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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Füllstandsanzeige für Nitro-Methantank (4l)


Autor: Christoph (Gast)
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Hallo,

ich bin im Modellbau tätig und habe da einen 4l Kanister der mit 
Nitromehtan (Treibstoff für den Motor) gefüllt ist. Nun hätte ich gerne 
eine Anzeige die aus ca. 10 LEDs besteht an der ich den Füllstand 
ablesen kann. Je weniger im Tank ist desto weniger LEDs sollen leuchten. 
Hat von euch wer eine Idee wie ich das realisieren kann? Bzw. wie der 
Sensor oder die Sensoren aussehen sollen das da kein Funken entstehen 
kann?

mfg
Christoph

Autor: ozo (Gast)
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Vieleicht ein kapazitiver Sensor von außen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitiver_Sensor
Je nach Füllstand sollte sich die Kapazität meßbar ändern.

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Wenn der Tank eine einfache Geometrie hat, also eine mit der Höhe nicht 
veränderliche Grundfläche, reicht es, die Füllhöhe zu messen (Schwimmer 
oder ähnliches).
Andere Möglichkeit: Es gibt kleine Durchflussmesser (Flügelrad mit 
Impulsgeber), die gibt es inert für verschiedene Medien. Bei vollem Tank 
Elektronik auf "voll" setzen, und dann mit µC die Impulse, also die 
Entnahme zählen, und entsprechend die LEDs ansteuern.
Das Gewicht des Tanks zu messen wäre noch eine Möglichkeit.
Oder einen relativen Drucksensor auf den Tankboden legen, und den 
Differenzdruck zum Luftdruck messen. Diese Sensoren sind aber nicht 
gerade billig, und der Tank muss die oben erwähnte einfache Geometrie 
haben.

Autor: Dr.Seltsam (Gast)
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Ich würd es kapazitiv machen, ne komplizierte Tankform kann man doch 
problemlos rechnerisch ausgleichen oder, was noch einfacher sein dürfte, 
die Software mit abgemessenen Mengen in 10 Schritten kalibrieren.


Gruß
Dr.Seltsam

Autor: Christoph (Gast)
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Hallo,

es ist keine komplizierte geometrische Form sondern ein ganz normaler 
Kanister.

Währe das möglich das ich mit einem Ultraschallsensor die Füllhöhe messe 
und damit den Inhalt ausrechne?

Wenn ja gibt es einen Ultraschallsensor der von 1cm bis 40cm misst?

mfg
Christoph

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>enn ja gibt es einen Ultraschallsensor der von 1cm bis 40cm misst?


Naja, ein cm wird schwierig, aber gucke mal hier:

http://www.baumerelectric.com/de/shop/catalog/Ultr...

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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Christoph wrote:
> Hallo,
>
> ich bin im Modellbau tätig und habe da einen 4l Kanister der mit
> Nitromehtan (Treibstoff für den Motor) gefüllt ist. Nun hätte ich gerne
> eine Anzeige die aus ca. 10 LEDs besteht an der ich den Füllstand
> ablesen kann. Je weniger im Tank ist desto weniger LEDs sollen leuchten.
> Hat von euch wer eine Idee wie ich das realisieren kann? Bzw. wie der
> Sensor oder die Sensoren aussehen sollen das da kein Funken entstehen
> kann?

hallo Christoph,

hab mal ne ganz dämliche Frage.

was hälst du denn von wiegen ???

geht ganz ohne Strom mit einer Balkenwaage bei der der Wiegepunkt 
verschoben
ist.
Guck dir das mal bei diversen US Grills an, die mit Propan betrieben 
werden.
Da ist so ne Waage dran, wo die Gas buddel mit gewogen wird.

