Débitmètre: tout ce que vous devez savoir

débitmètre

Mesurer le débit ou la consommation de fluide il est important dans certains cas, et pour cela, vous avez besoin d'un débitmètre. Par exemple, si vous suivez la Formule 1, vous saurez que la FIA oblige les équipes à utiliser un débitmètre dans le moteur pour détecter la consommation que chaque équipe fait dans leurs voitures et ainsi éviter d'éventuels pièges en injectant plus de débit pour en obtenir plus. puissance parfois.ou comment l'huile est utilisée pour brûler le moteur ...

Mais en dehors de F1, vous voudrez peut-être avoir l'un de ces appareils pour connaître la consommation d'eau ou de tout autre liquide d'un système, ou également déterminer le débit d'un tube qui puise dans un réservoir pour déterminer quand il est consommé, systèmes d'irrigation de jardin automatisés, etc. le les applications de ces éléments sont nombreuses, vous pouvez définir vous-même la limite.

Débitmètre ou débitmètre

Comment devriez-vous savoir le flux est la quantité de liquide ou de fluide qui circule dans un tuyau ou un tronçon par unité de temps. Il est mesuré en unités de volume divisées par unité de temps, telles que litre par minute, litre par heure, mètre cube par heure, mètres cubes par seconde, etc. (l / min, l / h, m³ / h, ...).

Qu'est-ce qu'un débitmètre?

El débitmètre ou compteur de fluide C'est l'appareil capable de mesurer la quantité de débit qui traverse un tuyau. Il existe plusieurs modèles et fabricants qui peuvent être facilement intégrés à l'Arduino. Ce débit dépendra de plusieurs facteurs, tels que la section du tuyau et la pression d'alimentation.

En contrôlant ces deux paramètres et avec un débitmètre qui mesure le débit, vous pouvez avoir un système de contrôle sophistiqué pour les fluides. Très utile pour la domotique ou autres projets électroniques et même industriels. Pour les projets de maison, les fabricants ont modèles bien connus comme le YF-S201, FS300A, FS400A, etc.

Types de débitmètres

Sur le marché, vous trouverez divers types de débitmètres ou de débitmètres en fonction de l'utilisation que vous en faites et du budget que vous souhaitez investir. De plus, certains d'entre eux sont spécifiques à un fluide, comme l'eau, le carburant, l'huile, d'autres ont une précision plus ou moins grande, avec des prix allant de quelques euros à des milliers d'euros pour certains très avancés au niveau industriel:

  • Débitmètre mécanique: c'est un compteur très typique que tout le monde a dans la maison pour mesurer l'eau qu'ils consomment dans leurs compteurs. Le flux fait tourner une turbine qui déplace un arbre qui est connecté à un compteur mécanique qui accumule les lectures. Étant mécanique, dans ce cas, il ne peut pas être intégré à Arduino.
  • Débitmètre à ultrasons- Largement utilisé dans l'industrie, mais extrêmement coûteux pour un usage domestique. Vous pouvez mesurer le débit en fonction du temps nécessaire aux ultrasons pour traverser le fluide à mesurer.
  • Débitmètre électromagnétique: Ils sont également souvent utilisés dans l'industrie pour les tuyaux jusqu'à 40 pouces et les hautes pressions. Ils coûtent très cher et utilisent un système électromagnétique pour la mesure.
  • Débitmètre électronique à turbine: faible coût et très précis. Ce sont ceux que vous pouvez facilement intégrer à votre Arduino et qui sont également utilisés pour l'environnement domestique. Ils utilisent une turbine dont les pales tournent lorsque le flux de fluide la traverse et un capteur à effet Hall calculera le débit en fonction des RPM qu'il atteint dans le virage. Le problème, c'est qu'étant intrusifs, ils ont une forte perte de charge et subissent une détérioration de leurs pièces, donc ils ne dureront pas longtemps ...

Compte tenu de notre intérêt pour l'électronique, nous allons continuer à les étudier ...

Débitmètres pour Arduino et où acheter

Les débitmètres de type électronique utilisés dans ArduinoComme les YF-S201, YF-S401, FS300A et FS400A, ils ont un boîtier en plastique et un rotor avec des pales à l'intérieur, comme je l'ai déjà mentionné. Un aimant fixé au rotor et sa rotation, par effet Hall, détermineront le débit ou la consommation qu'il mesure à tout moment. La sortie du capteur sera une onde carrée avec une fréquence proportionnelle au débit qui le traverse.

Le facteur de conversion dit K entre la fréquence (Hz) et le débit (l / min) dépend des paramètres que le fabricant a donnés au capteur, il n'est donc pas le même pour tous. Dans les fiches techniques ou informations sur le modèle que vous achetez aura ces valeurs afin que vous puissiez les utiliser dans le code Arduino. La précision ne sera pas non plus la même, bien qu'en général, celles-ci pour Arduino varient généralement entre 10% au-dessus ou en dessous par rapport au flux de courant.

Les modèles recommandés sont:

  • YF-S201: il dispose d'un raccord pour tube 1/4 ″, pour mesurer le débit entre 0.3 et 6 litres par minute. La pression maximale qu'il tolère est de 0.8 MPa, avec des températures maximales du fluide allant jusqu'à 80 ° C. Sa tension fonctionne entre 5-18v.
  • YF-S401: dans ce cas, la connexion au tube est de 1/2 ″, bien que vous puissiez toujours utiliser des convertisseurs. Le débit qu'il mesure est de 1 à 30 l / min, avec des pressions allant jusqu'à 1.75 MPa et des températures de fluide jusqu'à 80 ° C. Sa tension, cependant, est toujours de 5-18v.
  • FS300A: même tension et même température maximale que les précédentes. Dans ce cas avec des tuyaux 3/4 ″, avec un débit maximum de 1 à 60 l / min et des pressions de 1.2 MPa.
  • Aucun produit trouvé.: il maintient également la tension et la température maximale par rapport à ses alternatives, le débit et la pression maximum sont également les mêmes que pour le FS300A. La seule chose qui varie, c'est que le tube mesure 1 pouce.

Vous devez choisir celui qui vous intéresse le plus pour votre projet ...

Intégration avec Arduino: un exemple pratique

Arduino connecté au débitmètre

La la connexion de votre débitmètre est très simple. Ils ont généralement 3 câbles, un pour la collecte de données sur le flux et les deux autres pour l'alimentation. Les données peuvent être connectées à l'entrée Arduino qui vous convient le mieux, puis programmer le code d'esquisse. Et ceux de puissance, un au 5V et un autre au GND, et cela suffirait pour commencer à travailler.

Mais pour qu'il ait une sorte de fonction, vous devez d'abord créer le code dans l'IDE Arduino. Les façons d'utiliser ce capteur de débit sont nombreuses, ainsi que les façons de le programmer, bien qu'ici vous ayez un exemple pratique et simple afin que vous puissiez commencer à voir comment cela fonctionne:

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)");
}

Et si tu veux obtenir de la consommation, alors vous pouvez utiliser cet autre code, ou combiner les deux pour avoir les deux ... Pour la consommation, le débit atteint doit être intégré par rapport au temps:

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)");
}

Vous savez déjà qu'en fonction de ce dont vous avez besoin vous devez modifier ce code, en plus, il est très important de mettre le facteur K du modèle que vous avez acheté ou il ne prendra pas de mesures réelles. N'oublie pas!


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