Импульсный датчик расхода воды: Датчики расхода воды импульсные купить в интернет магазине 👍

Датчик расхода с импульсным выходом ДРУ-ПП-91-15

Датчик расхода с импульсным выходом ДРУ-ПП-91-15

Поиск по каталогу:

Описание:

Датчик расхода с импульсным выходом ДРУ-ПП-91-15 предназначен для измерения суммарного или текущего расхода воды. Принцип работы датчиков основан на вращении внутри прибора крыльчатки с частотой, прямо пропорциональной интенсивности потока. Датчики-реле генерируют импульсные сигналы, частота которых пропорциональна частоте вращения крыльчатки. Эти датчики рекомендуется применять в комплекте с тахометрами (ВЕХА-Т) или счетчиками импульсов (ВЕХА-С).

Технические характеристики:

Документация:

 Датчик расхода с импульсным выходом ДРУ-ПП:

Из-за этого всякий раз, когда вода протекает через клапан, он генерирует импульсы. Теперь все, что нам нужно сделать, это измерить время плюсов или подсчитать количество импульсов за 1 секунду, а затем рассчитать расход в литрах в час (л / час), а затем использовать простую формулу преобразования, чтобы найти объем воды, прошедшей через него.Для измерения импульсов воспользуемся Arduino UNO. На рисунке ниже показана распиновка датчика расхода воды.

Подключения:

Подключение датчика расхода воды и ЖК-дисплея (16×2) к Arduino приведено ниже в виде таблицы. Обратите внимание, что потенциометр подключен между 5 В и GND, а контакт 2 потенциометра соединен с контактом V0 ЖК-дисплея.

Я использовал макетную плату, и после того, как соединение было выполнено в соответствии с принципиальной схемой, показанной выше, моя тестовая установка выглядела примерно так.

Датчик расхода воды Arduino Работает

В нашем проекте мы подключили датчик расхода воды к трубе. Если выходной клапан трубы закрыт, выходной сигнал датчика расхода воды равен нулю (нет импульсов). На выводе 2 Arduino не будет сигнала прерывания, и счетчик flow_frequency будет равен нулю. В этом состоянии код, который написан внутри цикла else, будет работать.

Если выходной клапан трубы открыт. Вода проходит через датчик, который, в свою очередь, вращает колесо внутри датчика.В этом состоянии мы можем наблюдать импульсы, которые генерируются датчиком. Эти импульсы будут действовать как сигнал прерывания для Arduino UNO. Для каждого сигнала прерывания (нарастающий фронт) счет переменной частоты потока будет увеличиваться на единицу. Текущее время и переменная Clop Time гарантируют, что каждую секунду значение частоты потока будет использоваться для расчета расхода и объема. После завершения расчета переменная частоты потока устанавливается на ноль, и вся процедура начинается с начала.

Полную версию работы можно также найти в видео, ссылка на которое находится внизу этой страницы. Надеюсь, вам понравилось это руководство и вам понравилось что-то полезное. Если у вас возникнут проблемы, оставьте их в разделе комментариев или воспользуйтесь нашим форумом для ответа на другие технические вопросы.

Введение в расходомеры с импульсным выходом | JLC International

В промышленности расходомеров использование импульсных выходных устройств для сигнализации расхода является обычным явлением, и мы часто предполагаем, что все наши клиенты также знакомы с ними.Однако в различных областях применения, которые мы обслуживаем, это не всегда так.

Все поставляемые нами расходомеры Titan Enterprises имеют прямоугольный импульсный выход, как показано ниже.

Графическое представление сигнала пульсации

Titan Enterprises производит пять основных типов расходомеров, генерирующих импульсы, каждый из которых выводит сигнал пропорционально расходу из расходомера. Сюда входят транзисторы на эффекте Холла, герконовые переключатели, датчик Намюра и оптический детектор, все из которых активируются вращающейся турбиной или шестерней наших механических счетчиков.

Также мы предлагаем серию ультразвуковых счетчиков, которые также имеют импульсный выход. В этой статье рассматриваются наиболее часто используемые типы импульсов в стандартном промышленном использовании.