Riesen vorteil....

nix Funke, nix Strom, nix Elektronik, nix Hi-Tech, nix Digital sondern 
Analog.
und vor allem Off Road einsetzbar und wenns dunkel wird reicht ne
normale Taschenlampe ohne EX-Schutz.


lg
Peter

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Ob der Ultraschallsensor dauerhaft das Nitro aushält, ist hier wohl die 
Frage... das mit dem Wiegen sagte ich schon, ist in der Tat die 
einfachste Methode.

Autor: Ingo B. (arctis77)
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Ähm.....nur so aus neugier...was ist das für ein Modell...4-Liter Tank?
Aus dem Automotive-Bereich kann ich dir sagen, daß die Füllstandsmessung 
eines Tanks keine triviale Aufgabe ist. Du hast eine Flüssigkeit, ein 
Raum innerhalb dessen sie sich bewegen kann, und Beschleunigungskräfte 
auf allen drei Raumachsen.
Wiegen ist da schonmal eine schlechte Idee.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten den Füllstand zu messen. In jedem 
Fall brauchst du da einen guten Algorithmus, Mittelwertbildung mit 
Dämpfung, Plausibilitätsprüfung der Ergebnisse. Den Tank zu modifizieren 
kann auch nicht schaden, z.B. mit kleinen Trennwänden.
Wenn du nur eine ungefähre Füllstandsanzeige und eine relativ genaue 
Spritwarnung wenn er zur Neige geht willst ( beim Flugmodell zum 
Beispiel, dann würd mich aber wirklich interessieren was das bei 4L für 
eines ist ), dann würd ich zwei Methoden kombinieren:
1) Durchflußmessung: Ich weiß nicht, wie genau und günstig die Sensoren 
dafür sind. Ich gehe aber davon aus, daß du für kleines Geld keine hohe 
Genauigkeit erreichen wirst.
2) Einen Haupttank und einen Reservetank, beide verbunden mit möglichst 
kleinem Querschnitt, gezapft wird vom Reservetank. Mit einem Sensor in 
der Verbindungsleitung oder am Boden des Haupttanks kannst du dann recht 
genau feststellen, wann du auf Reserve gehst.
3) Evtl. noch ein dritter Sensor, um "voll" zu erkennen, damit 
Rückstellung zur Auswertung über den Durchflußsensor.

Mit dem Aufbau wirst du denk ich ohne allzu komplexe Algorithmik und 
Eichung ein ganz gutes Ergebnis erzielen können. Plausibilitätsprüfung 
und Dämpfung wirst du auch brauchen, sollte aber einfach ausfallen.

Ultraschall würde ich wie wiegen sein lassen. Kapazitive Messung ok, der 
Algorithmus kann aber kompliziert ausfallen, gerade um die Bewegung der 
Flüssigkeit auszugleichen. Schwimmer haben im Prinzip das gleiche 
Problem, man arbeitet hier mit einer sehr brutalen Dämpfung. Wenn dir 
bei einem Leck innerhalb kürzester Zeit der Inhalt verloren geht, wirst 
das vielleicht erst etwas spät bemerken.
Überleg am Besten nochmal, welchen Anwendungsfall du hast, auf welche 
Werte es wirklich genau ankommt ( genaue Reserve? ), wie die Tankform 
ist, und welchen Kräften dein Modell ausgeliefert ist.

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Öh, ich bin von einem (stationären) Reservekanister ausgegangen! Falls 
dem nicht so ist, hast Du natürlich Recht.

In einem Flugmodell wäre Durchflussmodell imho die beste Wahl. Es gab 
mal in den 1980er ein ELO oder Elrad-Selbstbauprojekt für einen 
KFZ-Verbrauchsmesser, da wurden die Teile für Hin- und Rücklauf 
eingesetzt, ich weiß aber echt nicht mehr den Hersteller; und so teuer 
waren die nicht, und relativ genau. Vielleicht mal Buerklin oder Conrad 
filzen...

