📈 Fabrication d'un débitmètre analogique pour piscine (DN50)

[fgtoul]

Bonjour à tous,

pour mon installation piscine, j’avais besoin de connaitre le débit de la pompe.
J’ai alors cherché un débitmètre analogique (0-10V ou 4-20mA) sur le marché, mais ils sont rares et hors de prix pour du DN50 (PVC ou Inox A4).
J’ai alors décidé d’acheter un débitmètre PVC au format DN50 japonais (les seuls que j’ai trouvés bon marché) que j’ai adapté à notre standard DN50 (eh oui, DN50 JN ce n’est pas le même que le notre !)

Modèle acheté : YFDN50 0-200 L/minute, prix env 42€ sur AMZN

1. Fabrication du capteur à effet Hall
Comme vu précédemment, il est impossible de raccorder ce capteur à notre installation au standard DN50.
J’ai donc décidé d’opérer à cœur ouvert.
Démontage du capteur japonais :
en retirant la bague métallique de blocage, la turbine sort très facilement, il n’y a aucun collage.
Fabrication :

• couper un bout de tube DN50 PVC de 15 à 20 cm environ et y insérer la turbine (au milieu).
  J’ai pris du tuyau 10 bars (PN10), c’est ajusté, il faut pousser bien droit sur la turbine.
  
• Coller une petite cale contre la turbine afin que le courant ne la déplace pas.
  Personnellement, j’ai utilisé 2 languettes découpées dans le reste du tube DN50.
  attention, la cale doit être placée du côté opposé au courant.
  
  Sur la photo, les 2 languettes dépassent, il faut les recouper.
• avec du mastic Epoxy, préparez un moulage de la boite pour le circuit imprimé (capteur effet Hall), en vous basant sur le modèle . Vous appuierez le couvercle à visser pour en marquer l’empreinte sur le moulage.
  
  
• collez le moulage de manière à centrer le capteur sur la turbine puis vissez le circuit imprimé avec son couvercle
  
  
• fixez des raccords PVC à visser.

2. Raccordement à l’ipx800

• fil noir = Gnd
• fil rouge : +12V
• fil jaune = sortie impulsions

Le capteur YFDN50 émet des impulsions à une fréquence proportionnelle au débit qui le traverse

F(Hz)=0.2 * Q (l/min)

Pour raccorder ce type de capteur, il faut utiliser un convertisseur de Fréquence en tension.
La pompe de la piscine ayant un débit maximum de 10000 L/heure, cela donnera une fréquence maximale de F_max=Q_max/5 → F_max=33 Hz

Pour être sous les 3.3V en sortie du convertisseur et pouvoir se dispenser d’un pont diviseur pour le raccordement à l’ipx800, il faut donc que le convertisseur accepte au minimum 0 à 100 Hz en entrée (1V pour 10 Hz, 3.3V à 33Hz, 10V à 100 Hz)
Avec un convertisseur 0-200 Hz, nous aurions 1 V pour 20 Hz (1.65V pour 33Hz).

En pratique, le débit mesuré de l’installation ne dépasse pas 8.5 m³/heure, soit 28Hz.
J’ai trouvé ce modèle à 20€

En entrée, il accepte des fréquences de 0 à 500Hz (conversion 1V pour 50 Hz).

Schéma de raccordement

• borne 1 : +12V. Connecter cette borne à l’alimentation et au fil rouge du capteur.
• borne 2 : connecter le fil noir du capteur
• borne 3 : connecter le Gnd de l’alimentation
• borne 4 : connecter le fil jaune du capteur

A ce stade, il vaut mieux vérifier la tension sortant du convertisseur lorsque la filtration est à plein régime.
Pour ma part, je mesure entre 0.48 et 0.54V pour ma pompe immergée, ce qui me permet de le connecter directement à une entrée analogique de l’IPX800 sans pont diviseur.
Pour le raccordement des bornes 5 et 6 à l’entrée analogique de l’IPX, vous pouvez vous référer à cet article.
La mesure de 0.54V correspond à une fréquence de 27Hz (calculé par règle de 3 sachant que l’on aura 10V pour 500Hz)
F=(500 * 0.54)/10 = 27Hz
27Hz pour notre débitmètre, correspond à un débit de 135 L/min, soit 8.1 m³/h
Q(L/min)=5*F(Hz) ==> Q=5*27 ==> Q=135 L/min

Ne pouvant mettre un capteur de pression sur mon système de filtration, j’utiliserai cette donnée pour déterminer l’encrassement du filtrat (cartouche) et serai averti lorsqu’il faudra le changer.
J’ai déterminé un seuil d’encrassement à 0.40V (càd 20 Hz, soit 6 m³/heure) en deçà duquel le média filtrant doit être changé.

