Hallo,
Ich möchte für meine Landwirtschaft einen Feuchtigkeitsmesser für
Heu/Strohballen bauen. Dieser soll in einer Ballengabel sitzen und mir
auf dem Traktor Messergebnisse über die Feuchte der Ballen liefern.
Eingesetzt soll diese Gabel dann beim Abladen am Hof werden.
Damit will ich feuchte Ballen (kann vorkommen wenn das Heu am Waldrand
oder in feuchten Senken lag) aussortieren können, um
Schimmel/Brandgefahr zu vermeiden.
Zum Aufbau:
Ich habe mir vorgestellt in den Spieß eine kleine Nut mit dem
Winkelschleifer zu schneiden. In diese soll dann ein Kupferkabel (ca.
10-15cm lang), welches mit Epoxidharz vergossen wird und an der
Oberfläche frei bleibt, eingesetzt werden.
Somit habe ich zwei Elektroden: Das Kupferkabel und den Ballenspieß)
Außerdem will ich noch einen Temperatursensor in die Nut mit eingießen
um Temperaturveränderungen zu bemerken. Auf die Genauigkeit kommt es mir
nicht an. Es ist mir nur wichtig zu sehen ob die Temperatur im Kern
schon angestiegen ist wenn ich die Ballen nach mehreren Tagen wieder
umstaple.
Leider stehe ich derzeit vor dem Problem eine passende Schaltung dafür
zu finden welche mir die Ergebnisse auf einem Display anzeigt.
Ich befasse mich zwar in meiner Freizeit mit Elektronik und habe auch
schon mehrere kleinere Schaltungen für meinen Betrieb gelötet aber
Programmieren geht dann doch zu weit.
Wollte jetzt mal fragen ob meine Vorstellungen prinzipiell umsetzbar
sind und ob jemand eine Schaltung kennt die das macht was ich benötige.
Ich bedanke mich schonmal im Voraus !
Miss lieber die kapazität zwischen den zinken der gabel. Das ist
genauer.
Solange die anzeige keinen feuchtigkeitswert in % angeben muss, sondern
nur als indikator (50 = ok, mehr ist schlecht weniger ist besser) kannst
du ein fertiges panelmeter + selbst gebauten vorverstärker verwenden und
diesen auf "50" ist xy% (=grenzwert für einlagerung) kalibrieren.
Bei der temperatur würde ich auf fertige module zurückgreifen.
Ich bezweifle jetzt mal daß das mit dem Messen der Feuchtigkeit so
einfach ist. Aufgrund der rauhen Bedingungen würde ich ein kapazitives
Verfahren zur Messung vorschlagen.
Mit der Temperatur ists auch nicht so einfach. Direkt an der Gabel misst
du nur deren Temperatur, denn diese hat eine große Wärmekapazität. Schau
dir mal ein Bratenthermometer an, das könnte was für dich sein.
Das Messen zwischen zwei Spießen wird nicht funktionieren da alle Zinken
in einen Konus zur Befestigung geschraubt sind. Die Konushülsen sind
wiederum an einem Vierkantrohr verschweißt. Somit sind sind alle Spieße
miteinander verbunden.
Der Temperatursensor soll im Epoxidharz sitzen und nah an der Oberfläche
sein. Da der Ballen bestimmt für ca. 30 sec aufgespießt ist und bei
feuchten Ballen die Temperatur im Kern schonmal 60 Grad beträgt, sollte
man einen Temperaturanstieg bemerken und das ist mir wichtig um die
Ballen aussortieren zu können.
Um die Temperatur genauer messen zu können habe ich eine Messlanze die
in den Ballen gesteckt werden kann
Schreiber schrieb:> Dann muss man halt eine Heugabel mit isolierten Zinken bauen.
Was spricht gegen einen Isolierten Kupferdraht im Zinken der an der
Oberfläche das Heu "berührt" ?
Der Draht soll ziemlich am Ende des Zinken sitzen und somit direkt im
Kern des Ballens das Heu/Stroh berühren.