Autor: Michael Waiblinger (wiebel42)
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Die Idee mit dem wiegen kommt mir da auch in den Sinn. Einfach am Boden 
des Tanks an der Aussenseite ein paar DMS ankleben und gut ist, dann 
hast du auch keine Probleme mit der chemischen Beständigkeit, das 
übernimmt ja der Tank. Ich hoffe der Tank befindet sich immer in der 
selben Raumlage (keine Saltos) wenn nicht wirds sowieso extra knifflig. 
-wiebel

Autor: Stefan (Gast)
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Was ist denn das für'n krasser Motor, der mit reinem Nitromethan läuft? 
normalerweisse ist das doch ne Mischung aus Nitromethan und Methanol

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Was kostet eigentlich 1 Liter Nitromethan ?

Versuch es lieber mal mit einem Öl, synthetische Zepf 100R.

Oder 80% Methanol und 20% Rizinusöl.

Was für einen Motor hast du ? (2/4 Takt , Hubraum)

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Aus Erfahrung würde ich eine kapazitive Messung empfehlen. Nun schon vor 
vielen Jahren hatte ich eine kapazitive Tankstandanzeige für meinen 
Trabbi gebaut. Füllhöhe ca. 20cm bei 26 l Benzininhalt. Zuerst mit LED 
Balkenanzeige, später als Digitalanzeige in Liter. Wenn die Anzeige 
zwischen 1l und 0 schwankte, dann wurde es höchste Zeit, eine Tankstelle 
anzufahren.
Wenn es in einem mit Benzin gefüllten Tank funktioniert, dann sollte es 
auch in Nitromethan keine Probleme geben.
MfG
Wolfgang

Autor: Nasenmann (Gast)
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Ich würde aus Erfahrung sagen, eine praktikable Messmethode wäre in den 
Kanister reinzuschauen. Das macht man mit den Augen, also irgendwie 
optisch.
Andere Möglichkeit wäre den Kanister kräftig zu schütteln. Also eine 
mechanische Methode. Du kannst dann mit deinem Gehirn in den 
Beschleunigunsphasen den Füllstand berechnen, weitgehend unabhängig von 
der Form deines Kanisters.
In der Zeit, die du sparst, wenn du keine unprofessionelle Lösung mit 
irgendeiner Elektronik zusammenbastelst, kannst du schön an der frischen 
Luft dein Modellautochen fahren bzw. das Flugzeug fliegen lassen. Was 
auch immer...
Schönen Gruß
und hau rein

Autor: Christoph (Gast)
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Hallo,

der Tank ist in keinem Modell eingebaut, es ist ein Reservetank der nur 
an einem Ort steht!


Mir sagt am meisten das kapazitive Messen zu, welchen Sensor nehm ich da 
am besten??
Muss der Sensor dann in den Tank so das er richtung Sprit schaut oder?

mfg
Christoph

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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Sensor: Stück Alufolie isoliert vom Tank drankleben ;)

Und jetzt musst du "nur" noch die Kapazität dieses so entstandenen 
Kondensators messen. Dazu gibts aber einige Projekte (auch 
Berührungslose Taster z.b.)

Autor: Christoph (Gast)
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@Hauke Radtki

Wie meinst du das genau mit der Alufolie???

Was meinst du damit das es da auch noch andere Projekte gibt?

Autor: Florian R. (flo80)
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Für solche Messaufgaben finde ich sind optische Sensoren (siehe zB. 
http://www.meyle.de/vertragspartner/Fuellstandssensoren.php )sehr gut 
geeignet, vorrausgesetzt, der Sensor hält dem Treibstoff stand.
Damit lässt sich halt nur bei Einsatz mehrerer Sensoren eine 
Aussagekräftige Anzeige aufbauen.
Hab selbst nach diesem Prinzip schon Sensoren in "Heimarbeit" für einen 
Wassertank gebaut (Prisma aus Plexiglas) und finde die Auswertung 
wesentlich einfacher als bei der kapazitiven Messmethode.

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Von außen kapazitiv klappt aber nur bei einem Kunststofftank, bei einem 
Metalltank funtkioniert das nicht.

