Grüß Gott miteinander! Ich hoffe, allen geht es gut. Ein neues Problem. Die Zisterne meines Onkels, die aus einer alten Schlammgrube entstanden ist, soll 2 Wasserstände(voll/leer) erkennen. Dazu hatten wir uns eine Schaltung(s.Anlage) überlegt, die probeweise Übertage und auch ein paar Monate in der Zisterne selber problemlos funktioniert hat. Nun ist die Anzeige fehlerhaft. Jeweils 2 Elektroden (Anschlüsse A/B und C/D) aus rostfreiem Stahl sollen eine Art Widerstand darstellen: unendlich groß, wenn die Elektroden nicht mit Wasser umgeben sind und endlich, wenn sie unter Wasser stehen. Ähnlich dem Prinzip eines regensensors. Ein 4011 dient als Komparator und Schmitt-Trigger. Seit ein paar Tagen zeigen die LEDs falsche Zustände an (LEDs gehen an, obwohl nicht leer). Der 4011 ist in Ordnung. Unsere Vermutung ist,dass die Elektrolyse mittlerweile hier reinspielt und die Messung zunichte macht. Aber ist Spekulation. Alternativen wie Schwimmschalter oder Ultraschallsensor sind bei ersten Versuchen schon gescheitert(Mechanik war nach kurzer Zeit zugepampt, für Sensor kaum zugänglich u.v.m).
Hat jemand von euch eine Idee, wie man das zuverlässig und günstig auf Dauer hinbekommen kann? Wir würden die Idee mit den beiden Elektroden gerne beibehalten, da keine Mechanik im Spiel - aber kein Muss. Vielleicht AC statt DC verwenden, aber wie dann am einfachsten zuverlässig auswerten?
Sicher wäre AC besser, aber wenn die Mechanik nicht verhindert, dass feuchter Schlamm an der Wand hängen bleibt aus dem die Elektroden ragen, dann hilft das alles nichts.
Ein uC kann nicht nur an seinen Pins AC erzeugen undit fem ADC messen, sondern auch den anderen Widerstand zwischen unterschiedlichen Werten umschalten, und sich damit auf die Konditionen anpassen, und gleichzeitig Plausibilitätskontrolle durchführen (oben nass unten trocken) oder eine Pumpe starten, die die Elektroden mit Leitungswasser sauber spritzt.
Budget: 50€ max. Aber es ist kein senkrechter Zugang zur Wasseroberfläche aus Sicht eines Schallsensors möglich (es liegt nur ein PVC Rohr (10cm Durchmesser) zur Grube, und das Zugangsrohr steht auch in einem Winkel zur Grube). Die Elektroden hängen frei in der Grube in 2 verschiedenen Höhen und sind nicht an der Aussenwand befestigt.
Elektroden aus Silberdraht, damit man gleichzeitig was gegen Keime tut.
Und ich meine richtigen Silberdraht aus dem Goldschmiedebereich,
nicht dieses Versilberte Kupfer für die Elektronik.
Bestromen immer nur dann, wenn man auf der Steuerkiste einen Taster drückt.
Damit erst dann die vorgesehene Anzahl der LED leuchten.
Grün = voll
Rot = hast noch ca 10% drin.
Für die Anzeige "Voll" kann man auch rot+grün zusammen leuchten lassen,
das vereinfacht den Drahtverhau.
Wie die Drähte sitzen müssen, da sollte man drauf kommen.
Passt alles in ein gelochtes Kabelrohr, das dann im Wasser steht.
Statt einer Widerstandsmessung eine Kapazitätsmessung machen. Dann können die Elektroden auch lackiert sein, oder andersweitig vor Feuchtigkeit geschützt werden.
So machen es die Sensoren für die Feuchteprüfung der Zimmerpflanzen.
Man kann auch einen Temperatursensor nehmen, durch den man so viel Strom fließen lässt, dass er sich im trockenen deutlich erwärmt. Flüssigkeit leitet die Energie ab, so dass er weniger warm wird.
Füllstandsmessung mit Einperleffekt.
Das Teil misst den Luftdruck im Schlauch. Muss ab und zu pusten, dadurch Dreckunempfindlich.
Gibt's hier auch irgendwo einen Thread zu. k.A. ob man das mit 50€ hinbekommt.
Alternativ tatsächlich kapazitive Messung via µC, da ist die Elektrode nicht mit DC beaufschlagt, was auch bei 5V und maximal 100µA binnen endlicher Zeit jedes Metall auflöst...
Oh, interessante Idee.
Die hören allerdings in der Regel bei 300mmHg auf, was so 4m Wassersäule sind.
Wenn man damit hinkommt, kann man alle nötigen Komponenten für 10€ kaufen...
