Μέτρηση ροής με μετρητές ροής νερού (υπερήχων): 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Το νερό είναι ένας κρίσιμος πόρος για τον πλανήτη μας.

Εμείς οι άνθρωποι χρειαζόμαστε νερό κάθε μέρα. Και το νερό είναι απαραίτητο για μια ποικιλία βιομηχανιών και εμείς οι άνθρωποι το χρειαζόμαστε καθημερινά.

Καθώς το νερό έχει γίνει πιο πολύτιμο και λιγοστό, η ανάγκη για αποτελεσματική παρακολούθηση και διαχείριση των υδάτινων πόρων έχει αυξηθεί πρόσφατα.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι διαχείρισης και παρακολούθησης των υδάτινων πόρων, όπως αισθητήρες στάθμης νερού και μετρητές ροής.

Σε αυτό το Instructable θα μπούμε σε βάθος για το πώς να κάνουμε μέτρηση ροής με υπερηχητικούς μετρητές ροής όπως βλέπετε στις φωτογραφίες.

Ας προχωρήσουμε λοιπόν και ξεκινήστε!:)

Βήμα 1: Στοιχεία IoT που χρειάζεστε για τη μέτρηση ροής νερού

Σε αυτό το άρθρο, θα μάθετε τις πολύπλοκες λεπτομέρειες για τον τρόπο παρακολούθησης των μετρητών ροής υπερήχων TUF-2000 με διανομέα αισθητήρων συνδεδεμένους με προσαρμογείς αισθητήρων RS-485Modbus.

Όπως και με άλλες αναπτύξεις παρακολούθησης, θα πρέπει να καταλάβετε ποια σύνδεση στο Διαδίκτυο, πηγή ενέργειας, περιβλήματα και ούτω καθεξής θα λειτουργήσει καλύτερα για τα συγκεκριμένα σενάρια ανάπτυξης. Μην διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο [email protected] εάν θέλετε οποιαδήποτε συμβουλή ή έχετε απορίες.

Για να ξεκινήσετε με την παρακολούθηση αυτών των μετρητών ροής σειράς TUF-2000, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα:

• Οι μετρητές ροής της σειράς TUF-2000, όπως ο TUF-2000S, ή άλλες δυνατότητες στερέωσης, ανθεκτικές σε έκρηξη ή η έκδοση με δυνατότητα τοποθέτησης στον τοίχο που βλέπετε στις εικόνες αυτής της ιστορίας
• Μετατροπείς ροής συμβατοί με μετρητές ροής TUF-2000 για παρακολούθηση ροής και/ή θερμοκρασίας, όπως ο σφιγκτήρας στους μετατροπείς που βλέπετε στις φωτογραφίες
• Sensor Hubs για να ανεβάσετε τις μετρήσεις του αισθητήρα σας στα σύννεφα μέσω δικτύου κινητής τηλεφωνίας GSM, ethernet, WiFi ή άλλης σύνδεσης στο Διαδίκτυο
• Προσαρμογείς αισθητήρων RS-485 για σύνδεση και επικοινωνία με τους μετρητές ροής σας

Βήμα 2: Συνδέστε τους μετρητές ροής στους αισθητήρες RS-485

Αφού συνδέσετε τους κόμβους αισθητήρων σας στο Tools. Valarm.net, θα συνδέσετε τους προσαρμογείς αισθητήρων RS-485 στους μετρητές ροής της σειράς TUF-2000.

Θα το κάνετε αυτό συνδέοντας ένα καλώδιο της επιλογής σας από το + (θετικό) 485 στους μετρητές ροής σας στο θετικό (+) στους προσαρμογείς αισθητήρων RS-485. Ομοίως, χρησιμοποιήστε ένα καλώδιο για να συνδέσετε τα αρνητικά (-) κανάλια στους μετρητές ροής και τους προσαρμογείς αισθητήρων RS-485. Θα δείτε στις φωτογραφίες που διαπιστώσαμε ότι η χρήση κόκκινων και μαύρων καλωδίων για αυτό διευκολύνει την απομνημόνευση και την παρακολούθηση.