Nimm doch einfach einen Durchflussmesser, z.B. Conrad Art.Nr. 150392, 
23,38€.
6mm Schlauchanschluss, Durchflussbereich 0,015...3L/min je nach Düse, 2% 
Genauigkeit, Öl- und Benzinresistent, digitaler Ausgang... was will man 
mehr?

Autor: Nasenmann (Gast)
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und ich sag immernoch:

Reinschaun oder Schütteln!

Autor: winne (Gast)
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Ich glaube Nitromethan wird nicht aus Daffke in Metallbehältern 
aufbewahrt.

Jedenfalls dürften die meissten Kunststoffe dem dauerhaft nicht 
standhalten. Zu Dem ist die Mischung Spannung/Strom- Nitromehtan nicht 
unproblematisch. Selbst bei kapazitiver Messung dürften elektrostatische 
Gefahren lauern.


Bleibt die Variante mit der Waage unterm Kanister. Die scheint mir nicht 
nur am einfachsten und sicherstem sondern wahrscheinlich auch mit 3 
stelliger anzeige am genauesten, bei geringstem Aufwand (elktonische 
Haushaltwaage) zu bekommen.

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Also wenn der nur so rumsteht, quasi als Tankstelle, würde ich die 
Waagen-Methode nutzen.
Man wiegt den Kanister leer kalibriert das ding neu und kann dann ganz 
einfach  die Füllmenge ablesen.
Man kann auch noch einen µC ranhängen, aber ich glaube der Aufwand 
rentiert sich nicht.

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Mein Gott... was für ein Overkill!

> der Tank ist in keinem Modell eingebaut, es ist ein Reservetank der nur
> an einem Ort steht!

Lösung:

Tank oben und unten je mit einem Schlauchanschluss versehen und diese 
dann mit einem Stück (kraftstoffbeständigen) Silikonschlauch verbinden. 
Nun kann man die Füllhöhe im Tank auf einen Blick beurteilen. Ausserdem 
ist der Materialaufwand und der "Stromverbrauch" minimal ;)

Das Funktionsprinzip nennt sich übrigens "Kommunizierende Röhren".

http://de.wikipedia.org/wiki/Kommunizierende_R%C3%B6hren

Gruß,
Magnetus

Autor: Paul Hamacher (Gast)
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unten ne masse-elektrode und in den takt mehrere elektroden rein und 
dann den stromfluss über transistoren verstärkt am µC der direkt an den 
LEDs ausgeben?

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Wie gut leitet das Zeug eigentlich?

Die Kommunizierenden Röhren haben den Nachteil dass man unten ein Loch 
hineinbohren muss oder ?

Tank:        "Überlauf"
             ______
|           /    |   |   |(offen)
|         /      |   |   |
| -------|------ |   |   |<---- ablesen
|        |       |   |   |
|        |       |   |   |
|        |       |   |   |
|        |       |   |   |
|        |       |   |   |
| (offen)|       |   |___|
|________________|

Solange im "Überlauf" Flüssigkeit drin ist müsste sich der Druck doch 
ausgleichen und auch im Schlauch ... rein theoretisch.

Und wenn man das Gebilde an der Seitenwand fest macht war es die 
billigste und schnellste Spritanzeige der Welt.
Einzigstes Problem (wegen Transport) ist dass das Rohr außen offen ist, 
aber son Stöpsel ist recht billig.

Silikon-Schlauch von eBay ist empfehlenswert, hab ich für meine 
Wasserkühlung verwendet.

Silikonschlauch Innendurchmesser 2,0mm x Wandstärke 1,0mm transparent, 
Platin-vernetzt.
Verkäufer ist: wuwwle
kostet 2,15€ pro Meter + 2€ Versand

@  Magnus Müller (magnetus)
Weshalb kommst du erst jetzt mit der Idee?