Füllstandsmessungssensoren von Philips Kaffeevollautomat EPXXXX/YY funktionieren eigentlich recht zuverlässig durch paar Millimeter Gehäuse/Tankwand.
Vorteil: Alles im Trockenen, nichts kann korrodieren.
Da ja schon Elektroden vorhanden sind:
Finder Niveaurelais FIN 72.01.8 240V
Gibts bei Reichelt für 50€ und damit genau im Budget des TO.
Verbauen wir hier häufig - funktioniert.
Als Elektroden nehmen wir Edelstahl-WIG-Schweißstäbe
Wenn es um Langlebigkeit und Schmutzwasser geht, gibt es eigentlich nur sinnvolle Lösungen, die den direkten Kontakt mit der Brühe vermeiden. Alles andere verrottet, verklebt, vergammelt.
Da bleiben nur Ultraschall oder Radar auf die Oberfläche.
Ein Problem bleibt: So eine Grube ist auch ein Biotop und es ist unvermeidlich, wenigstens einmal im Jahr dafür zu sorgen, dass nicht Spinnengewebe (und das mit Schmutz, Insekten, Staub, Sand u.ä. gut gefüllt) oder Moose u.a. den Sensoren die Sicht versperren.
Da bleiben nur Ultraschall oder Radar auf die Oberfläche.
Das sehen die Hersteller von Schmutzwasserhebeanlagen anders:
Die verwenden Schwimmer oder hydrostatische Druckmessungen. Einperlsonden habe ich nur noch bei sher alten Anlagen gesehen, die neueren verwenden eintauchende Hängesonden mit Kapilar-Ausgleichsleitung.
Schwimmerschalter hätte man auch in den Kassetten von Camping-Toiletten (Chemie) drin.
Aber Zisterne hört sich bisweilen schwierig ranzukommen an.
Da darf das gerne etwas sein, das in ein (Kabel?)-Rohr passt und
das man dann von oben da rein schieben kann, wie früher den Peilstab.
Ich hätte jetzt auch mal in Richtung geschlossenes Rohr aus nicht ferromagnetischem Material gedacht, das senkrecht in die Brühe taucht, in dem sich Reed-Schalter verstecken und auf dem sich ein Styropor-Donut, der mit Magneten gespickt ist, großzügig hin und her bewegen kann.
Da würde ich aber um die Löscher vorne einen stabilen Luftballon machen und den mit ein wenig sauberem Wasser füllen. Oder 5 normale Luftballone übereinander ziehen...
Luftballons sind nicht wasserdicht und erst recht nicht biosicher.
Die Brühe im Ballon wird über die Zeit auch gammelig.
Wenn, dann eine stabile Gummihülle aus Silikon, plus ein nicht gammelndes Öl, z.B. auch was aus Silikon.
Oder man gewöhnt sich an, alle halbe Jahr Ballon und Wasser zu tauschen und den Sensor zu reinigen.
So ein Reedmessstab ist die Industrielösung für Füllstandsmessung in sehr widrigen Umständen.
Nachteil: man muss viele Kontakte unterbringen und ebenso viele Widerstände.
Das bildet dann ein Poti, stufig zwar, aber immerhin absolut sicher, sofern der Auftrieb des Donuts riesig im Vergleich zum Gewicht ist, und das Gewicht groß.
Mit zu wenigen Kontakten kann es passieren das der Donut "drüber" oder "drunter" ist, was man nicht merkt, und durch die Beobachtung der Signale kann man auch sagen "hat sich in den letzten 24h nicht bewegt = klemmt".
Gibt es Erfahrungen mit den Drucksensoren aus China? Zumeist mit
Stromschnittstelle.
Moin Jens, wenn du den Drucksensor TL-136 meinst, dazu gibt es einiges an (positiven) Berichten im Netz (u.a. hier https://www.youtube.com/watch?v=eztjJrg7F94)
Ist aber in erster Linie für kontinuierliche/stufenlose Füllstandsmessung angedacht.
Man könnte einen Bluteinfusionssack als Druckwandler einsetzen. Schlauch anbringen - Drucksensor im Trockenen. Solche Säcke scheinen aus sehr hochwertigen chemikalienbeständigem Material gefertigt. Ich habe vor damit Versuche zu machen.
Allerdings kränkelt so ein Verfahren daran, dass es praktisch unmoeglich ist so eine Anordnung hermetisch dauerhaft dicht zu kriegen. Deshalb sind Pumpen unterstützte Methoden hinsichtlich solcher Bedenken eine technisch bessere Lösung.