Θυμηθείτε να διαμορφώσετε και να ακολουθήσετε τις οδηγίες του μετρητή ροής σας, ακολουθώντας και διαμορφώνοντας τις απαιτούμενες ρυθμίσεις, αν δεν το έχετε κάνει ήδη, όπως - τύπος μορφοτροπέα, τύπος υγρού, τύπος τοποθέτησης, εξωτερική διάμετρος σωλήνα, υλικό σωλήνα και πάχος τοιχώματος σωλήνα. Και επίσης επιβεβαιώστε ότι έχετε ισχυρή ισχύ και ποιότητα σήματος για την εγκατάσταση του μετατροπέα νερού, για να βεβαιωθείτε ότι έχετε αξιόπιστες μετρήσεις και μετρήσεις για τα συστήματα παρακολούθησης νερού.

Βήμα 3: Διαμόρφωση των ροόμετρων με προσαρμογείς αισθητήρων RS-485 Modbus

Τώρα αφού συνδεθείτε, συνδέστε τον προσαρμογέα αισθητήρα Yoctopuce RS-485 στον υπολογιστή σας. Βεβαιωθείτε ότι ο μετρητής ροής είναι επίσης ενεργοποιημένος και ότι το RS-485 είναι συνδεδεμένο με τα θετικά και αρνητικά καλώδια που ταιριάζουν με τον μετρητή ροής σας.

Εκκινήστε το λογισμικό εικονικού κόμβου και κατευθύνετε το πρόγραμμα περιήγησής σας στο https:// localhost: 4444. Κάντε κλικ στο κουμπί μενού «διαμόρφωση» για τον προσαρμογέα αισθητήρα RS-485. Βεβαιωθείτε ότι οι ρυθμίσεις του αισθητήρα RS-485 εδώ ταιριάζουν με τις ρυθμίσεις του μετρητή ροής σειράς TUF-2000.

Σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε τις ακόλουθες ρυθμίσεις RS-485 Modbus:

• Modbus RTU
• 9600 Baud
• 8 bit δεδομένων
• Χωρίς ισοτιμία
• 1 στάση bit

Εν ολίγοις, αυτό είναι το RS-485 Modbus RTU με 8N1 στα 9600 baud. Στη συνέχεια, θα δημιουργήσουμε ένα αρχείο εργασίας που θα προγραμματίσει τους προσαρμογείς αισθητήρων RS-485 για να ερωτά αυτόματα τους μετρητές ροής σας όσο συχνά χρειάζεστε. Στη συνέχεια, οι μετρήσεις του μετρητή ροής θα μεταφορτωθούν στο Tools. Valarm.net. Κάντε κλικ στο κουμπί διαχείρισης αρχείων εργασίας στο παράθυρο ρυθμίσεων εικονικού κόμβου RS-485 για να δημιουργήσετε ένα νέο αρχείο εργασίας. Κάντε κλικ στον ορισμό μιας νέας εργασίας για να δημιουργήσετε ένα νέο αρχείο εργασίας.

Στη συνέχεια, κάντε κλικ στην επιλογή προσθήκη βήματος για να προσθέσετε μια νέα εργασία στο αρχείο εργασίας που δημιουργήσατε πρόσφατα. Μπορείτε να δείτε στα παραδείγματα που ονομάσαμε δικά μας flowtuf.job task1.

Στη συνέχεια, θα επεξεργαστείτε την 1 και μοναδική εργασία σας. Θα ορίσετε την εργασία σας περιοδική, έτσι ώστε οι αισθητήρες ροής σας να στέλνουν δεδομένα σε προκαθορισμένα χρονικά διαστήματα. Διαμορφώστε την εργασία σας για να χρησιμοποιήσετε ένα προσαρμοσμένο πρωτόκολλο όπως βλέπετε στα στιγμιότυπα οθόνης. Θα προσθέσετε ένα βήμα για κάθε μεταβλητή που θέλετε να αναζητήσετε από το μετρητή ροής σας. Θα εξετάσετε την τεκμηρίωση του μετρητή ροής σειράς TUF 2000 για να βρείτε ποιον καταχωρητή Modbus χρειάζεστε για να ρωτήσετε με βάση τη μέτρηση που θέλετε από τους μετρητές ροής σας.

