Ардуино менен 20 фунт стерлингге чейинки аба агымынын так сенсорун кантип түзүү керек COVID-19: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Сураныч, бул тешиктин агымы сенсорунун акыркы дизайны үчүн бул отчетту караңыз:

Бул көрсөтмөлөр арзан баада дифференциалдык басым сенсорун жана жеткиликтүү материалдарды колдонуу менен аба агымынын сенсорун кантип курууну көрсөтөт. Дизайн тешик түрүндөгү агым сенсоруна арналган, тешик (биздин учурда кир жуугуч) чектөөнү камсыз кылат жана биз тешик боюнча басымдын айырмасын өлчөө менен агымды эсептей алабыз.

Башында биз бул сенсорду OpenVent-Bristol деп аталган долбоорубуз үчүн иштеп чыктык жана куруп алдык, ал COVID-19 дарылоо үчүн тез чыгаруучу вентилятордун ачык булагы. Бирок, бул сенсор дээрлик бардык аба агымын сезүүчү колдонмодо колдонулушу мүмкүн.

Биздин дизайндын бул баштапкы версиясы толугу менен сатылуучу бөлүктөрдү колдонуу менен жасалган, эч кандай 3D басып чыгаруу же лазердик кесүү талап кылынбайт.

Тиркелген чийимде долбоордун кесилишинин чиймеси көрсөтүлгөн. Агымдын ылдамдыгын эсептөө үчүн тешиктин дифференциалдык басымын өлчөөчү, ортосунда кир жуугуч бар 2 сантехникалык түтүк.

Ырахат !! жана өзүңүздүкү болсоңуз, бизге комментарий бериңиз.

1 -кадам: Бөлүктөрдү сатып алыңыз

Бул сизге керектүү бөлүктөр:

• 2х 15см узундугу 22мм OD PVC сантехникалык түтүк
• 1x металл шайба ID 5.5mm OD 20mm тегерегинде (19.5-22mm ортосунда жакшы)

• Дифференциалдуу басым сенсору (болжол менен £ 10). Биз MPX5010DP колдонгонбуз, бирок сиз системаңыздагы басымдарга ылайыктуу башка бирөөнү тандап алсаңыз болот. Бул сенсорлорду саткан айрым дүкөндөр төмөндө келтирилген:

  • uk.rs-online.com/web/p/pressure-sensors/71…
  • www.digikey.co.uk/product-detail/en/nxp-us…
  • www.mouser.co.uk/ProductDetail/NXP-Semicon…
• Кысымдын түтүгү болжол менен 20 мм узундукта кесилет: Ар кандай 2 мм OD катуу түтүктөр жез түтүк сыяктуу ылайыктуу болушу керек. Айласы кеткендиктен, мен WD-40 идишинин чачыраткычын колдондум, ал иштеди, бирок супер клей сонун жабышпай калды
• Супер клей
• Кремний/ПВХ түтүгү басым сенсорунун басым портторуна туташуу үчүн. 2-3мм ID жакшы болушу керек, эгер түтүгүңүз чоң болсо, сизге кичинекей кабелдик галстук керек болушу мүмкүн.

Эгерде сиз агымдын сенсорунун түтүкчөсүн башка 22 мм түтүккө орноткуңуз келсе, 1 же 2 сантехникалык туташтыргыч сатып алсаңыз болот:

Эскертүү: Тандалган материалдар медициналык продукциянын эрежелерине, айрыкча ПВХга жооп бербейт.

2 -кадам: Сантехникалык трубаны кесүү

Сантехникалык түтүктөн 2 узундукту кесип алыңыз. Биз 15см узундукта колдондук, бирок ал бир аз кыскараак иштеши мүмкүн. Мен кесүүнү кесүүчү араа менен жасадым, анткени жакшы төрт бурчтуу кесүү маанилүү. Бардык кагазды тегиздөө үчүн кум кагазын колдонуңуз

3 -кадам: сантехникалык түтүктөрдү чогултуу

• Кир жуугучту бир түтүктүн аягына чейин жабыштырыңыз, кир жуугуч түтүк менен концентрдүү экенин текшериңиз жана эч кандай аба басымы агып кетпеши үчүн кир жуугучтун тегерегине чейин үзгүлтүксүз желим мончок жасаңыз.
• Андан кийин трубанын башка узундугун кир жуугучтун башка жагына жабыштырыңыз. Дагы, эч жакка аба чыкпай тургандай кылып желимдеп коюңуз

4 -кадам: басым кран кошуу

1. Тиркелген сүрөттө ылайык кир жуугучтан алыстыкта 2 тешик бургулаңыз
2. 2мм OD таякчаларын тешиктерге түртүп коюңуз, анын тыгыз экенин текшериңиз (менин түтүгүм 2.2 OD болчу, бирок менин бургуум 2мм болчу, ошондуктан мен трубаны бекем орнотмойунча бургулоону бир аз чайкадым)
3. Түтүктү тешикке жабыштырып, анын тегерегине мөөр басылганын текшериңиз
4. Кремний түтүгү жакшынакай жана бекем болгонго чейин изоляция лентасын басымыңыздын краны менен ороп алыңыз

5 -кадам: Сыноо жана Калибрлөө

Ардуиного чейин басым сенсорун туташтырып, басым крандарын басым сенсорунун портторуна туташтырыңыз. Сенсордун физикалык аналогдук пини программалык камсыздоонун төөнөгүчүнө дал келгенин текшериңиз.

