Cómo diseñar / construir la parte electrónica de un manómetro de múltiples tubos híbrido (líquido + electrónico)

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Estoy en las primeras etapas de diseño / construcción de un manómetro de múltiples tubos para un túnel de viento de bricolaje.

Para aquellos que no están familiarizados con lo que es un manómetro, es un dispositivo de medición de presión, y se parece a esto:

Tengo la parte de hardware diseñada, pero quiero automatizar la parte de recopilación de datos. En lugar de tomar lecturas periódicas manualmente de alturas de las distintas columnas (tubos), quiero poder hacerlo electrónicamente.

En los días anteriores, los datos (de presión) se obtenían tomando fotografías de las alturas de las columnas, y luego, trazándolas a la forma de un perfil aerodinámico, quiero eliminar ese paso (ya que es demasiado propenso a errores), y directamente recupera los datos del dispositivo, utilizando la electrónica.

Estoy pensando en usar una placa Arduino como microcontrolador, pero todavía no puedo ver cómo recolectar la información de la altura del líquido del dispositivo.

¿Cuál es la mejor manera de capturar electrónicamente los datos de altura de dicho manómetro de múltiples tubos?

[[ACTUALIZACIÓN]]

El líquido dentro del tubo será agua destilada, y no puedo insertar ningún sensor en los tubos, ya que pueden afectar las características del flujo de aire del perfil aerodinámico que estoy probando

    

2 respuestas

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El mercurio (el Hg que se muestra en la imagen en cuestión) es 62 veces menos conductor que la plata (el mejor conductor ambiental), pero aún puede inducir una gran cantidad de corrientes de Foucault, por lo que, para cada tubo, circule con una bobina (un solenoide). Sin presencia de mercurio, la inductancia será (digamos) alta y progresivamente, a medida que el mercurio aumenta en el tubo, la inductancia disminuirá debido a las corrientes de Foucault en el metal conductor de líquido.

Utilice el chip de medición de inductancia de TI: -

Incluso el agua salada podría medirse con este método, creo.

    
respondido por el Andy aka
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¿Qué es el líquido? ¿Es conductor? ¿Es posible colocar dispositivos en los tubos o debe hacerse esto externamente?

Los métodos simples que vienen a la mente son un sensor de ultrasonido en la parte superior del tubo que mide la distancia a la superficie del líquido o algún tipo de cable resistivo bajado a un líquido conductor con un segundo electrodo en el depósito o en el otro lado del tubo. A medida que el líquido se mueve hacia arriba y hacia abajo en el tubo, la resistencia entre los dos contactos cambiará.

También puedes hacerlo de forma óptica, la forma más simple sería una serie de luces y detectores, al ver qué rayos de luz se rompen, sabes la altura. Esto tiene la desventaja de tener pasos discretos en la medición. Con la tecnología avanzada, puede usar una cámara y un poco de procesamiento de imágenes para detectar la parte superior del líquido en los tubos. O puede ir con un sistema parcialmente mecánico, una única fuente / detector óptico que se mueve mecánicamente hacia arriba y hacia abajo del tubo y encuentra el punto donde se bloquea la luz.

Cada vez más caprichoso, al igual que el tono producido por una copa de vino cambia con la cantidad de líquido en el vaso, el líquido cambiará la resonancia de los tubos. Si induce una vibración de alta frecuencia en el tubo y mide la respuesta, esto podría traducirse a un nivel de líquido.

Mi primera opción sería el sistema basado en ultrasonido, es simple, de baja tecnología y sin contacto. Suponiendo que las presiones están bastante cerca de 1 atmósfera, los errores causados por la dependencia de la presión del sonido deberían ser mínimos y controlarse, la temperatura probablemente tendría un mayor impacto en la precisión y es fácil de medir y corregir si es necesario. . El gran problema es si es práctico implementarlo desde un punto de vista físico.

    
respondido por el Andrew

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