Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Przepływomierz cyfrowy do rur wodociągowych

Wodomierze zainstalowane w przewodach zasilających są powszechne w obiektach mieszkalnych, handlowych i przemysłowych. Mierzą one objętość wody przepływającej przez rury zazwyczaj w metrach sześciennych. Artykuł opisuje układ cyfrowy, który mierzy ilość wody w litrach.
Article Image

Wodomierze zainstalowane w przewodach zasilających są powszechne w obiektach mieszkalnych, handlowych i przemysłowych. Mierzą one objętość wody przepływającej przez rury zazwyczaj w metrach sześciennych. Artykuł opisuje układ cyfrowy, który mierzy ilość wody w litrach. Schemat przepływomierza wody pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1. Schemat układu przepływomierza wody

Układ zbudowany jest z płytki Arduino Uno (Board1), wyświetlacza LCD 16×2 (LCD1) oraz czujnika przepływu wody YF-S201 (SENSOR1). Arduino jest mózgiem układu, który mierzy ilość wody przepływającej przez rurę za pomocą czujnika przepływu.

Czujnik przepływu wysyła impulsy o zmiennej częstotliwości, która jest proporcjonalna do szybkości przepływu wody przez rurę wodną. Liczba litrów przepływających przez czujnik może być obliczona poprzez zliczanie impulsów z wyjścia czujnika.

Wyjście impulsowe jest podawane na pin przerwania Arduino za pomocą rezystora podciągającego. Impulsy są zliczane i na ich podstawie program Arduino oblicza ilość litrów. W ten sposób liczba litrów jest wyświetlana na wyświetlaczu LCD z dokładnością do trzech miejsc po przecinku (czyli do jednego mililitra) jako "000000.000 Litrów".

Czujnik przepływu wody

Czujnik przepływu wody posiada wirnik oraz czujnik z efektem Halla. Kiedy woda przepływa przez wirnik i czujnik, wirnik obraca się. To powoduje, że czujnik wysyła impulsy. Szybkość przepływu (Q) może być mierzona w następujący sposób:

Natężenie przepływu (Q) w litrach/min= Częstotliwość impulsów wyjściowych/7,5

Tutaj potrzebna jest jednak liczba litrów. Po ponownym przekształceniu powyższego równania na litry, otrzymujemy

Liczba litrów=Liczba impulsów wyjściowych/450

Oprogramowanie dla przepływomierza jest napisane w języku programowania Arduino. Arduino Uno jest programowane za pomocą Arduino IDE.

Należy wybrać odpowiednią płytkę z menu Board/Tools w Arduino IDE, wybrać port COM i wgrać program Flowmeter.ino przez standardowy port USB w komputerze.

Budowa i testowanie

Zmontuj układ na płytce uniwersalnej lub testowej zgodnie z układem przedstawionym na rysunku 1. Płytka Arduino może być zasilana za pomocą zewnętrznego zasilacza 9 V, 500 mA lub kabla USB z laptopa lub komputera stacjonarnego.

Zainstaluj czujnik przepływu na wlocie rury wodnej i podłącz jego trzy przewody do układu, jak pokazano na rysunku. Czujnik może pracować przy zasilaniu napięciem stałym od 5 V do 24 V. Dlatego nie ma potrzeby stosowania zewnętrznego zasilania.

Uwaga. Czujnik przepływu YF-S201 użyty w tym projekcie nie jest czujnikiem precyzyjnym. Jego częstotliwość impulsów zmienia się nieco w zależności od natężenia przepływu, ciśnienia cieczy i orientacji czujnika. Dlatego na wyjściu może wystąpić 10% błąd. Jest on jednak wystarczający dla podstawowych projektów pomiarowych. Każdy impuls odpowiada w przybliżeniu 2,25 mililitra.
Wykaz elementów
Ilość
Symbol
Nazwa/opis/gdzie kupić
1
Board1
Arduino Uno
Do pobrania
Download icon Kod źródłowy

Artykuł Digital Flow Meter For Water Pipes opracowano w wersji polskiej na podstawie współpracy z portalem www.electronicsforu.com.

Tematyka materiału: Arduino UNO, Przepływomierz, Czujnik przepływu cieczy, YF-S201
AUTOR
Źródło
www.electronicsforu.com
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"