Gasmenge via Blasen Zählen?

Gast #3951720
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Hallo
Ich habe ein Aquarium welches mit Co2 gedüngt wird.
Nun würde mich interesieren wieviel Gas Pro Einheit eingeleitet wird.
Analog macht man dieses Über ein Bläschen zähler Rohr.
Ich würde Gerne die Bläschen mit einer Lichtschranke zählen und 
Berechnen lassen.

Das Original Zählrohr ist zu Dick so das ich versucht habe die Blasen in 
einem Wasserschlauch zu zählen. Wenn aber der Schlauch zu dünn ist tribt 
es das gesamte Wasser mit raus. Bild 2
Wenn ich zwei dünne Schläuche über T stücke verbinde treibt es auch das 
wasser sehr schnell raus. Bild 1
Hingegen klappt es wenn ich einen dünnen Schlauch an einen Dicken 
verbinde Bild 3

Warum ist dieses aber so? meine dünnen Schläuche sind 4mm der dicke 8mm. 
Müssten zwei dünne nicht genauso klappen wie ein dicker?

Lg
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Gast #3952052
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Sven schrieb:
> Warum ist dieses aber so?

Die Blasengröße bei 3 hängt von der Oberflächenspannung und dem Auftrieb 
der Blase beim Ablösen von der Öffnung des kleinen Schlauches ab. Bei 
deinen Anordnungen nur mit dünnem Schlauch werden die Blasen zu groß, so 
dass sie sich nicht von der Schlauchwand ablösen, sondern immer per 
Kohäsion an den Wänden hängen.
Gast #3952100
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Original sehen die teile etwar so aus ebay 121535968238

Aber je nach Position steigen die Bläschen nicht gleichmäßi auf einer 
seite auf. So das sich manche an der Lichtschranke vorbeimogeln. Als 
Lichtschranke habe ich einen Laserpointer Laser und eine Photodiode.

Wie werden eigentlich von anderen Anwendungen kleine Gasmengen 
abgemessen?
#3952161
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Sven schrieb:
> Original sehen die teile etwar so aus ebay 121535968238

> seite auf. So das sich manche an der Lichtschranke vorbeimogeln. Als
> Lichtschranke habe ich einen Laserpointer Laser und eine Photodiode.
>

Falscher Ansatz! Nicht den Lichtstrahl unterbrechen, sonder ein 
Flächenlicht nehmen und die Helligkeitsschwankung messen.

Die Fläche aber nur so schmal machen das man sauber unterscheiden kann. 
Ein Linienlaser wäre eine Möglichkeit.
#3952194
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Oder so eine Konstruktion:
|   |
\  /
 ||
/  \
|   |

und an den schmalen Stelle messen.

oder mehrere Lichtschranken parallel
oder den Lichtstrahl über einen Spiegel ein oder 2 fach im Zickzack 
umlenken
oder das Röhrchen schräg stellen, dann wandern die Luftblasen immer an 
der Oberseite hoch
...

Da gibt es viele Möglichkeiten zum Basteln und probieren.
Gast #3952270
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Alex W. schrieb:
> Die Fläche aber nur so schmal machen das man sauber unterscheiden kann.
> Ein Linienlaser wäre eine Möglichkeit.

Eine gute Idee. Das werde ich mal versuchen.

das Messprinzip des calorimetrischen Durchflussmessers. Ob das bei so 
geringen Strömungen funktioniert? Scheint jedenfalls aufwändig und sehr 
teuer
#3952598
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So wie in Bild 3 gezeigt kann es schon funktionieren. Bis die Blase 
abreißt, ist die Position auch gut definiert und sollte sich mit einer 
einfachen Lichtschranke gute detektieren lassen.

Die Optik ist ggf. etwas trickreich, weil das Licht nicht absorbiert, 
sondern gebrochen wird. D.h. das Licht kommt nur wo anders an wenn die 
Blase da ist. Je nach Position des Empfängers bekommt man also mehr oder 
weniger Licht.
Gast #3952669
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Sven schrieb:
> nicht gleichmäßi auf einer seite auf. So das sich manche an der
> Lichtschranke vorbeimogeln.