Έχουμε συμπεριλάβει στιγμιότυπα οθόνης από ένα εγχειρίδιο που βρήκαμε κατά την αναζήτηση στον ιστό. Σε αυτά τα παραδείγματα θα ερωτήσουμε τον ρυθμό ροής, την ταχύτητα και τη χρήση του θετικού συσσωρευτή / συνολικής ροής. Τώρα πώς χρησιμοποιούμε κάθε ερώτημα MODBUS για τους συγκεκριμένους καταχωρητές ροής Modbus;

Για κάθε μεταβλητή που θέλετε να ζητήσετε, θα βρείτε τον αριθμό καταχωρητή στο εγχειρίδιο του μετρητή ροής και αφαιρέστε 1. Στη συνέχεια, μετατρέψτε αυτόν τον δεκαδικό αριθμό σε δεκαεξαδικό χρησιμοποιώντας οποιονδήποτε μετατροπέα, όπως αυτούς που θα βρείτε αναζητώντας τον ιστό. Ας δούμε μερικά παραδείγματα. Στα παραδείγματα στιγμιότυπων οθόνης μας θα δείτε ότι διερευνούμε για τις μεταβλητές καταχωρητή:

Ο ρυθμός ροής (Μητρώο 0001) σημαίνει ότι θέλουμε να μετατρέψουμε το 1 - 1 σε εξάγωνο. Αυτό είναι 0 στο εξάγωνο, το οποίο μας λέει ο εξάγωνος μετατροπέας είναι 0, οπότε είναι εύκολο να ξεκινήσετε.

Η ταχύτητα (Εγγραφή 0005) σημαίνει ότι θα μετατρέψουμε το 5-4 σε εξάγωνο. 4 στο δεκαεξαδικό είναι απλά 4.

Συνολική Χρήση Ροής / Θετικός Συσσωρευτής (Εγγραφή 0115) σημαίνει ότι θα μετατρέψουμε το 0114 από δεκαδικό σε δεκαεξαδικό. 0114 σε εξάγωνο είναι 72.

Τώρα ας ρυθμίσουμε τις εργασίες για ερώτηση για αυτούς τους καταχωρητές. Προσθέστε ένα βήμα για κάθε μεταβλητή που θέλετε να αναζητήσετε.

Για παράδειγμα, εάν θέλουμε να ρωτήσουμε τον θετικό συσσωρευτή για τη συνολική χρήση ροής, τότε θα χρησιμοποιήσετε την εντολή writeMODBUS με το όρισμα:

010300720002

Σημειώστε το 72 στη μέση του επιχειρήματος. Αυτό είναι το κλειδί που θα πρέπει να αλλάξετε για οποιαδήποτε άλλη μεταβλητή που θέλετε να ζητήσετε. Για παράδειγμα, θα δείτε στα στιγμιότυπα οθόνης ότι οι άλλες δύο εντολές Modbus που στέλνουμε έχουν 04 και 00 στο όρισμα εντολών αντί για 72. Επομένως, αντικαταστήστε αυτά τα 2 ψηφία με όποιο μητρώο χρειάζεστε. Τώρα, αφού ζητήσετε εγγραφή, θα χρειαστείτε ένα μέρος για να αποθηκεύσετε και να αποθηκεύσετε την απάντηση του αισθητήρα μετρητή ροής στο ερώτημά σας. Θα το κάνουμε με μια εντολή αναμονής.