Тиркелген кодду колдонуп, аны текшериңиз. Эскертүү, төмөнкү китепканалар керек:

• Wire.h
• жана Sensirion_SFM3000_arduino (бул китепкана башка сенсор үчүн, бирок мен муну эске алуу үчүн кодума кээ бир өзгөртүүлөрдү киргиздим)

Идеалында сенсорду калибрдөөнү кааласаңыз, биз үйдө жасалган сенсор менен катар туташкан Sensirion SFM3300 колдондук. SFM3300 үчүн туташуулар:

• Vcc - 5V
• GND - GND
• SDA - A4
• SCL - A5

Идеалында, калибрлөө тестинин аба булагы туруктуу агымды бериши керек жана агымдын ылдамдыгын көзөмөлдөп туруу үчүн көзөмөлгө алынышы керек. Биз потенциометрдин жардамы менен башкарылган электрондук щеткалуу DC ылдамдык контроллери аркылуу иштөө үчүн бузулган аба керебет насосун колдондук. Эгерде сизде туруктуу электр энергиясы болсо, анда ал жакшы иштейт.

Код, ошондой эле биздин сенсорубуздун басымын жана агымын окууга жөндөмдүү болуу менен бирге, биз калибрлөө үчүн колдонулган сенсор i2c аркылуу Sensirion SFM3300дөн окуй алат. калибрлөө сенсору. (Таң калыштуусу, DIY сенсору SFM3300гө караганда туруктуу жана ырааттуу көрсөткүчтөрдү берди)

Коддун 1 -версиясы агымдын көрсөткүчтөрүн чыгаруу үчүн калибрленген издөө таблицасын колдонот. Муну биз жасадык

• биздин аба булагынан (.csv файлы катары) толук тазалоо аркылуу басым жасоо
• маалыматтарды Excelге алуу
• агымдын ылдамдыгын иштеп чыгуу үчүн аны теңдеме аркылуу өткөрүү
• андан кийин Arduino бүтүн сандар массивине көчүрүлгөн/чапталган үтүр менен бөлүнгөн издөө таблицасын түзүү

Теңдемеси бар Excel документи сакталат …

Коддун экинчи версиясы төмөнкү себептерден улам коддогу теңдемени колдонот:

• температураны эске алуу (бул агымдын көрсөткүчтөрүнө таасирин тийгизет)
• төмөнкү чектөөнүн өзгөрүшүн эске алуу үчүн, бул өзүнчө төмөнкү агымдагы басым сенсору менен сезилет

6 -кадам: Туура Janky калибрлөө ыкмасы Option

Эгерде сизде Sensirion SFM3300 сыяктуу калибрлөө үчүн даяр эмес агым сенсору жок болсо, анда бул агымдын чыгышы жөнүндө СУПЕР орой түшүнүк алуунун бир жолу. Бирок бул жогорку басымдагы агымдын булагы менен гана иштейт (атүгүл аба төшөгүнүн насосу да шарды үйлөтүү үчүн күрөшүшү мүмкүн) жана аба берүүнү өчүрүп -күйгүзүп койсоңуз гана иштейт.

• Системанын чыгуусуна шарды тиркеп, анын инфляциясын ар бир инфляцияда өлчөңүз
• Өлчөөчү идишти суу менен толтуруңуз (балким жарымына жакын)
• Шарыңызды ошол эле диаметри менен кайра үйлөңүз, андан кийин аны кумураңызга толугу менен батырыңыз жана шарды салардан мурун жана кийин суунун деңгээлиндеги айырмачылыкты жазыңыз.
• Андан кийин сиз кодуңуздагы шар инфляциясын өлчөөңүз керек болот, бул убакыттын өтүшү менен агымды интеграциялоо жолу менен жасалат. Мен муну сизге так код менен бере албайм, анткени ал сиздин агымдын булагына жана кодуңуз агымдын башталышын жана токтоосун кандайча айырмаланышы керек, бирок мен текст файлына функцияны тиркеп койдум Көлөмдү качан баштоону жана качан токтотууну айтыш керек (б.а. биздин тест үчүн бул ар бир демдин башталышында жана токтошунда болгон), бул функция логикалык "breathStatus" деп аталган өзгөрмөсү аркылуу көрсөтүлөт. Чакырганда, бул функцияга агымдын ылдамдыгын мл/с менен өткөрүүнү унутпаңыз.

7 -кадам: Сиздин системага интеграциялоо

Кандай болбосун аны өзүңүздүн орнотууңузга сайыңыз жана 15 фунт стерлингге чейин агымдын ылдамдыгын өлчөөдөн ырахат алыңыз:)

Тиркелген биздин вентилятор колдонмосунан келген кээ бир агымдардын, басымдардын жана көлөмдөрдүн мисалы.

Сантехникалык түз бириктирүүчү муундар бул сенсорду башка 22 мм OD түтүгүнө кошуу үчүн сонун.