Датчики на эффекте Холла

Сенсорные устройства

на эффекте Холла обладают фантастической стабильностью и сроком службы, а также способны работать на высоких частотах. В них используются твердотельные транзисторы, чтобы энергия проходила в одном направлении при активации магнитным полем, проходящим через них.Есть два типа датчиков Холла. Каждый датчик имеет три провода и требует источника питания 5–24 В постоянного тока и резистора (обычно 10 кОм).

Они работают как NPN «погружение» или PNP «источник». Для «проседающего» датчика NPN требуется «подтягивающий» резистор между положительной мощностью и проводом импульсного выхода. Когда транзистор NPN неактивен, энергия течет к проводу импульсного выхода через резистор. При активации магнитом во вращающейся турбине или шестеренке NPN опускается на провод нулевого напряжения, и значение выходного сигнала падает.Когда поток проходит через расходомер, датчик постоянно включается и выключается пропорционально, выдавая импульсный выход. PNP или датчики на эффекте Холла работают в обратном порядке, и резистор (Pull Down) помещается между проводом импульсного выхода и нулевым напряжением. При активации питание переключается с нулевого напряжения на провод импульсного выхода.

Геркон

Герконовые переключатели активируются так же, как устройства на эффекте Холла, через них проходит магнит.В качестве простых физических коммутационных устройств, соединяющих и разъединяющих входное / выходное соединение, герконовым переключателям требуется только два провода, и они могут работать при гораздо меньшей мощности, чем датчик на эффекте Холла. Это удобно, если вы хотите использовать аккумуляторные блоки или работать в опасных (ATEX) средах.

Поскольку герконовые переключатели являются механическими устройствами, они не так стабильны на высоких частотах (макс. 200 Гц) и имеют более ограниченный срок службы, чем датчик Холла.В частности, контакты герконового переключателя могут буквально «подпрыгивать» при размыкании и замыкании, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ошибочного подсчета нескольких импульсов при однократном размыкании или замыкании. В результате расходомеры часто имеют «деблокированные» язычковые входы, специально предназначенные для этого.

Оптические датчики

Оптические датчики иногда используются в турбинных расходомерах, так как они могут обеспечивать высокую производительность при низком расходе для применений, связанных с прозрачными жидкостями.Инфракрасные оптические сенсорные системы, используемые Titan, основаны на транзисторах, аналогичных устройствам с понижающим эффектом Холла NPN. С помощью этих оптических датчиков выходной сигнал источника света прерывается вращающейся лопаткой турбины, что приводит к пульсации выходных сигналов. Поскольку турбина не требует установленных на ней магнитов для активации импульса, можно использовать гораздо более легкую конструкцию, улучшающую характеристики низкого расхода.

Ультразвуковые приборы

Ультразвуковые расходомеры отличаются от других типов расходомеров тем, что они измеряют расход без использования каких-либо движущихся частей.У них нет вращающегося или повторяющегося аспекта, который может напрямую создавать импульсы. Поток определяется алгоритмом, вырабатывающим число, которое точно представляет поток в данный момент. Это число используется для синтеза выходного импульса (прямоугольная волна) на основе параметра (часто выражаемого как «количество импульсов на единицу» или чего-то подобного, обычно контролируемого пользователем), который, в свою очередь, преобразуется в выходной сигнал типа NPN или PNP как описано ранее.

Заключение

Одной из наиболее распространенных проблем, с которыми сталкиваются пользователи расходомеров, является незнание требований к оконечной нагрузке их контрольно-показывающего оборудования.Чтобы использовать различные типы импульсного выхода, вы должны иметь возможность подключиться к системе, которая может его считывать, например к дисплею или устройству обработки сигналов. Однако пользователям расходомеров часто требуется прямая интеграция со своими системами управления. Типичным является устройство ПЛК, но в последнее время мы получаем запросы на подключение к Arduino или аналогичным электронным интерфейсам. Какое бы ни было устройство, без правильной проводки оно не будет работать, а датчики даже могут быть повреждены, поэтому всегда важно обращаться к руководству и понимать требования к электронной конфигурации перед установкой.

Для получения дополнительной информации о любом из наших продуктов свяжитесь с нами сегодня.

Датчик расхода воды

— принцип работы, применение и примеры.