Und der gesamte Zinken soll als zweite Elektrode genutzt werden
tut nichts zur Sache schrieb:> ... der Draht bekommt eine Patina, die seine elektrischen Eigenschaften> beeinflußt und damit die Messergebnisse.
Deswegen ist er ja isoliert:
Alexander schrieb:> Was spricht gegen einen Isolierten Kupferdraht im Zinken der an der> Oberfläche das Heu "berührt" ?
Wie weit sind die Zinken auseinander?
Alexander schrieb:> Somit habe ich zwei Elektroden: Das Kupferkabel und den Ballenspieß)
Willst du die Feuchte über die Leitfähigkeit, wie man es bei Holz macht,
messen?
Dann kämen wohl besser Edelstahlelektroden zum Einsatz.
tut nichts zur Sache schrieb:> ... der Draht bekommt eine Patina, die seine elektrischen> Eigenschaften> beeinflußt und damit die Messergebnisse.> Zielführender ist meiner Meinung nach der kapazitive Ansatz (vgl:> http://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitiver_Sensor#Fe...)
Im Grunde kommt es nicht auf die Genauigkeit an. Es recht mir wenn ich
feststelle das ein Ballen feuchter ist als ein anderer und ich ihn dann
aussortiere. Um die Temperatur genau bestimmen zu können habe ich dann
eine genaue Messlanze.
Ich will damit am Hof, beim Abladen der Tieflader, Ballen aussortieren
können die z.B. am Waldrand lagen und feuchter sind als andere.
STK500-Besitzer schrieb:> Willst du die Feuchte über die Leitfähigkeit, wie man es bei Holz macht,> messen?> Dann kämen wohl besser Edelstahlelektroden zum Einsatz.
Ein Edelstahldraht wäre natürlich auch ein Problem. Ich dachte jetzt
erstmal an einen normalen Kupferdraht aus einem 1,5mm² Kabel. An das
Drahtstück wollte ich dann ein 0,14mm² Kabel löten was dann an die
"Steuerung" angeschlossen wird. Denn für das dünne Kabel brauche ich
keine solch große Nut schneiden die ich nachher wieder vergießen muss
und meinen Zinken schwächt.
Der Kupferdraht wird in einer größeren Nut isoliert liegen und auch
ausgegossen. Die Oberseite soll noch herausschauen und als Messelektrode
dienen.
STK500-Besitzer schrieb:> Wie weit sind die Zinken auseinander?
Der eingegossene "Messdraht" und der Zinken (welcher als zweite
Elektrode verwendet werden soll) werden ca. 2mm voneinander getrennt
sein. Kommt drauf an wie ich die Nut schneide
2 mm wären bei der kap. Methode zu wenig. Daumenregel nach dürfte das
Messfeld dann gerade 2 mm in den Ballen wirken. Evt. wäre Infrarot noch
eine Feuchtemessmethode?
Alexander schrieb:> habe auch> schon mehrere kleinere Schaltungen für meinen Betrieb gelötet aber> Programmieren geht dann doch zu weit.
Das ist ja auch nicht nötig.
Digitale Einbaumeßgeräte gibt es für 5 Euro oder so, aber gerade für
veränderliche Meßwerte ist m.E. eine analoge Anzeige, z.B. ein
Zeigerinstrument, zweckmäßiger als das digitale Zahlenroulette.
Problematischer ist der Sensor, der einerseits schnell ansprechen soll,
aber auch mechanisch sehr robust sein muß.
Ich hatte da zuerst an ein Thermoelement gedacht, evtl. mit dem Material
der Zinke als einer Elektrode, aber vermutlich ist deren thermische
Trägheit dafür doch zu groß.
Die Spannung, die so ein Thermoelement gegenüber der Referenzlötstelle
erzeugt, ist von den Materialien abhängig und liegt gewöhnlich in der
Größenordnung von 10..50µV/°C.