Προσθέστε ένα βήμα για μια εντολή αναμονής με το όρισμα:: 010304 ($ 1: FLOAT32X).*

Σημαντικό: Σημειώστε ότι το $ 1 λέει στον προσαρμογέα αισθητήρα να αποθηκεύσει αυτό το ερώτημα αισθητήρα στη γενική μεταβλητή αισθητήρα 1, την οποία αργότερα θα αντιστοιχίσουμε και θα συσχετίσουμε με μια στήλη / πεδίο στο Tools. Valarm.net. Όπως βλέπετε στα στιγμιότυπα οθόνης, εάν θέλουμε να αναζητήσουμε πολλούς καταχωρητές και να τους αποθηκεύσουμε σε διαφορετικά πεδία αισθητήρων, τότε αλλάξτε την εντολή αναμονής σε $ 2 για το genericSensor2, $ 3 για το genericSensor3 κ.ο.κ. Θα πειραματιστείτε και θα παίξετε με αυτό μέχρι να λάβετε αυτό που χρειάζεστε εσείς, οι ομάδες σας και ο οργανισμός σας από τους βιομηχανικούς σας αισθητήρες.

Σημειώστε επίσης ότι στην τεκμηρίωση του μετρητή ροής με τους καταχωρητές που βλέπετε υπάρχει ο αριθμός μητρώου και επίσης μια μορφή. Εάν η μορφή είναι REAL4 στα έγγραφα, τότε θα χρησιμοποιήσετε τον τύπο δεδομένων FLOAT32X που βλέπετε στα στιγμιότυπα οθόνης. Ωστόσο, εάν πρέπει να ζητήσετε μια διαφορετική μορφή τύπου, επικοινωνήστε μαζί μας, καθώς θα χρειαστείτε το πιο πρόσφατο υλικολογισμικό RS-485 και θα χρησιμοποιήσετε άλλους τύπους δεδομένων, όπως DWORDX για καταχωρητές Modbus που είναι τύπου LONG.

Αφού προσθέσετε όλα τα βήματα που θέλετε να αναζητήσετε για τις μεταβλητές του μετρητή ροής που χρειάζεστε και, στη συνέχεια, ορίστε ένα διάστημα επανάληψης στο αρχείο εργασίας σας. Θα δείτε στα στιγμιότυπα οθόνης που ρυθμίζουμε τη δική μας ερώτηση κάθε 5 δευτερόλεπτα. Με βάση το πόσο συντετριμμένοι και πλημμυρισμένοι με πληροφορίες που θέλετε να είστε, μπορείτε να ρωτάτε τον αισθητήρα σας κάθε 60 δευτερόλεπτα, 300 δευτερόλεπτα / 5 λεπτά ή όποιο χρονικό διάστημα λειτουργεί καλύτερα για εσάς και τις εφαρμογές παρακολούθησης στο πεδίο.

Αποθηκεύστε τη δουλειά σας και κάντε κλικ στο τρέξιμο για να ξεκινήσετε την εκτέλεση. Πιθανότατα θα θέλετε να ορίσετε το αρχείο εργασίας σας ως εργασία εκκίνησης χρησιμοποιώντας το αναπτυσσόμενο μενού στο κύριο μενού RS-485. Μπορείτε να δείτε ότι το κάναμε αυτό στα στιγμιότυπα οθόνης εδώ. Αφού αποθηκεύσετε όλες τις ρυθμίσεις σας, μπορείτε να τροφοδοτήσετε τον προσαρμογέα αισθητήρα RS-485 με τροφοδοσία ή να τον αποσυνδέσετε και να τον συνδέσετε ξανά για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί όπως θέλετε κάθε φορά που εκκινείται. Κάνοντας κλικ στον σειριακό αριθμό ενός αισθητήρα στο κύριο παράθυρο του virtualhub, μπορείτε να δείτε τη συνομιλία που πραγματοποιεί μια σειριακή διεπαφή με μια συσκευή. Θα δείτε τις εντολές και τις απαντήσεις ζωντανά και από πρώτο χέρι. Αυτός είναι ένας καλός τρόπος για να επιβεβαιώσετε ότι όλοι σφίγγουν τα χέρια, μιλούν και συμπεριφέρονται όπως θα θέλατε.

