Jinsi ya Kutengeneza Sura Sahihi ya Kiwango cha Mtiririko wa Hewa Na Arduino kwa Chini ya £ 20 COVID-19 Ventilator: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Tafadhali angalia ripoti hii kwa muundo wa hivi karibuni wa sensorer hii ya mtiririko wa orifice:

Mafundisho haya yanaonyesha jinsi ya kujenga sensorer ya kiwango cha mtiririko wa hewa kwa kutumia sensor ya shinikizo ya tofauti ya gharama nafuu na vifaa vinavyopatikana kwa urahisi. Ubunifu ni wa sensorer ya aina ya orifice, orifice (kwa upande wetu washer) hutoa kizuizi na tunaweza kuhesabu mtiririko kwa kupima tofauti ya shinikizo kwenye orifice.

Hapo awali tulibuni na kujenga sensor hii kwa mradi wetu uitwao OpenVent-Bristol ambayo ni muundo wazi wa chanzo cha upumuaji wa haraka wa utengenezaji wa COVID-19. Walakini, sensa hii inaweza kutumika kwa karibu maombi yoyote ya kuhisi mtiririko wa hewa.

Toleo hili la mwanzo la muundo wetu limetengenezwa kabisa kwa kutumia sehemu za rafu, hakuna uchapishaji wa 3D au kukata laser kunahitajika.

Mchoro ulioambatanishwa unaonyesha kuchora kwa sehemu ya muundo. Ni urefu 2 tu wa bomba la bomba na washer iliyounganishwa katikati, kupima shinikizo tofauti katika orifice ili kuhesabu kiwango cha mtiririko.

Furahiya !! na utupe maoni ikiwa utafanya yako mwenyewe.

Hatua ya 1: Nunua Sehemu

Hizi ndizo sehemu ambazo utahitaji:

• 2x urefu wa 15cm wa bomba la bomba la 22mm OD PVC
• Kitambulisho cha chuma cha 1x cha 5.5mm OD karibu 20mm (kati ya 19.5-22mm ni sawa)

• Sensor tofauti ya shinikizo (takriban £ 10). Tulitumia MPX5010DP lakini unaweza kutaka kuchagua tofauti ili kukidhi shinikizo kwenye mfumo wako. Baadhi ya maduka ambayo huuza sensorer hizi zimeorodheshwa hapa chini:

  • 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…
• Shinikizo bomba bomba zilizokatwa kwa karibu 20mm urefu: Yoyote 2mm OD tubing rigid inapaswa kufaa kama vile bomba la shaba. Kwa kukata tamaa nilitumia bomba la kunyunyizia kutoka kwa mfereji wa WD-40, ilifanya kazi lakini gundi kubwa haikung'ata vyema
• Gundi kubwa
• Neli ya Silicon / PVC ya kuunganisha kwenye bandari za shinikizo la sensor ya shinikizo. Kitambulisho cha 2-3mm kinapaswa kuwa sawa, unaweza kuhitaji tai ndogo ya waya ikiwa bomba lako ni kubwa.

Unaweza kutaka kununua viunganisho vya bomba 1 au 2 ikiwa unataka kutoshea bomba la sensorer kwenye bomba lingine la 22mm:

Kumbuka: Vifaa vilivyochaguliwa havikidhi kanuni za bidhaa za matibabu, haswa PVC.

Hatua ya 2: Kata bomba la bomba

Kata urefu 2 kutoka bomba la bomba. Tulitumia urefu wa 15cm lakini inaweza kufanya kazi fupi kidogo. Nilifanya kupunguzwa kwa kutumia kilemba kama vile ni muhimu kupata mraba mzuri. Tumia karatasi ya mchanga kulainisha burs yoyote

Hatua ya 3: Unganisha Mirija ya mabomba

• Gongo washer yako hadi mwisho wa bomba moja, hakikisha washer imejikita na bomba na hakikisha utengeneze shanga inayoendelea ya gundi njia yote kuzunguka mzingo wa washer ili kuhakikisha hakuna shinikizo la hewa litatoka.
• Kisha gundi urefu mwingine wa bomba upande wa pili wa washer. Tena, hakikisha gundi njia yote kuzunguka ili hakuna hewa itavujike

Hatua ya 4: Ongeza Mabomba ya Shinikizo

1. Piga mashimo 2 kwa umbali kutoka kwa washer kulingana na picha iliyoambatanishwa
2. Sukuma viboko vya 2mm OD ndani ya mashimo, hakikisha imetoshea (bomba langu lilikuwa 2.2 OD lakini kitita changu cha kuchimba kilikuwa 2mm, kwa hivyo nilitikisa tu kuchimba visima kidogo mpaka bomba itoshe vizuri)
3. Gundi bomba kwa shimo, hakikisha imefungwa kote
4. Funga mkanda wa kuhami kuzunguka bomba lako la shinikizo hadi bomba la silicon litoshe vizuri na kwa kubana

Hatua ya 5: Jaribu na Ulinganishe

Unganisha sensor ya shinikizo hadi Arduino yako na unganisha bomba za shinikizo kwenye bandari za sensorer ya shinikizo. Hakikisha kwamba pini ya sensorer ya sensa inalingana na programu hiyo.

