nie będzie dokonywał rzeczywistych pomiarów. Nie zapomnij!