Μπορείτε επίσης να κάνετε κλικ στην εμφάνιση των λειτουργιών της συσκευής στο κύριο παράθυρο του εικονικού διαμερίσματος για να δείτε ζωντανά τα αποτελέσματα των τελευταίων μετρήσεων αισθητήρα ροής που αποθηκεύονται στις στήλες γενικού αισθητήρα Χ που μεταφορτώνονται στο Tools. Valarm.net.

Τώρα οι προσαρμογείς αισθητήρων RS-485 Modbus έχουν διαμορφωθεί για να μιλούν όμορφα με τους μετρητές ροής σας. Ας δούμε πώς να διαχειριστούμε, να χαρτογραφήσουμε, να αναλύσουμε και να δούμε τις πληροφορίες παρακολούθησης του νερού σε πραγματικό χρόνο από οποιαδήποτε συσκευή με ένα πρόγραμμα περιήγησης στο Web που είναι στραμμένο στο Tools. Valarm.net.

Βήμα 4: Διαμόρφωση των μετρητών ροής για παρακολούθηση στο σύννεφο

Αφού ακολουθήσετε αυτό το βίντεο και διαμορφώσετε και συνδέσετε τον κόμβο αισθητήρα σας στο Tools. Valarm.net, θα θυμηθείτε την καρτέλα του χάρτη αισθητήρα κάτω από τη διαμόρφωση του διανομέα.

Τώρα κάτω από την καρτέλα χαρτογράφησης αισθητήρων θα δείτε τον προσαρμογέα αισθητήρα RS-485 κάτω από τους τελευταίους αισθητήρες που αναφέρονται. Μπορείτε να κάνετε κλικ στην προσθήκη για να προσθέσετε κάθε έναν από τους γενικούς αισθητήρες στους οποίους έχετε αποθηκεύσει μια τιμή καταγραφής μετρητή ροής. Στην περίπτωσή μας με τα παραδείγματα που είδατε σε αυτήν την ιστορία ιστολογίου, αποθηκεύσαμε τον ρυθμό ροής, την ταχύτητα και τη συνολική χρήση ροής / θετικό συσσωρευτή στις γενικές μεταβλητές αισθητήρων 1, 2 και 3, αντίστοιχα.

Θα αντιστοιχίσετε τις μεταβλητές του αισθητήρα σας στις στήλες που λειτουργούν καλύτερα για εσάς, για παράδειγμα τις στήλες calc ή τις στήλες χρήστη που χρησιμοποιήσαμε στα παραδείγματα για τα στιγμιότυπα οθόνης που βλέπετε. Αυτό είναι. Τώρα θα δείτε ότι οι τιμές του αισθητήρα μετρητή ροής μεταφορτώνονται στο Tools. Valarm.net. Όσο συχνά έχετε ρυθμίσει τον κόμβο του αισθητήρα σας για μεταφόρτωση, είναι πόσο συχνά θα βλέπετε νέα δεδομένα να ανεβαίνουν. Μπορείτε να το συνδέσετε με το πόσο συχνά το αρχείο εργασίας σας ρωτά τον μετρητή ροής σας.

Για παράδειγμα, αν ανεβαίνετε κάθε 15 λεπτά στο Tools. Valarm.net, τότε θα πρέπει να κάνετε ερώτηση μόνο για τον μετρητή ροής με το αρχείο εργασίας σας κάθε 900 δευτερόλεπτα. Μια ακόμη ευκολία που μπορούμε να διαμορφώσουμε είναι να χρησιμοποιούμε τις προσαρμοσμένες στήλες μετονομασία / ψευδοποίηση των εργαλείων του Tools. Valarm.net. Ρίξτε μια ματιά στα έγγραφά μας για το πώς να το κάνετε αυτό ή ακολουθήστε το παράδειγμα του στιγμιότυπου οθόνης για να αποκαλέσετε τις στήλες χρήστη σε πιο περιγραφικά ονόματα όπως ο ρυθμός ροής του μετρητή ροής, η ταχύτητα, η συνολική ροή, ο θετικός συσσωρευτής ή η χρήση νερού.