Faites vos calculs de tension maximale, la résistance de 11kΩ pourra souvent être omise pour ce type de montage.

Pour ceux que cela peut intéresser.
Bonne journée

[grocrabe]

rien n’arrête un @fgtoul déterminé

Bravo pour cette adaptation réussie et pour l’idée de l’utiliser pour déterminer l’encrassement du filtre…

Bonne journée

[seraphinou]

Bonsoir @fgtoul
Ça cogite dans la tête la nuit , très bonne idée, bravo
Cdt

[artnow]

Bonjour et surtout bravo pour ce beau tuto @fgtoul

[jeff850]

Bravo pour ce tuto…
Il est vrai qu’un débitmètre pour piscine n’est pas très répandu, pourtant, cela permettrait entres autres, un réglage optimal du débit au travers d’une pompe à chaleur…

[fgtoul]

bonjour,
j’ai un second débitmètre en fabrication, pour justement le mettre en sortie de la PàC.
Il ne me servira pas seulement à optimiser le débit, car je trouve que la mesure de la température en entrée et en sortie pour garantir un écart de 2°C est beaucoup plus simple à mettre en oeuvre (bypass manuel).Il me servira aussi à vérifier le bon état du circuit d’eau (pas de fuite).

Le débitmètre derrière la PàC permettra également à l’ipx800 de calculer le temps de chauffe du bassin.
Il existe bien une formule simplifiée ne tenant compte que de la puissance de la PàC (voir ci-dessous) mais je préfère les calcul se basant sur le volume de liquides mélangés et leur température respective

T_mélange = (T1 . V1 + T2 . V2)/ (V1 + V2)

Voici la formule simplifiée pour ceux que cela intéresse :
1. si piscine protégée - bâche à bulles; vent modéré; AIR >=20°C

heures= (Volume x ΔT x 1.163) / kW

2. si piscine protégée - bâche à bulles; vent modéré; 15°C <= AIR <=20°C

heures= ((Volume x ΔT x 1.163) / kW )*1.25

où

• volume bassin exprimé en m³
• ΔT = Consigne - TempEau
• kW : puissance de la PàC

Cela permettra de mettre en place des prévisions de chauffe en fonction de la météo des jours suivants.
Un push annoncera « pour vous baigner samedi, mettez le chauffage maintenant … » …
bonne journée

[fgtoul]

bonjour à tous,

petit retour d’expérience avec le débitmètre.

21 jours après mon installation et changement du filtrat, le débit de la pompe est passé de 8.4m³/h à 6.8m³/h.
La filtration est encore efficace (sous la barre des 4 heures pour filtrer tout le bassin) , je peux laisser encore le filtrat en place sans le remplacer.
Les préconisations fabricant voudraient que je le change tous les 15 jours, même s’il n’est pas sale du coup.
Le débitmètre me permet de constater que le filtrat peut durer plus longtemps, et donc faire quelques économies substantielles.

Le débitmètre en lui-même n’est pas de très grande précision, mais c’est suffisant pour mes besoins. La fréquence oscille un peu, ce qui fait que le débit calculé varie un peu (± 200 litres/h)
J’ai donc programmé une sortie virtuelle qui passera ON si le débit reste sous le seuil bas pendant 120 secondes alors que la pompe est en marche. Cela évitera les push lorsque les mesures seront très proches du seuil bas.

Voilà les 2 scènes sur la V4:

• NON ANALOGIQUE(Seuil haut 6.3; seuil bas:6.0) ET RELAIS_FILTRATION ON/OFF SV(Ta=120)
• SV ON/OFF MAIL(on:Débit faible; Off: débit redevenu normal)

Widgets sur V4

Sur la V5 :

• il faut créer un objet fonction avec la formule. dans mon cas c’est celle-ci pour avoir un résultat en m3/h :

  X* 0.002158

• liez l’analogique à l’entrée X de la fonction

• créez un widget et affichez le résultat de la fonction.
  exemple avec une jauge linéaire :
  

• créez un comparateur et liez le résultat de la fonction à l’entrée A, puis lier la sortie à une IO virtuelle.
  Vous comparerez le résultat à votre seuil bas que vous configurerez en valeur B.
  Vous pourrez également lier un preset Email.
  

  
  
  Dans cet exemple le seuil bas est fixé à 6m³/h

• créez un widget pour afficher l’IO virtuelle

bonne journée