Датчики

играют очень важную роль в современных автоматических системах. Это небольшое, дешевое и надежное устройство, поэтому в датчики легко встроить более крупную электронику. Сегодня мы можем найти на рынке различные типы датчиков. С развитием технологий сенсоры также меняются по своим функциям и размерам. Изначально размер сенсоров уменьшился до размеров нанометров.Датчики также решают многие задачи электронной и электротехники, такие как определение интенсивности окружающего света, определение температуры в печи, расчет влажности окружающей среды и т. Д. Датчик расхода воды дает отличное решение для измерения расхода жидкостей.

Что такое датчик расхода воды?

Огромным промышленным предприятиям, коммерческим и жилым зданиям требуется большое количество воды. В соответствии с этим требованием используется общественная система водоснабжения.Чтобы контролировать количество подаваемой и используемой воды, необходимо измерить скорость потока воды. Для этого используются датчики расхода воды.

Датчик расхода воды

Датчики расхода воды устанавливаются на источнике воды или трубах для измерения скорости потока воды и расчета количества воды, протекающей по трубе. Расход воды измеряется литрами в час или кубическими метрами.

Принцип работы

Датчик расхода воды состоит из пластикового клапана, через который может проходить вода.Водяной ротор вместе с датчиком Холла присутствует для измерения и измерения расхода воды.

Когда вода проходит через клапан, она вращает ротор. Таким образом можно наблюдать изменение скорости двигателя. Это изменение рассчитывается как выходной сигнал датчика Холла в виде импульсного сигнала. Таким образом, можно измерить скорость потока воды.

Основным принципом работы этого датчика является эффект Холла. Согласно этому принципу, в этом датчике в проводнике возникает разность напряжений из-за вращения ротора.Эта наведенная разность напряжений перпендикулярна электрическому току.

Когда движущийся вентилятор вращается из-за потока воды, он вращает ротор, который индуцирует напряжение. Это индуцированное напряжение измеряется датчиком Холла и отображается на ЖК-дисплее.

Датчик расхода воды можно использовать с горячей, холодной, теплой, чистой и грязной водой. Эти датчики доступны в разных диаметрах, с разными диапазонами расхода.

Эти датчики можно легко подключить к микроконтроллерам, таким как Arduino.Для этого требуются плата микроконтроллера Arduino для обработки, датчик расхода воды на эффекте Холла, ЖК-дисплей 16 × 2 и соединительные провода макетной платы. Датчик размещается на входе в источник воды или в отверстии трубы.

Датчик состоит из трех проводов. Красный провод для подключения к напряжению питания. Черный провод для подключения к земле и желтый провод для сбора выходного сигнала датчика Холла. Для питания требуется от 5 до 18 В постоянного тока.

Применение датчика расхода воды

Датчики расхода воды могут измерять расход воды путем измерения скорости или смещения.Эти датчики также могут измерять поток воды, например жидкости, например, для измерения количества молока в молочной промышленности и т. Д.

Существуют различные типы датчиков расхода воды в зависимости от их диаметра и метода измерения. Наиболее экономичным и наиболее часто используемым датчиком расхода воды является датчик с крыльчатым колесом. Его можно использовать с жидкостями, похожими на воду.

Для тех случаев, когда прямая труба недоступна для входа, используется расходомер прямого вытеснения. Этот тип датчика расхода воды можно использовать также для вязких жидкостей.

Для работы с грязной водой и сточными водами, которые могут быть токопроводящими, используется магнитный расходомер. Для таких применений, как сточные воды, шламы и другие грязные жидкости, используются ультразвуковые расходомеры.

ЖК-дисплей используется для отображения измерений. Датчик расхода воды на магнитном эффекте Холла выдает импульс при каждом обороте ротора. Датчик Холла, присутствующий в приборе, защищен от воды, чтобы он оставался безопасным и сухим.

Пример датчика расхода воды

Примером такого датчика является датчик Холла

YFS201.Этим датчикам также требуется дисплей для отображения результатов измерений. Этот датчик выдает 4-5 импульсов на каждый литр жидкости, протекающей через него в минуту. Его рабочий расход составляет 1-30 литров в минуту. Простота использования и экономичность — важные характеристики этого датчика. Какой из датчиков расхода воды вы использовали?

Основы расходомера

/ Выберите лучшее для вашего применения

Датчик потока с крыльчатым колесом — это базовый датчик для определения количества воды, перемещающейся по трубе практически любого размера.

