Ieškote būdo, kaip išmatuoti namuose sunaudojamo vandens kiekį? Jums padėtų, jei turėtumėte vandens srauto jutiklis.
Norint efektyviai valdyti vandenį, reikia tiekti tik tiek vandens, kiek jo reikia. Dėl šios priežasties geriausia nuolat matuoti vandens srautą savo vandens valdymo sistemose.
Be to, yra įvairių tipų vandens srauto jutiklių ir matavimo metodų. To pakanka, kad susipainiotumėte, kurį iš jų naudoti savo grandinėje.
Taigi šiame straipsnyje aptarsime įvairių tipų vandens jutiklius ir kaip juos naudoti su "Arduino".
Vandens srauto jutiklis
Šaltinis: Pxhere
Kas yra vandens srauto jutiklis?
Vandens srauto jutikliai - tai prietaisai, kuriais galima matuoti vandens srauto greitį. Taip pat matuoju skysčio tūrį, kuris praeina per laiko vienetą.
Be to, vandens srauto jutiklių galite rasti automatiniuose vandens šildytuvuose, kavos aparatuose (pasidaryk pats ir standartiniuose) ir vandens pardavimo automatuose.
Kavos aparatas
Šaltinis: Pixabay
Daugumą vandens srauto jutiklių sudaro variniame korpuse įmontuotas vandens rotorius ir salės efekto jutiklis.
Be to, galima rinktis įvairių tipų vandens jutiklius.
Tačiau tai priklauso nuo naudojamo vandens kiekio, išlaidų ir laikymo sąlygų. Be to, vandens jutikliai gali matuoti nešvarų vandenį, srutas, švarų, šaltą ir karštą vandenį.
Kaip veikia vandens srauto jutiklis?
Dirbsime su vandens jutikliu (YF-S201), kuriame yra vandens rotorius ir Hallo efekto jutiklis. Iš tiesų vanduo teka per vieną šio jutiklio galą ir išeina per kitą.
Be to, kai vanduo teka pro jutiklį, jis patenka į vandens rotorių ir jį suaktyvina. Taigi vandens srauto greitis lemia vandens rotoriaus sukimosi greitį.
Kiekvienam sėkmingam vandens rotoriaus apsisukimui Holo efekto jutiklis per signalo išvesties kaištį duoda impulsą.
Taigi impulsų, kuriuos gaunate per signalo išvesties kaištį, skaičius priklauso nuo turbinos sukimosi greičio.
Kaip? Vandens rotorius turi magnetą, kuris padeda Halo efekto jutikliui nustatyti vandens srautą. Kai vanduo teka pro jutiklį, greitis veikia jutiklio magnetinį srautą.
Taigi, Holo efekto jutiklis aptinka ir generuoja išėjimą, proporcingą magnetiniam srautui.
Kitaip tariant, vandens srauto jutiklis generuoja kvadratinę bangą kiekvienam vandens rotoriaus apsisukimui.
Taigi vandens srauto greitį galime išmatuoti apskaičiuodami per sekundę ar minutę generuojamų impulsų skaičių.
Be to, matavimus galima rodyti 16×2 LCD ekrane arba kompiuterio nuosekliajame monitoriuje.
Kiti vandens jutiklių tipai
Tiesą sakant, kiekvienas vandens srauto jutiklis veikia skirtingai. Dauguma vandens jutiklių turi vandens rotorius, kurie sukasi priklausomai nuo vandens srauto, tačiau kiti jutikliai veikia sudėtingesniais principais.
Jutikliai su irkliniu ratuku
Vandens srauto jutikliai su irkliniais ratukais yra labiausiai paplitę ir ne tokie brangūs vandens srauto jutikliai, kokių galima rasti rinkoje. Be to, rotorius veikia statmenai srautui. Taigi jutiklis liečiasi tik su ribotu srauto skerspjūviu.
Teigiamo poslinkio srauto jutikliai
Teigiamo poslinkio srauto jutikliai veikia, kai neturite tiesaus vamzdžio. Jie taip pat veikia, kai negalite naudoti į irklinį jutiklį panašaus matavimo ydingų skysčių.
PDM jutikliai yra vienintelė srauto matavimo technologija, kuria galima tiesiogiai matuoti skysčio tūrį. Ji veikia fiksuodama skysčio kišenes tarp besisukančių komponentų. Šie besisukantys komponentai paprastai būna didelio tikslumo kameroje.
Galima įsivaizduoti, kad tai panašu į puodelio pripildymą skysčiu ir jo turinio išpylimą. Tada suskaičiuokite, kiek kartų pripildėte puodelį.Be to, PDM jutiklių sukimosi greitis priklauso nuo srauto greičio, nes skysčio srautas sukelia sukimąsi.
Magnetiniai srauto jutikliai
Priešingai, magnetiniai srauto jutikliai neturi jokių judančių dalių. Vietoj to jie veikia pagal Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnį.
