Для автоматизации контроля за использованием применяют датчик расхода воды, который в заводском исполнении состоит из датчика Холла и водяного ротора в пластиковом корпусе с клапаном. Существуют варианты съёма информации с устройств с помощью ИК-лучей.
Для использования прибора необходимо:
- на основе датчика расхода воды собирать макет с последующей установкой на водопроводную трубу и подключением питания,
- подключить микроконтроллер,
- произвести настройку, так как большинство устройств требуют калибровки (заявленная точность чаще варьируется в пределах 10 %).
Принципы работы и виды датчиков
Прохождение водяной струи обеспечивает вращение ротора, которое зависит от скорости движения потока. В результате вращения крыльчатки в схеме создаётся магнитное поле, передаваемое на вторичный преобразователь, после чего на считывающее устройство выдаётся импульс – сигнал определённой частоты. Алгоритм такого действия описывает эффекта Холла – появление поперечной разности потенциалов при перемещении в магнитное поле проводника с постоянным током.
По типу выдаваемой информации импульсный датчик расхода воды может быть:
- только с импульсным выходом, где «цена импульса» – это объём носителя, проходящий между двумя импульсами,
- с добавленным индикатором накопленного объёма, времени наработки и мгновенного расхода,
- с токовым выходным сигналом (в дополнение к вышеперечисленным параметрам).
Подключение к регистрирующему прибору производится с помощью цветных проводов (преимущественно – 2-4) с заданным значением:
- жёлтый (PWM) – широтно-импульсная модуляция выходного сигнала датчика,
- чёрный (GND) – земля, общий контакт,
- красный (VCC) – напряжение питания и т. д.
Питание датчиков расхода воды тоже осуществляется разными способами:
- от Arduino контроллера,
- от другого управляющего микропроцессорного устройства,
- от внешнего источника питания: батареи, блока питания, батареи и др..
Подключение к Ардуино датчика расхода воды позволяет создавать электронные устройства, которые могут принимать сигналы от различного типа цифровых и/или аналоговых датчиков. Ардуино (Arduino) – «электронный конструктор» применяют также для управления исполнительными устройствами. Среду разработки программ можно скачать в интернете бесплатно (последняя версия – http://www.arduino.cc/en/Main/Software).
На случаи отключения питания в приборе предусматривается энергонезависимая память, сохраняющая объём и время наработки. После подключения к компьютеру осуществляется быстрая настройка параметров. Roksa
Задачи, которые решает потребитель
Спектр задач при применении различных по сложности моделей импульсных, цифровых счётчиков касается изменения объёма, массы, давления и температуры. При подсчёте расхода холодной воды счётчики с импульсным выходом чаще используют просто для удобства считывания информации на выносном дисплее. Для учёта потребления горячей воды их чаще применяют в комплексе с термодатчиком для разделения учёта расхода холодной, подогретой и горячей воды.
Встраивание термодатчика в такой счётчик даёт возможность подсчитывать отдельно:
- сначала вытекающую из «горячего крана» холодную воду, пока она не изменит температуру,
- затем, после увеличения температуры, – объём горячего гидропотока (информация о нём будет передаваться в ту ячейку сумматора, которая фиксирует потребление именно горячей воды).
В многотарифных моделях импульсных счётчиков такая возможность уже предусмотрена.
Часто несколько импульсных счётчиков настраиваются так, что они автоматически дают информацию на один сумматор. Так можно видеть как водорасход по отдельным объектам, так и общий, суммарный показатель.
Кроме фиксирования информации, преимущество импульсного выхода в том, что его сигналы могут быть управляющими. Например, на производстве с неравномерным гидропотоком, где в воду необходимо добавлять различные вещества в точной дозировке, импульсный сигнализатор автоматически производит управляющую регулировку, что сохраняет заданные пропорции состава потока.
Нередко в приборы с цифровым датчиком расхода воды переделывают механические бытовые устройства с целью:
- повышения точности данных для анализа,
- облегчения отслеживания показаний и регистрации,
- удовлетворения творческо-технических амбиций авторов.
Для коммерческого учёта такие переделанные счётчики не используют, однако с их помощью можно поставить эксперимент и отследить реальную экономию, которую дают, например, модернизированные аэраторы (http://water-save.com/), предназначенные для сокращения водорасхода в квартире.
Читайте далее