Как работают расходомеры?

Лопастное колесо расходомера должно контактировать с движущимся потоком воды (для большинства датчиков потока требуется, чтобы труба была заполнена), и когда вода течет по трубе, лопасть вращается пропорционально скорости воды. Магниты, встроенные в лопасти крыльчатого колеса, вращаются рядом с важнейшим переключателем звукоснимателя, спрятанным внутри корпуса датчика. Когда магнит проходит мимо переключателя звукоснимателя, переключатель замыкается и размыкается (импульсы) прямо пропорционально частоте проходящих магнитов, больше воды означает больше импульсов.

Все эти вращающиеся колеса и вставные датчики бесполезны для определения скорости, если оборудование не может точно записывать, сколько импульсов происходит на галлон. Если лопасть имеет только один магнит, то полный оборот приведет к только одному замыканию переключателя (импульсу). По мере увеличения размера трубы количество галлонов на импульс увеличивается. Маленькая труба пропускает только доли унции за импульс, в то время как огромная труба, в которой используется тот же датчик потока, пропускает много галлонов за импульс.

Интерпретация данных расходомера

Индикатор потока с подсчетом импульсов (также известный как вычислитель расхода, делитель импульсов или ПЛК) должен использоваться для считывания и определения количества импульсов в минуту. Затем они переводятся в галлоны в минуту в индикаторе потока (считывание).

При заполнении трубы несжимаемой водой объем воды в этой трубе никогда не изменяется независимо от давления на воду. Это несжимаемое свойство воды дает следующее уравнение:

Размер трубы x скорость = расход

Счетчики с крыльчатым колесом

очень чувствительны к своему положению в трубе.Глубина, а также местоположение играют решающую роль в их точности.

Магметры обеспечивают лучшую точность в жестких установках

Вставные магнитные датчики потока и полноразмерные магнитные датчики («Маги или магнитометры») создают магнитное поле, в котором ток изменяется прямо пропорционально скорости «железных частиц», проходящих через поле. Не похоже, что вода будет содержать очень много «железных частиц», но растворенные минералы обеспечивают это соединение с электродом датчика магнитного потока.

Магнитные датчики

более дорогие, чем их аналоги с лопастным колесом, но магнитные датчики гораздо реже дают ошибочные результаты из-за ограниченной установки в трубе. Если у вас ограниченное пространство для установки, используйте магнитометр. Некоторые полнопроходные магнитометры могут эффективно работать практически без прямого участка трубы перед измерителем. Эта уникальная функция позволяет оператору добиться хороших результатов потока даже в ограниченном пространстве.

Погружные и полноразмерные расходомеры

Вставное лопаточное колесо — это базовое измерительное устройство потока, представленное сегодня на рынке.Низкая стоимость и простая установка делают его хорошим выбором для измерения расхода чистой воды.

Погружной магнитомер — это компромисс для приложений с высоким содержанием твердых частиц, когда лопаточное колесо может заедать. Несмотря на низкую стоимость и простоту установки, он требует 10-20 диаметров трубы свободного хода до установки счетчика. Не всегда возможно.

Полнопрофильный Mag-Meter — идеальное решение для сомнительных приложений. Их приобретение и установка стоят дороже, но данные, которые они предоставляют, имеют гораздо большую ценность с помощью Full Line Mag-Meter.

Подключение расходомера воды к arduino uno

В этом уроке я расскажу вам, как использовать расходомер Arduino для измерения количества воды, проходящей через водяной клапан. Расходомер — это фактически клапан. Можно управлять клапаном вручную и в цифровом виде, чтобы ограничить поток воды по трубе. Обычно ручной водяной клапан является обычным явлением, но на рынке также присутствуют цифровые и автономные. Цифровые клапаны используются в тяжелой промышленности, такой как нефтяная и химическая.В этом уроке мы будем работать с ручным клапаном, в котором есть цифровой расходомер.

Расходомеры могут использоваться для измерения количества воды, проходящей по жидкостным трубам. Если воду можно контролировать, то есть ее также можно контролировать, следовательно, у некоторых расходомеров есть специальные контуры с исполнительными механизмами, с помощью которых мы можем контролировать поток воды. Не только воду, но и расходомеры можно использовать для измерения объема газа, проходящего по трубе. С помощью объема газа также можно оценить давление потока. Основными ограничениями расходомеров являются точность, точность и разрешение.Без точности, точности и большего разрешения расходомеры бесполезны.