Dann wäre es günstiger, die Blasen an einer Stelle zu messen, wo sie 
sich nicht vorbei mogeln können. An der Austrittsöffnung vom langen Rohr 
werden sie zwangsläufig vorbei müssen.
Gast #3952697
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Ulrich H. schrieb:
> Die Optik ist ggf. etwas trickreich, weil das Licht nicht absorbiert,
> sondern gebrochen wird. D.h. das Licht kommt nur wo anders an wenn die
> Blase da ist.

An der Blase wird das Licht nicht nur gebrochen, sondern auch 
reflektiert. Das geht eventuell einfacher als mit der Transmission. Wenn 
man zwischen Sender bzw. Empfänger und Blasenzählergehäuse noch einen 
sauberen optischen Übergang schafft (z.B. Epoxy mit Ölfilm), kann man 
die Brechungseffekt beim Eintritt in das Zählrohr auserdem noch kräftig 
reduzieren.
#3952726
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Müsste nicht der Druck beim Abreißen der Blase kurz einbrechen?

Wenn das so ist, dann könntest du die Blasen über einen Drucksensor 
messen. Damit würde der ganze andere Kram entfallen und du bräuchtest 
nur eine Schlauch.
Der Druck müsste bis kurz vor Ablösen der Blase marginal ansteigen und 
im Moment des Ablösens kurz einbrechen.
Das müsste einen negativen Puls ausmachen.
#3952768
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Wasser einfärben wollte ich auch vorschlagen. Außerdem kann man noch zu 
einem Trick greifen, den auch Einschraubsensoren für Rohre nutzen. Da 
Sind Sender und Empfänger einer Refelxlichtschranke in einem Konus. Je 
nach Medium kommt es zur Totalrefexion an der Bodenfläche (Lichtschranke 
geschlossen), oder das Licht geht geradeaus weiter (Lichtschranke 
geöffnet)
Ist halt die Frage, ob sich das klein genug realsisieren läßt, den die 
Einschraubsensoren waren ca. 1 Zoll groß
Gast #3952799
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Wie wäre es denn mit einer Mechanik wie beim elektr. Regensensor 
(Wippe)?

Sobald eine gewisse Gasmenge sich angesammelt hat, dreht sich ein 
kleines Rad mit ein paar Flügeln (so wie ein Windsensor, nur seitlich) 
weiter. Da die Gasmenge bekannt ist, die das Rädchen nach oben drückt, 
brauchst du nur zählen wie oft dies geschieht.
#3952851
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Kluffi schrieb:
> Wie wäre es denn mit einer Mechanik wie beim elektr. Regensensor
> (Wippe)?
>
> Sobald eine gewisse Gasmenge sich angesammelt hat, dreht sich ein
> kleines Rad mit ein paar Flügeln (so wie ein Windsensor, nur seitlich)
> weiter. Da die Gasmenge bekannt ist, die das Rädchen nach oben drückt,
> brauchst du nur zählen wie oft dies geschieht.

Dann aber kein Wasser!
Bei den geringen CO2 Mengen, die er messen will geht das Gas aus der 
Blase in Lösung und neben dem Flügel gast wieder was aus
Gast #3952864
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Gerald B. schrieb:
> Dann aber kein Wasser!
> Bei den geringen CO2 Mengen, die er messen will geht das Gas aus der
> Blase in Lösung und neben dem Flügel gast wieder was aus

Bei den ersten paar Dutzend Blasen vielleicht. Sobald das Wasser in dem 
"Turbinen-Zähler" CO2-gesättigt ist, interessiert das nicht weiter.

Aber was genau war jetzt das schlagende Argument gegen den Blasenzähler?
Gast #3952951
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Also ... mit der kaloriemetrischen Strömnungsmessung hab ich mich ne 
Weile befasst, die kann für sowas schon verwendet werden, IST baut da 
recht brauchbare Sensorik, auch bei Honneywell gibts da fertiges für 
sehr kleine Gasmengen. ist aber schon tricky mit den Platinsensoren für 
so kleine Durchflüsse ... geht aber (schon genmacht). Die Honneywell 
sind bei trockenem Gas aber aus meiner Sicht zu bevorzugen.
Das Problem beim Blasenzählen ist, dass das Gas das Wasser mit der Zeit 
mit nimmt, sprich der Füllstand nimmt ab. Das Gas ist trocken wenn es 
aus der Flasche kommt, 0% RF, es wird daher immer wieder Wasser 
nachzufüllen sein, sogar recht oft ...
Ist im Übrigen auch bei den angesprochenen Gärröhren so ... hab mit den 
Dingern von Berufswegen öfter zu tun ;)
Gast #3953565
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foo schrieb:
> Ich würde nicht versuchen das zu messen, sondern mit einer langsam
> laufenden Peristaltikpumpe zu dosieren z.B.