Pagal šį dėsnį laidūs skysčiai sukuria įtampą dėl magnetinio lauko. Taigi magnetinis srauto jutiklis matavimams atlikti sukuria magnetinį lauką, o ne variklius. Be to, jis nukreipia magnetinį lauką į per liniją tekantį skystį.
Vadinasi, kuo didesnis skysčio tekėjimo greitis, tuo didesnę įtampą generuoja skystis. O tai lemia, kad šiame jutiklyje indukuojama įtampa yra proporcinga vandens judėjimui.
Tačiau magnetiniai jutikliai tiktų tik nuotekoms - arba nešvariems skysčiams su laidžiomis medžiagomis. Todėl šiuo jutikliu negalima matuoti gryno vandens, nes jame nėra atomų.
Nešvarus vanduo
Šaltinis:
Vandens šaltinis: Pixabay
Ultragarsiniai srauto jutikliai
Ultragarsiniai srauto matuokliai naudoja garso bangas, kad nustatytų, kaip greitai skystis teka vamzdžiu. Be to, ultragarsiniai srauto jutikliai veikia dėl Doplerio efekto. Vadinasi, kai ultragarso signale atsiranda dažnio poslinkis, jutiklis aptinka srautą. be to, ultragarsinius srauto jutiklius galite naudoti toms reikmėms, kurioms kenkia standartiniai srauto matuokliai. Tokie taikymai apima srutas, nuotekas ir kitus nešvarius skysčius. Be to, šie vandens jutikliai ultragarsu matuoja skysčių greitį ir įvertina tūrinį srautą.
Nuotekos
Šaltinis: Flickr
Funkcijos ir specifikacijos
Darbinė įtampa: 4,5-24 voltų
Įprastinė įtampa: nuo 5 iki 18 voltų
Didžiausia srovė: 15 mA arba 5 V
Apkrovos talpa: 1,5 V: ≤10 mA Įtampa arba 5V
Srauto pralaidumas: 1-30 L/min
Elektros stiprumas: 1250 V/min
Vandens slėgio diapazonas: mažesnis nei 1,75 MPa
Darbinė temperatūra: mažesnė nei 80C
Eksploatacinė skysčio temperatūra: mažesnė nei 120C
Drėgmės diapazonas: 120-120 °C: Nuo 35 % iki 90 % santykinė drėgmė
Izoliacijos varža: didesnė nei 100 mohmų
Kaip naudoti vandens srauto jutiklius
Laimei, yra prieinamesnis ir ekonomiškesnis būdas naudoti vandens srauto jutiklį. An l turite jį sujungti su mikrovaldikliu - šiuo atveju su "Arduino".
Kaip minėjome anksčiau, norint išmatuoti bet kokio skysčio srauto greitį, reikės skaičiuoti išėjimo jutiklius. A d, impulsų aptikimui galime naudoti "Arduino" pertraukimo kaiščius.
Prieš tęsdami toliau, pateikiame šiam projektui reikalingus komponentus:
Arduino mikrovaldiklis
YF-S201 vandens srauto jutiklis
"Breadboard" laidai (x3)
Plokštelės ir kabeliai
Kaip prijungti vandens srauto jutiklį prie "Arduino
Arduino prijungimas
Researchgate
Antrąjį skaitmeninį įvesties / išvesties kaištį naudosime kaip pertraukų fiksavimo kaištį jutiklio impulsams skaičiuoti.
Norėdami atlikti jungtis, tiesiog:
Prijunkite vandens jutiklio YF-S201 maitinimo išvadus (juodą ir raudoną laidus) prie "Arduino" 5 V ir įžeminimo kontaktų.
Tada geltonąjį išėjimo įtampos laidą prijunkite prie "Arduino" skaitmeninio įvesties / išvesties 2 kaiščio.
Galiausiai įkelkite "Arduino" kodą, kad užbaigtumėte sujungimą.
1 - "Arduino" kodas
2 - "Arduino" kodas
3 - "Arduino" kodas
4- Arduino kodas
5- Arduino kodas
Baigiamieji žodžiai
Tikslumas yra gyvybiškai svarbus, jei norite turėti tinkamą vandens valdymo sistemą. Todėl šiam projektui rekomenduojame naudoti YF-S201 vandens srauto jutiklį.
Nors yra įvairių kitų vandens jutiklių, YF-S201 yra ekonomiškesnis ir duoda tikslius rodmenis.
Nepamirškite išbandyti savo kodo, kad pamatytumėte teisingą išvestį. Jei jungtys neveikia, patikrinkite savo principus ir įsitikinkite, kad tinkamai sujungėte visus laidus. Tada apsvarstykite galimybę pakeisti komponentus.Jei turite klausimų, nedvejodami kreipkitės į mus.