Ein Bekannter von mir konstruierte einen Unterwasser Drucksensor mit Mineral-Öl und Nitrile Handschuhmaterial als Wasser/Öl-Barriere. Hat damit ziemlich dauerhafte Unterwasser Druckwandler geschaffen die jahrelang überleben. Nur Einfrieren ist für den Sensor tödlich. Das Nitril Material scheint ausreichen beständig zu sein.
Es gibt auch Schwimmerschalter, welche man oft auch seitlich an Tauchpumpen angebracht sieht, zu kaufen. So einen an einem Rohr fixiert in die Zisterne absenken Fertig ist der untere, nasse Schalter.
Hab ich auch einen in meiner Zisterne um die Pumpe bei Wasser Aus zu deaktivieren.
Gibt es Erfahrungen mit den Drucksensoren aus China? Zumeist mit
Stromschnittstelle.
Moin Jens, wenn du den Drucksensor TL-136 meinst, dazu gibt es einiges
an (positiven) Berichten im Netz (u.a. hier
https://www.youtube.com/watch?v=eztjJrg7F94)
Ist aber in erster Linie für kontinuierliche/stufenlose
Füllstandsmessung angedacht.
Danke Paul, schaue ich mir an.
Naja, wenn ich was stabil Kontinuierliches habe, sind Schaltpunkte daraus ja leicht ableitbar.
Am Ende unserer abschüssigen Straße ist eine unterirdische Fäkaliensammel- und Pumpstation (die das wieder bergauf bis zum höher gelegenen Hauptsammler befördert). Immer wenn die Jungs zur Wartung oder Störungsbehebung kommen, versuche ich mir das anzuschauen. Obwohl das eine hochprofessionelle und "Kosten sind egal" Anlage ist, sind da einfache Schwimmerschalter verbaut. Allerdings mehrere in Redundanz (auch zwei Pumpen a 10kW die immer schön abwechselnd laufen). Angeblich würde alles andere nicht lange genug leben.....
Gibt es Erfahrungen mit den Drucksensoren aus China? Zumeist mit
Stromschnittstelle.
Im Wohnwagen habe ich seit 5 Jahren so einen Sensor mit 4..20mA Schnittstelle für die Frischwasseranzeige in Betrieb. Läuft bisher absolut zuverlässig.
Gibt es Erfahrungen mit den Drucksensoren aus China?
Preislich irgendwo zwischen 20 und 40€.
Ich habe ein paar davon im Einsatz. In Frischwasser und in Zisternenschmodder. Als Modell "versenken mit Schlauch im Kabel" und auch als klassischer Aufschraubsensor unter dem Tank.
Klasse.
Klappt seit Jahren super. Einer war mal kaputt weil undicht.
Bei zu schlimmem Bodenbelag einfach hängend installieren, sodass we nicht am Boden liegt.
Am Ende unserer abschüssigen Straße ist eine unterirdische
Fäkaliensammel- und Pumpstation (die das wieder bergauf bis zum höher
gelegenen Hauptsammler befördert). Immer wenn die Jungs zur Wartung oder
Störungsbehebung kommen, versuche ich mir das anzuschauen. Obwohl das
eine hochprofessionelle und "Kosten sind egal" Anlage ist, sind da
einfache Schwimmerschalter verbaut. Allerdings mehrere in Redundanz
(auch zwei Pumpen a 10kW die immer schön abwechselnd laufen). Angeblich
würde alles andere nicht lange genug leben.....
Ein Kapazitives Messgerät habe ich schon mal selbst gebaut. Ist eigentlich völlig simpel:
Schwingkreis mit 1-3MHz, kurzes Stück Draht
Empfänger, kleine Platte (Alufolie)
(Plan habe ich nicht mehr, das ist schon 30 Jahre her)
Wie man das bauen könnte:
Das ganze am Kabelende in ein PVC Röhrchen geben, Platte als Alufolie und der Draht in der Mitte. Das ganze dann eingegossen mit Gießharz.
Der Schwingkreis ein einfacher 74HC00 und der Empfänger ein OPV, der auf das empfangene Signal reagiert. Wenn man das mit Wasser belegt, dann schaltet das.
Elektronik und Elektroden sollten problemlos in das vergossene PVC passen.
Kein Metall hat Kontakt mit dem Wasser. Einfaches Reinigen möglich. Wie langlebig das ganze ist hängt davon ab wie gut man das ganze vergossen hat, Blitzschutz und wie überdimensioniert man den Schaltausgang auslegt.
Man könnte die Elektronik unterteilen:
Schwingkreis und OPV mit Analog-Ausgang unten in der Sonde
Auswertung/Schwellwert mit OPV für Schaltsignal oben, dann kann man besser im eingebauten Zustand den Schaltzustand einstellen.