Da das CO2 üblicherweise aus einer Flasche kommt, ist eine zusätzliche 
Pumpe reichlich übertrieben.

Sven schrieb:
> Aber je nach Position steigen die Bläschen nicht gleichmäßi auf einer
> seite auf. So das sich manche an der Lichtschranke vorbeimogeln.

Du musst das Rohr schräg stellen, so dass die Blasen an der Oberseite 
langziehen.
Gast #3953622
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Timm Thaler schrieb:
> Du musst das Rohr schräg stellen, so dass die Blasen an der Oberseite
> langziehen.

Fakt ist:
 - Die Blasen bilden sich im Blasenzähler beim Austritt aus dem kleinen 
Rohquerschnitt an einem ganz definierte Punkt.
 - Ein optischer Sensor kann berührungslos über Reflektion oder 
Refraktion diese Störung im Wasser so eine Blase detektieren.

Was spricht also dagegen, den Detektor genau auf diesen Punkt 
auszurichten? Keine Suche nach irgendwo im Wasser rumperlenden Blasen, 
keine Blasenführungsvorrichtung - nichts.
Gast #3956028
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foo schrieb:
> 1,5g CO2 wären etwa 0,76 Liter oder 0,53 ml/min.

und was sprich dagegen das pulsierend zu machen? 1 Minute 2ml/min, 3 
Minute Pause ... gibt im Mittel 0,5

Wenns genau regelbar werden soll ... Vögtlin Instruments baut da recht 
gute Regler für Gase RedY ... sind auch recht günstig.
Gast #3956656
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Hallo,

jeder Schwabe mit Most im Keller weiss, wie eine solche Messung 
zuverlässig erfolgen kann, aber typisch für dieses Forum: ein Hinweis 
darauf (Route 66) wird strikt ignoriert, statt dessen werden die 
wildesten Konstruktionen entworfen. Einfach nur noch lächerlich.

Georg
Gast #3956703
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Walter schrieb:
> und wie misst der Schwabe damit die Gasmenge?

http://de.wikipedia.org/wiki/G%C3%A4rr%C3%B6hrchen
(wie schon gepostet)

Ein Freund von mir sass bei seinem ersten Fass Most nächtelang im Keller 
und beobachtete mit der Stoppuhr in der Hand, ob die empfohlene Zahl 
Blasen pro Minute aufstiegen - wenn nicht, hat er mit einem Heizlüfter 
die Temperatur des Mostes nach oben korrigiert.

Die Blasenfrequenz ist gut proportional der produzierten CO2-Menge, die 
Blasen per Lichtschranke zu zählen ist ziemlich trivial. Das "Gerät" ist 
seit Jahrhunderten bewährt, wahrscheinlich ist so etwas für das Forum 
nicht geil genug.

Mein Freund macht das übrigens längst nicht mehr so sorgfältig, sondern 
richtet sich nach dem Gefühl, der Most ist deshalb nicht schlechter 
geworden. Die Blubberfrquenz des Gärröhrchens ist aber ein gutes Mass ob 
alles in Ordnung ist.

Georg
Gast #3957145
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Gärröhren sind prima im Weinkeller, der Haken ist aber, dass das Gas das 
Wasser mit der Zeit mit nimmt, der Wasserstand nimmt ab und dann war es 
das mit Blasen.
Nicht nur in Schwaben gären Moste ;)

Da gibts sogar von Kübler n Patent zur Gärungssteuerung mittels 
Frequenzmessung eines Gärstopfens (Gärgas = CO2), hat sich aber in der 
Praxis aus eben dem Grund nicht etabliert.
#3958532
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Lichtschranke dicht über der Ausströmöffnung geht gut. Nur Laser ist 
Overkill. LED

Mir gefällt die Idee mit dem Drucksensor, oder ein EC-Mikrophon? ... 
kleines Ausströmgefäß mit (nicht zu kleiner) Öffnung nach unten und das 
Mic drin ...

 wg. der eher tiefen Frequenzen eine Piezoschweibe als Membransensor???
#3958895
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Henrik V. schrieb:

>
> Mir gefällt die Idee mit dem Drucksensor, oder ein EC-Mikrophon? ...

