Датчик расхода воды:что это такое и как его использовать

Датчик расхода воды

Вы ищете способ измерить объем воды, который вы используете в вашем доме? Было бы лучше, если бы у вас был датчик расхода воды.

Для эффективного управления водными ресурсами вам необходимо поставлять только то количество воды, которое необходимо для эффективного управления водными ресурсами. По этой причине лучше всего постоянно измерять расход воды в ваших системах управления водными ресурсами.

Кроме того, существуют различные типы датчиков расхода воды и методов измерения. Этого достаточно, чтобы вы запутались, какой из них использовать для вашей схемы.

Итак, в этой статье мы рассмотрим различные типы датчиков воды и способы их использования с Arduino.

Что такое датчик расхода воды?

Датчики расхода воды — это устройства, которые могут измерять расход воды. Я также измеряю объем жидкости, проходящий в единицу времени.

Кроме того, вы можете найти датчики расхода воды в автоматических водонагревателях, кофемашинах (самостоятельных и стандартных) и автоматах по продаже воды.

Кофемашина

Большинство датчиков расхода воды включают водяной ротор и датчик Холла, встроенный в медный корпус.

Кроме того, на выбор предлагаются различные типы датчиков воды.

Однако это зависит от количества используемой воды, затрат и условий содержания. Кроме того, датчики воды могут измерять грязную воду, взвеси, чистую, холодную и горячую воду.

Как работает датчик расхода воды?

Мы будем работать с датчиком воды (YF-S201), который имеет водяной ротор и датчик Холла. Действительно, вода проходит через один конец этого датчика и уходит через другой.

Кроме того, когда вода проходит через датчик, она попадает на водяной ротор и активирует его. Итак, скорость потока воды определяет скорость вращения водяного ротора.

При каждом успешном вращении водяного ротора датчик Холла выдает импульс через сигнальный выходной контакт.

Таким образом, количество импульсов на выводе сигнала зависит от скорости вращения турбины.

Как? Водяной ротор имеет магнит, который помогает датчику Холла определять расход воды. Когда вода течет через датчик, скорость влияет на магнитный поток датчика.

Таким образом, датчик Холла обнаруживает и генерирует выходной сигнал, пропорциональный магнитному потоку.

Другими словами, датчик расхода воды генерирует прямоугольную волну при каждом обороте водяного ротора.

Таким образом, мы можем измерить расход воды, рассчитав количество импульсов, генерируемых в секунду или минуту.

Кроме того, вы можете отображать свои измерения на ЖК-дисплее 16 x 2 или на последовательном мониторе компьютера.

Другие типы датчиков воды

По правде говоря, каждый датчик расхода воды работает по-своему. В то время как большинство датчиков воды имеют водяные роторы, которые вращаются в соответствии с потоком воды, у других есть более сложные принципы работы.

Датчики лопастного колеса

Датчики расхода воды с лопастным колесом являются наиболее распространенными и менее дорогими датчиками расхода воды, которые вы можете найти на рынке. Кроме того, ротор работает перпендикулярно скорости потока. Следовательно, датчик будет контактировать только с ограниченным поперечным сечением потока.

Датчики прямого вытеснения

Датчики объемного расхода работают, когда у вас нет прямой трубы. Это также работает, когда вы не можете использовать датчик лопастного колеса, например, для измерения агрессивных жидкостей.

Датчики PDM являются единственной технологией измерения расхода, которая может напрямую измерять объем жидкости. Он работает, захватывая карманы жидкости между вращающимися компонентами. Эти вращающиеся компоненты обычно находятся в высокоточной камере.

Вы можете думать об этом как о наполнении чашки жидкостью и выливании содержимого. Затем посчитайте, сколько раз вы наполняете чашку.
Кроме того, скорость вращения датчиков PDM зависит от скорости потока, поскольку поток жидкости вызывает вращение.

