Medición de flujo con medidores de flujo de agua (ultrasónicos): 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

El agua es un recurso fundamental para nuestro planeta.

Los humanos necesitamos agua todos los días. Y el agua es necesaria para una variedad de industrias y los seres humanos la necesitamos todos los días.

A medida que el agua se ha vuelto más valiosa y escasa, recientemente ha aumentado la necesidad de monitorear y administrar de manera efectiva los recursos hídricos.

Hay muchas formas de administrar y monitorear los recursos hídricos, como sensores de nivel de agua y medidores de flujo.

En este Instructable, profundizaremos sobre cómo realizar mediciones de flujo con medidores de flujo ultrasónicos como se ve en las fotos.

¡Así que sigamos adelante y comencemos!:)

Paso 1: Elementos de IoT que necesita para medir el flujo de agua

En este artículo, aprenderá los detalles esenciales de cómo monitorear los medidores de flujo ultrasónicos TUF-2000 con concentradores de sensores conectados a adaptadores de sensor RS-485Modbus.

Al igual que con otras implementaciones de supervisión, deberá averiguar qué conectividad a Internet, fuente de alimentación, gabinetes, etc. funcionarán mejor para sus escenarios de implementación específicos. No dude en ponerse en contacto conmigo en [email protected] si desea algún consejo o tiene alguna pregunta.

Para comenzar a monitorear estos medidores de flujo de la serie TUF-2000, necesitará lo siguiente:

• Medidores de flujo de la serie TUF-2000 como el TUF-2000S, u otra versión de montaje fijo, a prueba de explosión o de montaje en pared que ve en las imágenes de esta historia
• Transductores de flujo compatibles con los medidores de flujo TUF-2000 para monitorear el flujo y / o la temperatura, como la pinza en los transductores que ves en las fotos
• Concentradores de sensores para cargar las mediciones de sus sensores en las nubes a través de la red celular móvil GSM, Ethernet, WiFi u otra conectividad a Internet.
• Adaptadores de sensor RS-485 para conectar y comunicarse con sus medidores de flujo

Paso 2: conecte sus medidores de flujo a sus sensores RS-485

Después de haber vinculado sus concentradores de sensores a Tools. Valarm.net, conectará sus adaptadores de sensor RS-485 a sus medidores de flujo de la serie TUF-2000.

Lo hará conectando un cable de su elección desde el + (positivo) 485 en sus medidores de flujo al positivo (+) en sus adaptadores de sensor RS-485. De manera similar, use un cable para conectar los canales negativos (-) en sus medidores de flujo y sus adaptadores de sensor RS-485. Verá en las fotos que descubrimos que el uso de cables rojo y negro para esto hace que sea fácil de recordar y realizar un seguimiento.

Recuerde configurar y seguir las instrucciones de su medidor de flujo, siguiendo y configurando los ajustes requeridos si aún no lo ha hecho, cosas como: tipo de transductor, tipo de líquido, tipo de montaje, diámetro exterior de la tubería, material de la tubería y grosor de la pared de la tubería. Y también confirme que tiene una fuerte calidad y fuerza de señal para la instalación de su transductor de agua para asegurarse de que tiene mediciones y lecturas confiables para sus sistemas de monitoreo de agua.

Paso 3: Configuración de sus caudalímetros con adaptadores de sensor Modbus RS-485

Ahora, después de que esté conectado, conecte su adaptador de sensor Yoctopuce RS-485 a su computadora. Asegúrese de que su medidor de flujo también esté encendido y que su RS-485 esté conectado con los cables positivo y negativo que coincidan con su medidor de flujo.

Inicie su software virtualhub y apunte su navegador a https:// localhost: 4444. Haga clic en el botón de menú "configurar" para su adaptador de sensor RS-485. Asegúrese de que la configuración del sensor RS-485 aquí coincida con la que configuró en su medidor de flujo de la serie TUF-2000.

Le recomendamos que utilice las siguientes configuraciones RS-485 Modbus:

• Modbus RTU
• 9600 baudios
• 8 bits de datos
• Sin paridad
• 1 bit de parada

En resumen, eso es RS-485 Modbus RTU con 8N1 a 9600 baudios. A continuación, crearemos un archivo de trabajo que programará sus adaptadores de sensor RS-485 para consultar automáticamente sus medidores de flujo con la frecuencia que necesite. Luego, las medidas de su medidor de flujo se cargarán en Tools. Valarm.net. Haga clic en el botón administrar archivos de trabajo en la ventana de configuración de virtualhub de RS-485 para crear un nuevo archivo de trabajo. Haga clic en definir un nuevo trabajo para crear un nuevo archivo de trabajo.

Luego haga clic en agregar paso para agregar una nueva tarea a su archivo de trabajo recién creado. Puedes ver en los ejemplos que llamamos al nuestro flowtuf.job task1.