Ich hatte das vor einigen Beiträgen vorgeschlagen.
Selbst habe ich das noch nie gemessen, aber dennoch bin ich fest davon 
überzeugt, sobald sich eine Blase löst, muss es zu einem messbarem 
Druckabfall kommen.
Das wäre, wenn es so funktioniert, die Methode die am besten 
irgendwelche Ausfälle überwacht und am störungsfreisten arbeiten würde.

http://www.reichelt.de/MPX-2100AP/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=42064&artnr=MPX+2100AP&SEARCH=Drucksensor.

Denke mit so einem Sensor müsste das schon detektiert werden können.
#3958924
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Udo Schmitt schrieb:
> F. Fo schrieb:
>> sobald sich eine Blase löst, muss es zu einem messbarem
>> Druckabfall kommen.
>
> Statisch betrachtet entspricht der Druck der Wassersäule. Dynamisch
> passiert da in der direkten Umgebung der Blase dann schon einiges, aber
> da wird es wohl stark auf die Positionierung und auch Größe des Sensors
> ankommen.

Theoretisch ja, aber...
Was ist, wenn es zu Luftdruckschwankungen kommt? da sich das Wasser 
nicht komprimieren läßt, schlagen diese auf die Gasblasen durch.
Dazu ein Beispiel: Ich wohne unterm Dach. Wenn draußen Windböen sind, 
schwankt dazu im Takt im Siphon vom Klo der Wasserstand um 5mm, weil auf 
dem Fallrohr eine Entlüftungskappe ist und durch den Wind übers dach und 
den Staurohreffekt am Rohr sich im Fallrohr der Druck ändert :-)
Könnte man versuchen, mit einem Differenzdrucksensor zu kompensieren.
Gast #3958986
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oder anders herum, die Flasche auf ne Waage stellen.

Mit etwas probieren über 3-4 Tage hinweg sollte sich eine näherungsweise 
Einstellung des Ventiles finden lassen. Ich denk ist ist auch nicht so 
tragisch, ob es exakt 1,5g/Tag oder 1,6 oder 1,4 sind
Gast #3958996
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F. Fo schrieb:
> aber dennoch bin ich fest davon
> überzeugt, sobald sich eine Blase löst, muss es zu einem messbarem
> Druckabfall kommen.

Deine Überzeugung in allen Ehren, aber hast Du schonmal mit 
Drucksensoren gearbeitet?

Die dynamischen Druckschwankungen sind so gering, dass Du extrem 
verstärken müsstest. Und dann wird das Ding eher ein Thermometer denn 
ein Barometer.

> Das wäre, wenn es so funktioniert, die Methode die am besten
> irgendwelche Ausfälle überwacht und am störungsfreisten arbeiten würde.

Du gehst davon aus, dass der Drucksensor nicht kaputt geht? Das würde 
ich eher der Lichtschranke zutrauen. Verkeimung sollte in diesem Bereich 
ja nicht vorkommen.
Gast #3959321
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Wenn ich das richtig verstanden habe willst du die CO2 Durchflussmenge 
wissen.

Da ein Blasenzähler ja die Blasenzahl und nicht die Menge zählt scheint 
er mir das falsche Instrument zu sein.

Mal so als Idee, wie wäre es mit einer Spitze? Ohne Kolben.

Die nun kolbenlose Öffnung liegt unter Wasser und bildet eine Art 
Tauchglocke.

Darin sammelst du die Bläschen  bis zum erreichen eines bestimmten 
Füllstands. Das ist wohl mittels Lichtschranke einfach und genau zu 
machen. Dann hast du eine definierte Menge. Die Zeit bis zum erreichen 
desselben dient zum errechnen der Menge / Zeiteinheit.