Jaribu kwa kutumia nambari iliyoambatanishwa. Kumbuka, maktaba zifuatazo zinahitajika:

• Waya.h
• na Sensirion_SFM3000_arduino (maktaba hii ni ya sensa tofauti, lakini nimefanya mabadiliko katika nambari yangu ya akaunti kwa hiyo)

Kwa kweli unataka kusawazisha sensa yako, tulitumia Sensirion SFM3300 iliyounganishwa mfululizo na sensorer iliyotengenezwa nyumbani. Uunganisho wa SFM3300 ni:

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

Kwa kweli chanzo chako cha hewa cha jaribio la upimaji kinapaswa kutoa mtiririko wa kila wakati na kudhibitiwa kutoa kufagia kudhibitiwa kwa viwango vya mtiririko. Tulitumia pampu ya kitanda hewa iliyotapeliwa kuwezeshwa kupitia mdhibiti wa kasi wa umeme wa DC uliodhibitiwa kwa kutumia potentiometer. Ikiwa una umeme wa DC ambao utafanya kazi vizuri pia.

Nambari hiyo na kuwa na uwezo wa kusoma shinikizo na mtiririko kutoka kwa sensa yetu, inaweza pia kusoma kutoka kwa Sensirion SFM3300 kupitia i2c, ambayo ni sensa tuliyoitumia kwa usawazishaji. Utahitaji kurekebisha nambari ipasavyo ikiwa una tofauti sensor ya calibration. (Kwa kushangaza kushangaza, sensor ya DIY ilitoa usomaji thabiti zaidi kuliko SFM3300)

Toleo la 1 la nambari linatumia jedwali la kutazama lililosanifiwa ili usomaji wa kiwango cha mtiririko. Tulifanya hii kwa

• kuweka shinikizo juu ya kufagia kamili kutoka kwa chanzo chetu cha hewa (kama faili ya.csv)
• kuchukua data kuwa bora
• kuipitisha kwa equation ili kufanya kazi kiwango cha mtiririko
• kisha kuunda meza ya utaftaji iliyotenganishwa kwa koma ambayo ilinakiliwa / kubandikwa kwenye safu ya nambari kamili ya Arduino

Hati bora na equation imehifadhiwa…

Toleo la pili la nambari litatumia equation katika nambari kwa sababu zifuatazo:

• kuzingatia hali ya joto (ambayo itaathiri usomaji wa kiwango cha mtiririko)
• kuzingatia mabadiliko katika kizuizi cha mto, hii itahisiwa na sensor tofauti ya shinikizo la mto

Hatua ya 6: Chaguo sahihi ya Njia ya Upangiaji wa Janky

Ikiwa huna sensorer ya mtiririko wa rafu kuiweka sawa na kama Sensirion SFM3300 basi hii ni njia moja ya kupata wazo mbaya la SUPER la mtiririko wa mtiririko. Walakini hii itafanya kazi tu na chanzo cha mtiririko wa shinikizo kubwa (hata pampu ya kitanda hewa inaweza kuhangaika kupuliza puto) na itafanya kazi tu ikiwa unaweza kurudia kuzima usambazaji wa hewa yako

• Ambatisha puto kwenye pato la mfumo na pima kipenyo kinachoingiza kila mfumuko wa bei
• Jaza mtungi wa kupimia maji (labda karibu nusu ya njia)
• Weka tena puto yako kwa kipenyo hicho hicho kisha uinamishe kabisa kwenye mtungi wako wa maji na uandike tofauti katika kiwango cha maji kabla na baada ya puto kuingizwa
• Ifuatayo utahitaji kupima ujazo kwa mfumko wa bei ya puto kwenye nambari yako, hii inafanywa kwa kuunganisha mtiririko kwa wakati. Siwezi kukupa nambari halisi ya kufanya hivi kwa sababu itabidi iwe tofauti kulingana na chanzo chako cha mtiririko na jinsi nambari yako itakavyohisi kuanza na kuacha mtiririko lakini nimeambatanisha kazi kwenye faili ya maandishi ambayo itatoa ujazo, utahitaji tu kuiambia wakati wa kuanza na kuacha kuhesabu sauti (yaani kwa jaribio letu hii ilikuwa mwanzoni na kusimamisha kila pumzi), hii inaonyeshwa kwa kazi kupitia kutofautisha kwa boolean inayoitwa "breathStatus". Kumbuka kupitisha kiwango cha mtiririko kwa ml / s kwa kazi hiyo wakati unaiita.

Hatua ya 7: Jumuisha kwenye Mfumo wako

Chomeka kwenye usanidi wako iwe vipi na ufurahie kupima kiwango cha mtiririko chini ya £ 15:)

Imeambatanishwa ni mfano wa mfano wa mtiririko, shinikizo na ujazo kutoka kwa programu yetu ya upumuaji.

Kuunganisha viungo vya kuunganisha moja kwa moja ni nzuri kwa kujiunga na sensor hii kwa bomba lingine la 22mm OD.