A continuación, editará su 1 y única tarea. Establecerá su tarea en periódica para que los sensores de su medidor de flujo envíen datos a intervalos predefinidos. Configure su tarea para utilizar un protocolo personalizado como se ve en las capturas de pantalla. Agregará un paso para cada variable que desee consultar desde su medidor de flujo. Verá la documentación de su medidor de flujo de la serie TUF 2000 para encontrar qué registro Modbus necesita consultar en función de la medición que desea de sus medidores de flujo.

Hemos incluido capturas de pantalla de un manual que encontramos mientras buscábamos en la web. En estos ejemplos, consultaremos la tasa de flujo, la velocidad y el acumulador positivo / uso de flujo total. Ahora bien, ¿cómo utilizamos cada consulta MODBUS para los registros Modbus específicos del caudalímetro?

Para cada variable que desee consultar, encontrará el número de registro en el manual del medidor de flujo, luego restará 1. Luego, convierta ese número decimal a hexadecimal usando cualquier convertidor como los que encontrará buscando en la web. Veamos algunos ejemplos. En nuestras capturas de pantalla de ejemplo, verá que estamos consultando las variables de registro:

La tasa de flujo (Registro 0001) significa que queremos convertir 1 - 1 a hexadecimal. Entonces eso es 0 a hexadecimal, que nuestro convertidor hexadecimal nos dice que es 0, por lo que es fácil comenzar.

Velocidad (Registro 0005) significa que convertiremos 5-4 a hexadecimal. 4 en hexadecimal es simplemente 4.

Uso de flujo total / acumulador positivo (registro 0115) significa que convertiremos 0114 de decimal a hexadecimal. 0114 en hexadecimal es 72.

Ahora configuremos las tareas para consultar esos registros. Agregue un paso para cada variable que desee consultar.

Por ejemplo, si queremos consultar el acumulador positivo para el uso de flujo total, entonces usará el comando writeMODBUS con el argumento:

010300720002

Tenga en cuenta el 72 en el medio del argumento. Esa es la clave que deberá cambiar para cualquier otra variable que desee consultar. Por ejemplo, verá en las capturas de pantalla que los otros dos comandos Modbus que estamos enviando tienen 04 y 00 en el argumento del comando en lugar de 72. Por lo tanto, reemplace esos 2 dígitos con el registro que necesite consultar. Ahora, después de haber solicitado un registro, necesitará un lugar para almacenar y guardar la respuesta del sensor del medidor de flujo a su consulta. Haremos esto con un comando de espera.

Agregue un paso para un comando de espera con el argumento:: 010304 ($ 1: FLOAT32X). *

Importante: Tenga en cuenta que $ 1 le está diciendo al adaptador de sensor que almacene esta consulta de sensor en la variable de sensor genérica 1, que luego mapearemos y asociaremos con una columna / campo en Tools. Valarm.net. Como puede ver en las capturas de pantalla, si queremos consultar varios registros y almacenarlos en diferentes campos de sensores, cambie el comando de espera a $ 2 para genericSensor2, $ 3 para genericSensor3, y así sucesivamente. Experimentarás y jugarás con esto hasta que obtengas justo lo que tú, tus equipos y tu organización necesitan de tus sensores industriales.

También tenga en cuenta que en la documentación del medidor de flujo con los registros que ve, está el número de registro y también un formato. Si el formato es REAL4 en los documentos, entonces usará el tipo de datos FLOAT32X que ve en las capturas de pantalla. Sin embargo, si necesita consultar un formato de tipo diferente, póngase en contacto con nosotros, ya que necesitará el último firmware RS-485 y utilizará otros tipos de datos como DWORDX para registros Modbus de tipo LONG.

Una vez que haya agregado todos los pasos que desea consultar para las variables del medidor de flujo que necesita, establezca un intervalo de repetición en su archivo de trabajo. Verá en las capturas de pantalla que configuramos la nuestra para realizar consultas cada 5 segundos. Según lo abrumado e inundado de información que desee estar, puede consultar su sensor cada 60 segundos, 300 segundos / 5 minutos, o el intervalo de tiempo que funcione mejor para usted y sus implementaciones de monitoreo en el campo.

Guarde su trabajo y haga clic en ejecutar para comenzar a ejecutar. Probablemente desee configurar su archivo de trabajo como su trabajo de inicio usando el menú desplegable en el menú principal de RS-485. Puede ver que lo hemos hecho en las capturas de pantalla aquí. Una vez que haya guardado todas sus configuraciones, puede apagar y encender su adaptador de sensor RS-485, o desenchufarlo y volver a enchufarlo para asegurarse de que esté funcionando como lo desea cada vez que se inicie. Al hacer clic en el número de serie de un sensor en la ventana principal de virtualhub, puede ver la conversación que tiene una interfaz en serie con un dispositivo. Verá los comandos y las respuestas en vivo y de primera mano. Esta es una buena manera de confirmar que todos se dan la mano, hablan y se comportan como a usted le gustaría.