Магнитные датчики потока

Напротив, датчики магнитного потока не имеют движущихся частей. Вместо этого он работает на основе закона электромагнитной индукции Фарадея.

Согласно этому закону проводящие жидкости создают напряжение через магнитное поле. Таким образом, магнитный датчик расхода создает магнитное поле для измерений, а не двигателей. Он также направляет магнитное поле в жидкость, протекающую по линии.

Следовательно, чем выше скорость потока жидкости, тем большее напряжение генерирует жидкость. И это приводит к тому, что напряжение, индуцированное в этом датчике, пропорционально движению воды.

Однако магнитные датчики будут работать только для сточных вод или грязных жидкостей с проводящими материалами. Таким образом, вы не можете измерить чистую воду с помощью этого датчика, потому что в нем отсутствуют атомы.

Грязная вода

Ультразвуковые датчики потока

В качестве альтернативы ультразвуковые расходомеры используют звуковые волны для определения скорости потока жидкости по трубе. Также ультразвуковые датчики потока работают на эффекте Доплера. Следовательно, когда в ультразвуковом сигнале есть частотный сдвиг, датчик обнаружит поток.
Кроме того, вы можете использовать ультразвуковые датчики расхода для приложений, которые повреждают стандартные расходомеры. К таким применениям относятся шламы, сточные воды и другие грязные жидкости. Кроме того, эти датчики воды измеряют скорость жидкости и оценивают объемный расход с помощью ультразвука.

Сточные воды

Функции и характеристики

• Рабочее напряжение:4,5–24 В
• Нормальное напряжение:от 5 до 18 В.
• Максимальный ток:15 мА или 5 В.
• Нагрузочная способность:≤10 мА В или 5 В
• Пропускная способность:1–30 л/мин.
• Электрическая прочность:1250 В/мин.
• Диапазон давления воды:менее 1,75 МПа
• Рабочая температура:менее 80 ⁰ С
• Рабочая температура жидкости:менее 120 ⁰ С
• Диапазон влажности:от 35 % до 90 % относительной влажности.
• Сопротивление изоляции:более 100 МОм.

Как использовать датчики потока воды

К счастью, есть более доступный и экономичный способ использования датчика расхода воды. И вам нужно подключить его к микроконтроллеру — в данном случае к Arduino.

Как мы упоминали ранее, нам нужно подсчитать выходные датчики для измерения расхода любой жидкости. Кроме того, мы можем использовать контакты прерывания Arduino для обнаружения импульсов.

Прежде чем мы продолжим, вот компоненты, которые вам понадобятся для этого проекта:

Микроконтроллер Arduino

YF-S201 Датчик расхода воды

Кабели макетной платы (x3)

Макетные платы и кабели

Как подключить датчик расхода воды к Arduino

Подключение Arduino

Исследовательский портал

Мы будем использовать второй вывод цифрового ввода-вывода в качестве вывода захвата прерывания для подсчета импульсов от датчика.

Чтобы установить соединения, просто:

• Подключите контакты источника питания датчика воды YF-S201 (черный и красный провода) к контакту 5 В и заземлению Arduino.
• Затем подключите желтый провод выходного напряжения к цифровому контакту ввода-вывода 2 платы Arduino.
• Наконец, загрузите код Arduino, чтобы завершить подключение.

1 — код Arduino

2- Код Arduino

3- Код Arduino

4- Код Arduino

5- Код Arduino

Заключительные слова

Точность жизненно важна, если вам нужна надлежащая система управления водными ресурсами. Вот почему мы рекомендуем использовать датчик расхода воды YF-S201 для этого проекта.

Хотя существуют и другие датчики воды, YF-S201 более экономичен и дает точные показания.

Не забудьте проверить свой код, чтобы увидеть правильный вывод. Если ваши соединения не работают, перепроверьте свои принципы и убедитесь, что вы правильно подключили все провода. Затем рассмотрите возможность замены компонентов.
Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.