Funktionsweise von Wasserdurchflusssensoren und ihre Anwendungen

Sensoren spielen in heutigen automatischen Systemen eine ganz entscheidende Rolle. Da es sich um ein kleines, kostengünstiges und zuverlässiges Gerät handelt, lassen sich Sensoren leicht in größere Elektronik einbetten. Heute finden wir verschiedene Arten von Sensoren auf dem Markt. Mit dem technologischen Fortschritt haben sich Sensoren auch in ihrer Funktion und Größe weiterentwickelt. Von der frühen Größe der cm-Einheiten ist die Größe der Sensoren auf die Größenordnung von nm geschrumpft. Sensoren haben auch viele Herausforderungen der Elektronik und Elektrotechnik gelöst, wie das Auffinden der Intensität des Umgebungslichts, die Bestimmung der Temperatur im Ofen, die Berechnung der Luftfeuchtigkeit der Umgebung usw. Der Wasserdurchflusssensor bietet eine erstaunliche Lösung zur Messung der Durchflussmenge von Flüssigkeiten.

Was ist ein Wasserdurchflusssensor?

Riesige Industrieanlagen, Gewerbe- und Wohngebäude benötigen viel Wasser. Um diese Anforderung zu erfüllen, wird das öffentliche Wasserversorgungssystem genutzt. Um die zugeführte und verbrauchte Wassermenge zu überwachen, muss die Durchflussmenge des Wassers gemessen werden. Zu diesem Zweck werden Wasserdurchflusssensoren verwendet.

Wasserdurchflusssensoren werden an der Wasserquelle oder an den Rohren installiert, um die Durchflussmenge des Wassers zu messen und die durch das Rohr geflossene Wassermenge zu berechnen. Der Wasserdurchfluss wird in Liter pro Stunde oder Kubikmeter gemessen.

Arbeitsprinzip

Der Wasserdurchflusssensor besteht aus einem Kunststoffventil, aus dem Wasser austreten kann. Ein Wasserrotor zusammen mit einem Hall-Effekt-Sensor ist vorhanden, um den Wasserfluss zu erfassen und zu messen.

Wenn Wasser durch das Ventil fließt, dreht es den Rotor. Dadurch kann die Änderung der Drehzahl des Motors beobachtet werden. Diese Änderung wird als Ausgabe als Impulssignal durch den Hall-Effekt-Sensor berechnet. Somit kann die Durchflussmenge des Wassers gemessen werden.

Das Hauptarbeitsprinzip dieses Sensors ist der Hall-Effekt. Nach diesem Prinzip wird bei diesem Sensor durch die Drehung des Rotors eine Spannungsdifferenz im Leiter induziert. Diese induzierte Spannungsdifferenz ist quer zum elektrischen Strom.

Wenn der sich bewegende Lüfter aufgrund des Wasserflusses rotiert, dreht er den Rotor, der die Spannung induziert. Diese induzierte Spannung wird vom Hall-Effekt-Sensor gemessen und auf dem LCD-Display angezeigt.

Der Wasserdurchflusssensor kann auch mit heißem Wasser, kaltem Wasser, warmem Wasser, sauberem Wasser und Schmutzwasser verwendet werden. Diese Sensoren sind in verschiedenen Durchmessern mit unterschiedlichen Durchflussbereichen erhältlich.

Diese Sensoren können problemlos mit Mikrocontrollern wie Arduino verbunden werden. Dazu werden ein Arduino-Mikrocontroller-Board zur Verarbeitung, ein Hall-Effekt-Wasserdurchflusssensor, ein 16×2-LCD-Display und Breadboard-Verbindungskabel benötigt. Der Sensor wird am Einlass der Wasserquelle oder an der Öffnung des Rohrs platziert.

Der Sensor enthält drei Drähte. Rotes Kabel zum Anschluss an die Versorgungsspannung. Schwarzes Kabel zum Anschluss an Masse und ein gelbes Kabel zum Sammeln der Ausgabe vom Hall-Effekt-Sensor. Für Versorgungsspannung werden 5V bis 18V DC benötigt.

Anwendungen des Wasserdurchflusssensors

Wasserdurchflusssensoren können die Durchflussmenge von Wasser messen, indem sie entweder Geschwindigkeit oder Verschiebung messen. Diese Sensoren können auch den Durchfluss von Wasser wie Flüssigkeiten messen, wie z. B. die Messung von Milch in einer Milchindustrie usw…

Je nach Durchmesser und Messmethode stehen verschiedene Arten von Wasserdurchflusssensoren zur Verfügung. Ein kostengünstiger und am häufigsten verwendeter Wasserdurchflusssensor ist der Schaufelradsensor. Es kann mit wasserähnlichen Flüssigkeiten verwendet werden.

Für Anwendungen, bei denen kein gerades Rohr für den Einlass verfügbar ist, wird ein Durchflussmesser mit positiver Verdrängung verwendet. Diese Art von Wasserdurchflusssensor kann auch für viskose Flüssigkeiten verwendet werden.

Für das Arbeiten mit Schmutz- und Abwasser, das leitend sein kann, werden magnetisch-induktive Durchflussmesser verwendet. Für Anwendungen wie Abwasser, Schlämme und andere schmutzige Flüssigkeiten werden Ultraschall-Durchflussmesser verwendet.

Das LCD-Display dient zur Anzeige der Messwerte. Der magnetische Hall-Effekt-Wasserdurchflusssensor gibt bei jeder Umdrehung des Rotors einen Impuls aus. Der im Gerät vorhandene Hall-Effekt-Sensor ist wassergeschützt, um ihn sicher und trocken zu halten.

Beispiel für einen Wasserdurchflusssensor

Der Hall-Effekt-Sensor YFS201 ist ein Beispiel für diesen Sensor. Auch diese Sensoren benötigen ein Display zur Anzeige der Messwerte. Dieser Sensor gibt 4-5 Impulse für jeden Liter Flüssigkeit aus, die pro Minute durch ihn fließt. Es hat eine Arbeitsflussrate von 1-30 Liter pro Minute. Einfache Handhabung und Wirtschaftlichkeit sind die wichtigen Eigenschaften dieses Sensors. Welchen Wasserdurchflusssensor hast du verwendet?