Θυμηθείτε να σημειώσετε τις μονάδες των μεταβλητών σας που αναζητάτε από τους μετρητές ροής σας. Για παράδειγμα, η θετική μεταβλητή συσσωρευτή αναφέρεται σε κυβικά μέτρα / m³. Εάν θέλετε να το μετατρέψετε αυτόματα σε γαλόνια, λίτρα ή άλλη μονάδα, δείτε τις δυνατότητες των υπολογιστών μας, όπως αυτόματος πολλαπλασιασμού με μια σταθερή τιμή. Τώρα έχετε όλες τις μετρήσεις ροής σας στο Tools. Valarm.net, ώστε να μπορείτε να παρακολουθείτε και να διαχειρίζεστε απομακρυσμένα τους υδάτινους πόρους σας από οπουδήποτε στον κόσμο σας.

Ως τελική σημείωση, μπορεί να προτιμάτε να χρησιμοποιείτε προσαρμοσμένους πίνακες εργαλείων ιστού όπως βλέπετε εδώ, όταν πρόκειται για αποτελεσματική παρακολούθηση των μετρητών ροής, των φρεατίων νερού και των επιπέδων νερού.

Βήμα 5: Ολοκλήρωση των συστημάτων παρακολούθησης νερού και λύσεων μέτρησης ροής

Για αυτό πρόκειται.

Ας δούμε μερικά διδάγματα και πράγματα που πρέπει να θυμόμαστε σχετικά με την παρακολούθηση μετρητών ροής υπερήχων με αυτούς τους προσαρμογείς αισθητήρων RS-485 και τα εργαλεία. Valmare.net:

• Βάλτε κάποιο μέσο σύνδεσης ή θερμική ένωση μεταξύ των μετατροπέων και των σωλήνων σας. Εάν το ξεχάσετε, τότε οι μετρητές ροής υπερήχων δεν θα λάβουν μετρήσεις από τους αισθητήρες / μετατροπείς. Σημειώστε ότι μπορείτε να πειραματιστείτε με τη χρήση ουσιών όπως βαζελίνη, υγρό σαπούνι ή οποιαδήποτε άλλα λιπαντικά ως παράγοντες σύζευξης.
• Θυμηθείτε ότι υπάρχουν πολλοί τύποι μετρητών ροής, οπότε επιλέξτε ποια μάρκα και μοντέλο λειτουργεί καλύτερα για το σενάριό σας. Είτε χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε πτερωτή, έλικα, μηχανικές, μαγνητικές, υπερηχητικές ή άλλες τεχνολογίες μετρητή ροής, είμαστε εδώ και είμαστε έτοιμοι να σας βοηθήσουμε, οπότε μη διστάσετε να επικοινωνήσετε.
• Προσέξτε ιδιαίτερα για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν σωματίδια σκόνης, άμμος ή οτιδήποτε άλλο εκτός από παράγοντες σύζευξης. Δεν θέλετε να μείνει τίποτα επιπλέον μεταξύ των εξωτερικών επιφανειών του σωλήνα σας και των μετατροπέων σας.

Αυτός είναι ο οδηγός γρήγορης εκκίνησης για την παρακολούθηση των υπερηχητικών μετρητών ροής σειράς TUF 2000 με το Tools. Valarm.net.

Ρίξτε μια ματιά εδώ για να δείτε πώς αναπτύσσονται από πελάτες βιομηχανικού IoT που επεξεργάζονται και παρακολουθούν το νερό στις ΗΠΑ.

Μη διστάσετε να με ενημερώσετε εάν μπορώ να σας βοηθήσω με οτιδήποτε άλλο για τις ανάγκες παρακολούθησης νερού και αέρα.

Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο [email protected].

Σας ευχαριστούμε για το Instructabling και είστε μέρος της κοινότητας Instructables!:)