Как работает расходомер воды?

Расходомер работает по принципу эффекта холла. Что такое эффект холла? Эффект Холла — это генерация напряжения на проводнике, когда по нему течет ток, и в то же время он подвергается воздействию магнитного поля. Эту разность напряжений можно измерить и откалибровать по шкале. Разница напряжений зависит от свойств проводника (металла, из которого выполнен проводник).

В случае расходомеров объем проходящей жидкости / газа может быть рассчитан с учетом некоторых других ограничений, таких как площадь трубы / сопла и скорость / скорость газа / жидкости, проходящего через клапан.

Датчик Холла

состоит из двух частей. Один стационарный. Это датчик холла, а другая часть — магнит. Магнит прикреплен к подвижной поверхности, а датчик Холла размещен перпендикулярно магнитному полю магнита.Вращающийся / движущийся магнит создает разность напряжений на датчике Холла. Разница напряжений зависит от некоторых параметров, перечисленных выше (площадь, расход, свойства проводника и т. Д.).

В случае расходомера воды, который является частью этого руководства. У нас есть вентилятор в расходомере, который вращается, когда через него проходит вода. К центральной точке вентилятора прикреплен магнит, который также вращается вместе с вентилятором. Датчик на эффекте Холла расположен над магнитом перпендикулярно.На рисунке ниже показано расположение всех компонентов расходомера.

Расходомер Arduino с магнитом, вентилятором и датчиком Холла

Принцип измерения напряжения датчика Холла

и создания разности напряжений на проводнике схематично показан на рисунке ниже. Магнит расположен перпендикулярно проводнику, и ток через источник напряжения несколько останавливается или уменьшается из-за индукции разности напряжений на проводнике.

Измерение напряжения датчика Холла

Расходомер, используемый в учебном пособии

Расходомер и Arduino

Расходомер воды, который я использовал в проекте, взят с aliexpress. Купил за 6 долларов. Его самый распространенный / популярный, и обзоры на него оцениваются в 4,5 балла из 5. Через этот датчик может пройти максимум 30 литров за 1 минуту. Давайте посмотрим на технические характеристики этого датчика и узнаем, как рассчитать объем воды? Технические характеристики расходомера воды, используемого в проекте, приведены ниже.

Технические характеристики расходомера

В приведенных выше спецификациях обратите особое внимание на характеристики, обведенные в красную рамку. Давайте шаг за шагом объясним характеристики красного цвета.

Датчик расхода выдает импульсы за один оборот. Мы рассчитываем импульсы за указанный промежуток времени. Импульсы представляют собой количество или количество воды, связанное с одним импульсом или одним оборотом вентилятора. Умножение импульсов на время дает нам количество воды, прошедшей через датчик.

Для 1 литра в минуту = 7,5 * 1 литр * 60 секунд = 450 импульсов

Формула выше взята из спецификаций. По формуле 450 импульсов соответствует 1 литру. Где 7,5 представляет собой постоянное значение, которое рассчитывается производителем для конкретного датчика потока, 1 представляет воду в литрах, а 60 представляет секунды или 1 минуту.

Если мы пройдемся по формуле и попытаемся найти количество воды, связанное с 1 импульсом. Оказывается, это так.

1 количество импульсов = количество импульсов / 1 литр
1 количество импульсов = 450/1000 = 2,22 мл
Где 1000 мл = 1 литр

Таким образом, количество воды, связанное с 1 импульсом, равно 2,22 миллилитра. Теперь мы знаем, что 1 импульс соответствует 2,2 мл. Итак, если мы посчитаем количество импульсов за 1 минуту (60 секунд) и умножим количество импульсов на 2,2 мл * 60 секунд, то получится наша вода в литрах в минуту л / м. Мы также можем рассчитать литры в секунду, так как у нас есть литры в минуту.

Примечание : Частота этого расходомера указана как 7,5 * Количество (л / м). Максимальное количество для этого датчика составляет 30 л / м. Мы должны учитывать частоту датчика для расчета импульсов в цифровом виде. Наш микроконтроллер должен работать на большей частоте, чем расходомеры.