También puede hacer clic en mostrar funciones del dispositivo en la ventana principal de virtualhub para ver los resultados en vivo de las últimas mediciones del sensor del medidor de flujo que se están almacenando en las columnas genéricas del sensor X que se están cargando en Tools. Valarm.net.

Ahora sus adaptadores de sensor Modbus RS-485 están configurados para comunicarse bien con sus medidores de flujo. Repasemos cómo administrar, mapear, analizar y ver su información de monitoreo de agua en tiempo real desde cualquier dispositivo con un navegador web apuntado a Tools. Valarm.net.

Paso 4: Configuración de sus medidores de flujo para monitoreo en la nube

Una vez que haya seguido este video y haya configurado y vinculado su concentrador de sensores a Tools. Valarm.net, recordará la pestaña del mapa del sensor en la configuración del concentrador.

Ahora, debajo de la pestaña de asignación de sensores, verá su adaptador de sensor RS-485 debajo de los últimos sensores informados. Puede hacer clic en agregar para agregar cada uno de los sensores genéricos en los que almacenó un valor de registro del medidor de flujo. En nuestro caso, con los ejemplos que ha visto en esta historia de blog, guardamos el caudal, la velocidad y el uso de flujo total / acumulador positivo. en las variables genericSensor 1, 2 y 3, respectivamente.

Mapeará las variables de su sensor a las columnas que mejor funcionen para usted, por ejemplo, las columnas de cálculo o las columnas de usuario que usamos en los ejemplos para las capturas de pantalla que está viendo. Eso es todo. Ahora verá que los valores del sensor de su medidor de flujo se están cargando en Tools. Valarm.net. La frecuencia con la que haya configurado su concentrador de sensores para cargar es la frecuencia con la que verá nuevos datos cargados. Puede vincular esto con la frecuencia con la que su archivo de trabajo consulta su medidor de flujo.

Por ejemplo, si lo cargan cada 15 minutos en Tools. Valarm.net, solo necesitará consultar su medidor de flujo con su archivo de trabajo cada 900 segundos. Una conveniencia más que podemos configurar es utilizar las funciones de cambio de nombre / alias de columnas personalizadas de Tools. Valarm.net. Eche un vistazo a nuestros documentos sobre cómo hacer esto o siga el ejemplo de captura de pantalla para nombrar las columnas del usuario con nombres más descriptivos como caudal del medidor de flujo, velocidad, flujo total, acumulador positivo o uso de agua.

Recuerde anotar las unidades de sus variables que está consultando en sus medidores de flujo. Por ejemplo, la variable positiva del acumulador se expresa en metros cúbicos / m³. Si desea convertir esto automáticamente en galones, litros u otra unidad, eche un vistazo a las funciones de nuestras calculadoras, como multiplicar automáticamente por un valor constante. Ahora tiene todas las mediciones de su medidor de flujo en Tools. Valarm.net para que pueda monitorear y administrar de forma remota sus recursos hídricos desde cualquier lugar de su mundo.

Como nota final, es posible que prefiera usar paneles web personalizados como los que ve aquí, cuando se trata de monitorear de manera efectiva medidores de flujo, pozos de agua y niveles de agua.

Paso 5: Finalización de sus sistemas de monitoreo de agua y soluciones de medición de flujo

Eso es todo.

Repasemos algunas lecciones aprendidas y cosas para recordar sobre el monitoreo de medidores de flujo ultrasónicos con estos adaptadores y herramientas de sensor RS-485. Valarm.net:

• Ponga algún agente de acoplamiento o compuesto térmico entre sus transductores y sus tuberías. Si olvida esto, sus medidores de flujo ultrasónicos no recibirán mediciones de los sensores / transductores. Tenga en cuenta que puede experimentar con el uso de sustancias como vaselina, jabón líquido o cualquier otro lubricante como agentes de acoplamiento.
• Recuerde que hay muchos tipos de medidores de flujo, así que elija qué marca y modelo funcionan mejor para su escenario. Ya sea que necesite utilizar impulsor, hélice, mecánica, magnética, ultrasónica u otras tecnologías de medidor de flujo, estamos aquí y listos para ayudarlo, así que no dude en ponerse en contacto.
• Tenga especial cuidado para asegurarse de que no haya partículas de polvo, arena o cualquier otra cosa que no sean agentes de acoplamiento. No desea que quede nada adicional entre las superficies exteriores de su tubería y sus transductores.

Esa es su guía de inicio rápido para monitorear sus medidores de flujo ultrasónicos de la serie TUF 2000 con Tools. Valarm.net.

Eche un vistazo aquí para ver cómo los implementan los clientes de Industrial IoT que tratan y monitorean el agua en los EE. UU.

No dude en hacerme saber si puedo ayudarlo con algo más para sus necesidades de monitoreo de agua y aire.

No dude en comunicarse conmigo en [email protected].

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