Autor: Gaaaast (Gast)
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>
>
>Tank:        "Überlauf"
>             ________
>|           /    |   |   |(offen)
>|         /      |   |   |
>| -------|------ |   |   |<---- ablesen
>|        |       |   |   |
>|        |       |   |   |
>|        |       |   |   |
>|        |       |   |   |
>|        |       |   |   |
>| (offen)|       |   |___|
>|________________|
>

Na ja, ist aber ein bisschel unpraktisch wegen Kippen und so. Und was 
machste wenn der Überlauf leer ist? Dann darfste erstmal saugen... ;-)
Ein normaler Blechkanister und unten ein Stutzen dran gelötet - für die 
kommunizierenden Röhren. Ferdich.

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Gaaaast wrote:
> Und was machste wenn der Überlauf leer ist? Dann darfste erstmal saugen...
> ;-)

Jemand der ein Aquarium hat saugt nicht, nie, niemals.
Jemand der ein Aquarium besitzt nimmt den schlauch, hält ihn in das 
Wasser rein und macht den Stöpsel drauf, zieht ihn wieder raus und lässt 
dann das vollgesch****ne Wasser ablaufen.

Autor: Gaaaast (Gast)
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Ja dann lass den Schlauch doch mal in den Tank fallen, mach im Tank den 
Stöpsel druff und hol den Schlauch dann wieder aus den Tank raus. Viel 
Spaß dabei. ;)

Ach und sorry, dass ich noch nicht das Bedürfnis hatte, Fische in ein 
Glasbecken zu sperren...  :)

Autor: PeterL (Gast)
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Medium und Umgebungstemperatur messen, mit Heizelement um ca 5° bei 
definierter Leistung aufheizen, Zeit messen und daraus das Volumen 
berechnen,
evtl noch mit Grafigdisplay weiss auf blau 320x240 pixel grafisch 
darstellen

wenn Mediumstemperatur höher ist als Umgebungstemperatur, 
Abkühlungsverlauf messen

Autor: Düsentrieb (Gast)
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peterl, super, und wenn das heizelement mal im dampf/luftgemisch hängt, 
schnell 200m abstand einhalten :-)))

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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hallo  Christoph,

du könntest es auch mal mit einem Drucksensor versuchen.

z.b. Reichelt Nr: MPX 2010DP der geht bis max. 10kPa

wenn dein Kanister sagen wir mal 40cm hoch ist, ergibt sich da ein Druck
von 0,04 bar --> 4kPa

das Verfahren kannst du testen, ohne den Behälter anzubohren und ist mit
dem Sensor Luftdruck unabhängig.

als Messonde wird ein Schlauch oder Edelstahlrohr in den Behälter 
eingeführt.

hier das Mess beispiel.


          Sensor
         -----------
         |         |------> Luftdruck ( offen )
         -----------
          |
          |
          |
>Tank:    |
>         |
>|        |       |
>|        |       |
>| -------|------ |
>|        |       |
>|        |       |
>|        |       |
>|        |       |
>|        |       |
>| (offen)|       |
>|________________|
>

Autor: Stephan M. (Gast)
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Es gibt auch Drucksensoren, die man einfach unter den Tank legen kann, 
anstatt eine Küchenwaage zu benutzen:

Zitat Conrad.de Katalog -------------------- :

Drucksensoren sind ähnlich wie Folienschalter, ändern aber im Gegensatz 
zu konventionellen Schaltern den Widerstand bei in Normalrichtung 
aufgebrachtem Druck. Ein Fingerdruck von 10 g bis 10 kg auf einen Sensor 
bewirkt, dass der Widerstand von ca. 2 MΩ auf ca. > 3 kΩ abfällt. ca. 10 
000 000 Auslösungen.

Zitat Ende -------------------- .

Das könnte doch eine einfache Auswertung mit Schmitt Trigger oder 
Ähnlichem ergeben, denn der "Widerstandshub" über den Druck ist doch 
recht beachtlich.

Hier der Link in den Katalog:

http://www.conrad.de/goto.php?artikel=182389

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