Đo lưu lượng hoặc mức tiêu thụ chất lỏng nó quan trọng trong một số trường hợp, và đối với điều này, bạn cần một đồng hồ đo lưu lượng. Ví dụ: nếu bạn theo dõi Công thức 1, bạn sẽ biết rằng FIA buộc các đội sử dụng đồng hồ đo lưu lượng trong động cơ để phát hiện mức tiêu thụ mà mỗi đội tạo ra trên xe của họ và do đó tránh các bẫy có thể xảy ra bằng cách bơm lưu lượng lớn hơn để nhận được nhiều hơn đôi khi công suất. hoặc dầu được sử dụng như thế nào để đốt cháy động cơ ...
Nhưng ngoài F1, bạn có thể quan tâm đến việc có một trong những thiết bị này để biết mức tiêu thụ nước hoặc bất kỳ chất lỏng nào khác mà hệ thống có, hoặc cũng có thể xác định tốc độ dòng chảy của ống hút từ bể chứa để xác định thời điểm tiêu thụ, hệ thống tưới vườn tự động, v.v. Các ứng dụng của các yếu tố này rất nhiều, bạn có thể tự đặt giới hạn.
Lưu lượng kế hoặc lưu lượng kế
Làm thế nào bạn nên biết dòng chảy là lượng chất lỏng hoặc chất lỏng lưu thông qua một đường ống hoặc ống dẫn trong một đơn vị thời gian. Nó được đo bằng đơn vị thể tích chia cho đơn vị thời gian, chẳng hạn như lít trên phút, lít trên giờ, mét khối trên giờ, mét khối trên giây, v.v. (l / phút, l / h, m³ / h, ...).
Đồng hồ đo lưu lượng là gì?
El lưu lượng kế hoặc máy đo chất lỏng Đây là thiết bị có khả năng đo lượng dòng chảy đi qua một đường ống. Có một số mô hình và nhà sản xuất có thể dễ dàng tích hợp với Arduino. Tốc độ dòng chảy này sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như tiết diện của đường ống và áp suất cung cấp.
Bằng cách kiểm soát hai thông số đó và với đồng hồ đo lưu lượng đo lưu lượng, bạn có thể có một hệ thống kiểm soát tinh vi cho chất lỏng. Rất hữu ích cho tự động hóa gia đình hoặc các dự án điện tử và thậm chí công nghiệp khác. Đối với các dự án gia đình, các nhà sản xuất có các mô hình nổi tiếng như YF-S201, FS300A, FS400A, Vv
Các loại lưu lượng kế
Trong thị trường, bạn sẽ tìm thấy đa dạng chủng loại của lưu lượng kế hoặc lưu lượng kế tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà bạn cho nó và ngân sách bạn muốn đầu tư. Ngoài ra, một số trong số chúng dành riêng cho chất lỏng, chẳng hạn như nước, nhiên liệu, dầu, những loại khác có độ chính xác cao hơn hoặc thấp hơn, với giá dao động từ vài euro đến hàng nghìn euro, một số rất cao cấp ở cấp độ công nghiệp:
- Lưu lượng kế cơ học: nó là một chiếc đồng hồ rất điển hình mà mọi người đều có trong nhà để đo lượng nước họ tiêu thụ trong đồng hồ của họ. Dòng chảy làm quay một tuabin chuyển động một trục được kết nối với bộ đếm cơ học tích lũy các số đọc. Là cơ khí, trong trường hợp này nó không thể được tích hợp với Arduino.
- Lưu lượng kế siêu âm- Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nhưng cực kỳ đắt tiền để sử dụng trong gia đình. Bạn có thể đo tốc độ dòng chảy bằng thời gian siêu âm đi qua chất lỏng cần đo.
- Lưu lượng kế điện từ: Chúng cũng thường được sử dụng trong công nghiệp cho các đường ống lên đến 40 inch và áp suất cao. Chúng có giá rất đắt và sử dụng hệ thống điện từ để đo lường.
- Lưu lượng kế tuabin điện tử: chi phí thấp và rất chính xác. Đây là những thứ mà bạn có thể dễ dàng tích hợp với Arduino của mình và cũng được sử dụng cho mục đích gia đình. Họ sử dụng một tuabin có các cánh quay khi dòng chất lỏng đi qua nó và cảm biến hiệu ứng Hall sẽ tính toán dòng chảy theo RPM mà nó đạt được trong lượt. Vấn đề là bị xâm nhập, chúng bị sụt áp cao và bị hư hỏng các bộ phận của chúng nên sẽ không tồn tại được lâu ...