Вышеупомянутый принцип может быть реализован с помощью Arduino.

Arduinointerfacingwithwaterflowmeter

Нам нужен только один вывод arduino gpio (вход-выход общего назначения) для сопряжения расходомера с Arduino.Arduino должен подсчитывать количество импульсов, выдаваемых датчиком расхода воды. Для этой цели лучше всего использовать прерывания. Давайте начнем и сделаем схему, код и схему я объясню позже.

В приведенной выше схеме я подключил вывод импульсного выхода датчика потока к цифровому выводу 3 Arduino. Цифровой вывод 3 Arduino сконфигурирован как вывод прерывания. Я объясню это во время объяснения кода. Датчик расхода питается от внешней 9-вольтовой батареи. Лучше запитать датчик потока извне, так как он потребляет мощность, которая не подходит для вывода питания Arduino.Обратите внимание, что я заземлил и заземление Arduino, и заземление батареи взаимно. Светодиод также подключен к выводу № 7 Arduino. Я использую этот светодиод, чтобы увидеть, улавливает ли мой вывод прерывания Arduino импульсы, выдаваемые датчиком потока воды.

Расходомер с Arduino — Код проекта

Хотя я прокомментировал весь код, и каждое утверждение четко отражает его смысл, я обнаружил, что некоторым из вас все еще нужны дополнительные объяснения. Сначала я назвал контакты 3 и 7 Arduino « Pulses» и « led» .Затем для подсчета импульсов и проверки состояния светодиода используются две энергозависимые переменные « pulsecount » и « i ».

Вам может быть интересно, как светодиод проверяет статус? В ISR (процедура обслуживания прерывания) контакта 3 я переключаю состояние светодиода на каждом импульсе. Таким образом, при одном импульсе светодиод включается, а при следующем — гаснет. Этот процесс настолько быстр, что трудно сосчитать, сколько раз светодиод мигал за 1 секунду. Но вы можете увидеть эффект затухания света невооруженным глазом.

В функции настройки я объявил вывод 3 Arduino как вход и активировал внутренний подтягивающий резистор, подключенный к выводу 3. Значение резистора подтягивания составляет 10 кОм, что проверено в паспорте Arduino. После активации подтягивающего резистора и объявления вывода в качестве входа я подключил к нему прерывание. Теперь контакт 3 может подсчитывать внешние события. Я инициализировал счетчик внешних событий по спадающему фронту. Поскольку подтягивающий резистор активирован, лучше учитывать событие по спадающему фронту (переход от высокого к низкому).ISR (процедура обслуживания прерывания) также прикреплена к контакту, и я назвал его « CountPulses ». Теперь при каждом внешнем переходе с высокого на низкий на контакте 3 управление будет переходить на isr « CountPulses ». В isr я увеличиваю переменную « pulsecount ». Я не только увеличиваю « pulsecount », я также переключаю светодиод в isr. В конце я объявил вывод светодиода как выход в функции настройки, а также открыл последовательный канал Arduino со скоростью 9600 бод.

В функции цикла обе изменчивые переменные инициализируются значением 0. Затем разрешаются прерывания Arduino. Прерывания активируются на 1 секунду, а затем отключаются. В течение этой одной секунды количество импульсов подсчитывается и сохраняется в переменной « pulsecount ». После отключения прерывает свое время для расчета расхода.

Для расчета расхода я использовал те же формулы, выделенные выше. Я рассчитал расход в миллилитрах в минуту. Вы можете преобразовать миллилитр в минуту в литры в минуту, разделив миллилитр в минуту на 1000.Затем скорость потока печатается на последовательном мониторе Arduino. Вам нужно открыть последовательный монитор Arduino на скорости 9600 бит / с, чтобы увидеть скорость потока.

Функция петли работает бесконечно до тех пор, пока имеется достаточное питание. Таким образом, расход рассчитывается непрерывно. Приведенный выше код является открытым исходным кодом, который вы можете изменять и использовать в соответствии с вашими потребностями.

Работа в будущем
Вы можете прикрепить к системе символ 16 × 2 lcd, на котором отображается текущий расход.С помощью дополнительных математических расчетов вы можете оценить количество воды, прошедшей через датчик и налитой в резервуар для воды. Вы можете закрывать клапан автономно, когда в бак наливается нужное количество воды.

.