Statt der Nadel machst du eine Ventil an die kleine Öffnung. Wenn dann 
die Füllmenge erreicht wird lässt du die CO2 Bläschen einfach ab. Dann 
stellt sich in deiner Glocke der gleiche Wasserspiegel ein wie im Rest 
des Bassins. Luftdruck- und (fast) Temperaturunabhängig.

Da der Kolbendurchmesser größer als die Spitze ist hast du am 
Ventilausgang auch einen Überdruck (Prinzip Bremskraftverstärker) so das 
zuverlässig abgeblasen wird.

Könnte doch funzen, oder?.
Gast #3959332
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Warum eigentlich Lichtschranke und nicht eine simple Widerstandsmessung? 
Bei dem ganzen Dreck und den Mineralien, die im Aquarium hoffentlich 
drin sind dürfte sich doch der Widerstand vom Wasser ganz erheblich von 
dem einer CO2-Blase bzw. dem CO2-Spiegel unterscheiden.

@X4U
CO2 löst sich in Wasser und das relativ flott.
Müsste also ein sehr kleines Gefäß haben mit sehr hoher 
Entleerungsfrequenz.
#3959388
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Timm Thaler schrieb:
> Deine Überzeugung in allen Ehren, aber hast Du schonmal mit
> Drucksensoren gearbeitet?

Nein Timm, habe ich noch nicht.
Wäre schön wenn jemand der so einen Sensor hat, das mal mit dem Oszi 
messen könnte.
Das Y-Stück müsste kurz vor dem Auslass sitzen und dieLeitung zum Sensor 
im Prinzip rückwärts angeordnet sein.  Denke dass es beim 
vorgeschlagenen Sensor doch deutlich zu sehen sein müsste.

Aber wie gesagt, ich habe mit solchen Sensoren noch nicht gearbeitet.
Gast #3959441
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Wie wäre es mit einer chemischen Erzeugung? Zum Beispiel von Zugabe von 
Schwefelsäure auf Calciumcarbonat aka Backpulver. Essigessenz geht auch.

Lässt sich über ein simples Ventil dosieren und man weiß genau, wieviel 
CO2 entstanden ist, wenn man ein bisschen was von Chemie versteht.
Gast #3959516
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>...wenn man ein bisschen was von Chemie versteht

Dann könnte man auch gleich eine Natriumcarbonat bzw. 
-hydrogencarbonat-lösung langsam zudosieren.
Als Dünger dürfte nur das gelöste und nicht das gasförmige CO2, das in 
die Umgebungsluft entweicht, wirksam sein.
Gast #3959729
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Georg schrieb:
> es hat wohl wenig
> Sinn, Blasen zu zählen, wenn die nachher im Aquarium aufsteigen und an
> der Oberfläche zerplatzen.

Du hast Ahnung, wie man CO2 ins Becken bringt? Da gibts eine 
Plexiglasküvette mit vielen fast waagerecht verlaufenden Streifen, an 
denen die Blasen ganz langsam entlanglaufen. Dabei kann man zusehen, wie 
die kleiner werden, idealerweise sind am oberen Ende der Küvette keine 
Blasen mehr vorhanden.
Gast #4072919
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Ich hab mir so einen Drucksensor-Blasenzähler gebastelt, allerdings für 
einen Gäransatz mit Gährröhrchen. Der Sensor heißt bmp180, die Auflösung 
ist 0.01 mbar, Genauigkeit 0.05 mbar, der Drucksprung bei jedem Bläschen 
etwa 1 mbar (je nach Füllhöhe des Gärröhrchens). Ich führe den Druck von 
unterhalb des Gärröhrchens mit einem sehr dünnen Schlauch zum Sensor. 
Das funktioniert super, man kann den Schlauch sogar durch das 
Gärröhrchen schieben.
Angehängte Dateien:
Gast #4077072
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ev. wäre ja ein Flügelrad-Strömungssensor was. Die Blasen laufen gegen 
das Rad und die Flügel unterbrechen eine Lichtschranke zuverlässig.
Profis mit viel Geld nehmen bei einer solchen Fragestellung gern einen 
Mass-Flow-Controller zb. von der Fa. Bronkhorst. Der regelt den Gasfluss 
ganz genau. Ist aber sauteuer...

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