Das ganze braucht man dann 2x, für oben und unten und sollte so ziemlich ewig halten, da nur einfache Logik IC's und kostet unter 50€ (incl. Gießhanz und PVC Rohr)
Jetzt kommen bestimmt Funker um die Ecke wegen Störsender und so ... das Teil ist tief in der Erde drin, da wird das Signal wohl kaum noch nennenswert raus kommen.
Weil (meist Frauen) wasserunlöslichen (eben nicht-)Scheiß runterspülen und die Pumpen aufgeben.
Die Schwimmerschalter interessiert ein Tampon, eine Binde oder eine Windel nicht.
Weil (meist Frauen) wasserunlöslichen (eben nicht-)Scheiß runterspülen
und die Pumpen aufgeben.
Die Schwimmerschalter interessiert ein Tampon, eine Binde oder eine
Windel nicht.
Diese Störungen bringen schon seltsame Dinge zu Tage bis hin zu ganzen Handtüchern. Das kann die beste Pumpe der Welt nicht mehr schaffen.
Dann blockiert die eine und die andere übernimmt während die Station "um Hilfe schreit".
Solche Schwimmerschalter gibt es "für'n Appel und 'n Ei" und davon kann man auch mehrere verwenden (an einer Stange übereinander und damit sogar Zwischenstufen anzeigen lassen)
Es gibt auch Schwimmerschalter die nur am Kabel hängen. Ohne bewegte Mechanik gefällt mir besser. Ob sie in der Praxis zuverlässiger sind, weiß ich nicht.
Es gibt auch Schwimmerschalter die nur am Kabel hängen.
Die haben eine sehr große Hysterese, 30 cm sind wenig.
Meine FHA hat daher einen Schwimmer am Hebel, der über eine Nockenscheibe einen Schalter drückt, der reagiert auch bei den baulich bedingten geringen Pegelunterschieden von wenigen Zentimetern zuverlässig.
Die neuen FHA haben ein Poti, das an der Steuerung eingelernt werden kann.
Vorteil: sehr feine Steuerung des Füllstands, Nachteil: wesentlich komplexere Technik mit Standbyverbrauch. "Früher war das besser: Kontakt-Schütz-Motor, fertig".
Schwimmer am Hebel
Nachteil: wesentlich komplexere Technik mit Standbyverbrauch
und: mechanisch bewegte Teile, die klemmen können
Ich könnte mir vorstellen, die Variante am Kabel (ohne Hebel) mit einen Poti zu kombinieren. Wenn innen drin ein Schalter durch ein Gewicht betätigt werden kann, dann kann das Gewicht auch ein leicht gängiges Poti drehen. Oder man macht es mit einem Magnet und Hall-Sensor. Oder mit einem MEMS Sensor, der auf Gravitation reagiert.
Meine FHA hat 25 Jahre Wartungsfrei überlebt, zugegeben fast nur Grauwasser (2x Gasheizungskondensat, 3x Waschmaschine, 3x Kondens- & WP-Trockner, Wischwasser, Handwaschbecken). Selten Urinal bzw. WC für's kleine oder Dusche, weil das Kellerbad nur im Ausnahmefall benutzt wurde.
Da war wie gesagt ein Schwimmer am Arm dran, der im Grunde einen Mikroschalter gedrückt hat. Der Schalter war oberhalb des Wassers in einer Blase im Gehäuse, der Schwimmer schon ein halber Liter an einem langen Stab.
Verreckt ist das Ding dann weil der Motor einen Lagerschaden hatte, nach geschätzt 50000 Läufen a ca. 5 Sekunden.
Die Steuerung war nur der Kontakt auf einem Schütz, da der Motor klemmte ging das Wasser nicht weg, der Schütz nicht aus, die Spulen sind verglüht und dann letztendlich die Sicherung geflogen.
Also: Ein gut konstruierter Schwimmerschalter ist unkaputtbar.
Ob das für so einen am Kabel baumelnden Ballon auch gilt? Vor allem wenn der für 3 Euro von Ali kommt....
Bringt aber nichts, wenn der Winkel keine zusätzliche Info bietet.
Doch, wie ich schrieb bringt es die Vermeidung von mechanisch bewegten Teile, die klemmen können, während es die von dir gewünschte feinere Hysterese ermöglicht.
Und nochmal: Ob das am Ende zuverlässiger funktioniert, weiss ich nicht. Jedenfalls hatte ich mit der am Kabel baumelnden Variante vor vielen Jahren keinerlei Probleme.
Das macht es komplizierter, damit anfälliger.
Zumindest der MEMS Sensor ist mit Sicherheit weniger anfällig, als ein mechanischer Schalter. Gut behandelt kann ein Schalter aber auch sehr lange halten. 20 Jahre würde ich mindestens erwarten.
zisterne.png
(9,8 MB)