Vì chúng tôi quan tâm đến điện tử, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu những ...
Lưu lượng kế cho Arduino và nơi mua
Các đồng hồ đo lưu lượng loại điện tử được sử dụng trong ArduinoGiống như YF-S201, YF-S401, FS300A và FS400A, chúng có vỏ bằng nhựa và cánh quạt với các cánh quạt bên trong, như tôi đã đề cập trước đây. Một nam châm được gắn cố định vào rôto và chuyển động quay của nó, bằng hiệu ứng Hall, sẽ xác định lưu lượng hoặc mức tiêu thụ mà nó luôn đo. Đầu ra của cảm biến sẽ là một sóng vuông có tần số tỷ lệ với dòng chảy qua nó.
Cái gọi là hệ số chuyển đổi K giữa tần số (Hz) và lưu lượng (l / phút) phụ thuộc vào các thông số mà nhà sản xuất đưa ra cho cảm biến, do đó, nó không giống nhau cho tất cả. bên trong bảng dữ liệu hoặc thông tin mô hình bạn mua sẽ có các giá trị này để bạn có thể sử dụng chúng trong mã Arduino. Độ chính xác sẽ không giống nhau, mặc dù nói chung, chúng đối với Arduino thường thay đổi từ 10% trên hoặc dưới đối với dòng hiện tại.
Các mô hình đề xuất âm thanh:
- YF-S201: nó có một kết nối cho một ống 1/4 ″, để đo lưu lượng từ 0.3 đến 6 lít mỗi phút. Áp suất tối đa mà nó chịu được là 0.8 MPa, với nhiệt độ chất lỏng tối đa lên đến 80ºC. Điện áp của nó hoạt động trong khoảng 5-18v.
- YF-S401: trong trường hợp này, kết nối với ống là 1/2 ″, mặc dù bạn luôn có thể sử dụng bộ chuyển đổi. Lưu lượng mà nó đo được là từ 1 đến 30 l / phút, với áp suất lên đến 1.75 MPa và nhiệt độ chất lỏng lên đến 80ºC. Điện áp của nó, tuy nhiên, vẫn là 5-18v.
- FS300A: cùng điện áp và cùng nhiệt độ tối đa như những cái trước. Trong trường hợp này với ống 3/4 ″, với lưu lượng tối đa từ 1 đến 60 l / phút và áp suất 1.2 MPa.
- Không tìm thấy sản phẩm.: nó cũng duy trì điện áp và nhiệt độ tối đa đối với các lựa chọn thay thế của nó, lưu lượng và áp suất tối đa cũng giống như đối với FS300A. Điều duy nhất khác nhau là ống là 1 inch.
Bạn phải chọn cái mà bạn quan tâm nhất cho dự án của mình ...
Tích hợp với Arduino: một ví dụ thực tế
La kết nối đồng hồ đo lưu lượng của bạn rất đơn giản. Chúng thường có 3 cáp, một cáp để thu thập dữ liệu về luồng và hai cáp còn lại để cấp nguồn. Dữ liệu có thể được kết nối với đầu vào Arduino phù hợp với bạn nhất và sau đó lập trình mã phác thảo. Và những nguồn cung cấp điện, một nguồn vào 5V và một nguồn khác cho GND, và như vậy là đủ để nó bắt đầu hoạt động.
Nhưng để nó có một số loại chức năng, trước tiên bạn phải tạo mã trong Arduino IDE. Các cách sử dụng cảm biến lưu lượng này rất nhiều và cũng có nhiều cách để lập trình nó, mặc dù ở đây bạn có một ví dụ thực tế và đơn giản vì vậy bạn có thể bắt đầu xem nó hoạt động như thế nào:
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)");
}
Và nếu bạn muốn nhận được sự tiêu thụ, sau đó bạn có thể sử dụng mã khác này hoặc kết hợp cả hai để có cả hai ... Để tiêu thụ, dòng đạt được phải được tích hợp theo thời gian:
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)");
}
Bạn đã biết rằng tùy thuộc vào những gì bạn cần, bạn phải sửa đổi mã này, ngoài ra, điều rất quan trọng là phải đặt yếu tố K của mô hình bạn đã mua hoặc nó sẽ không có các phép đo thực tế. Đừng quên!