Alternativ könnte ich mir vorstellen nicht einen Draht in die Nut
einzubetten, sondern einen Schauch aus möglichst schlecht wärmeleitenden
Kunststoff und dann mittels einer Saugpumpe die Luft aus der Mitte des
Ballens anzusaugen.
Die Messung der Temperatur oder der Temperaturänderungsgeschwindigkeit
könnte dann an einer weniger gefährdeten Stelle erfolgen.
Außerdem könnte man das angesaugte Gas dann auf die charakteristischen
Bestandteile (CO2 ?, Methan ? , Alkohol ?) der Gärung analysieren.
Für diese und andere Gase stehen mittlerweile ja preiswerte Sensoren auf
Halbleiterbasis zu Verfügung, die sich auch für die Verwendung durch den
engagierten Elektronikbastler eignen.
Hallo Alexander,
es gibt von der Firma Sensirion kleine Feuchte- und Temperatursensoren,
z.B: den SHT75. Der ist klein genug, um an der Spitze einer Stange
(geschüzt) eingebaut zu werden. Er kann Temperatur und Feuchte messen
und ist mit einem Mikrocontroller leicht zu einem
Feuchte/Temperatur-Messgerät zu bauen. Vielleicht gibt es im Netz schon
irgendwo eine Schaltung, mit Programm, dafür?
Frohe Weihnachten und Gruß. Tom
Hi,
also gerade wenn's nur um eher qualitative Aussagen geht ('eher feucht'
etc.) würde ich auch zuerst einen einfachen Arduino-Ansatz probieren -
und zwar erstmal ohne Fräsarbeiten und so, einfach um zu schauen, ob's
prinzipiell tut.
Für Temperatur: ds18b20 gibt's fertig vergossen in Edelstahlkapsel für
ein paar Euro in der Bucht, Arduino-Libs dafür gibt's reichlich. Ob man
später die Sonde mit ihren 6mm Durchmesser in der Zinke unterbekommt,
weiss ich allerdings nicht...
Alternative wie hier schon genannt: fertiges Temperaturmodul mit
abgesetztem Sensor und kompakter Anzeige...
Feuchte: ich würde sowas wie hier ausprobieren, und die beiden
'Sensoren' durch deine Zinke-Draht-Kombo ersetzen - und einfach mal
schauen, was dabei rauskommt...
http://www.ebay.de/itm/Bodenfeuchtesensor-Garten-Feuchtigkeitsmessgerat-Soil-Moisture-Sensor-Arduino-/321588601923?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item4ae02ca443
Weiss natürlich nicht, wie die Möglichkeiten zur Auswertung aussehen,
ein Arduino am Gabelgriff ginge vermutlich noch (Arduino Nano, oder
Mini-Pro) - die Spannungsversorgung per Akku (4 x Mignon ode so?) könnte
leicht unhandlich werden, und anzeigen müsste man die Messwerte ja auch
noch - auch dafür gibt's aber fertige kleine Displaylösungen für
Arduino.
Einfacher wär's vermutlich, sich z.B. die Feuchte in Form von Tönen per
Buzzer ausgeben zu lassen, z.B. per Taster...
Alexander schrieb:> Es ist mir nur wichtig zu sehen ob die Temperatur im Kern> schon angestiegen ist wenn ich die Ballen nach mehreren Tagen wieder> umstaple.
Als Temperatur-Sensor könnte man einen normalen NTC-Widerstand nehmen,
die sind sehr klein (meine sind 2x1x1mm) und du kannst zwei dünne
Kupferlackdrähte nehmen um ihn (über eine winzige Nut in der Gabel) mit
der Platine zu verbinden.
Kupferlackdraht 0.2mm Durchmesser:
http://www.pollin.de/shop/dt/MzM4OTM0OTk-/Haustechnik/Kabel_Draehte_Litzen/Draehte/Kupferlackdraht.html
Ich würde den Sensor selbst aber nicht mit Epoxydharz im Metall der
Gabel verkleben, dann wird wahrscheinlich eher die Temperatur der Gabel
gemessen denn sie hat eine viel bessere Wärmeleitfähigkeit und eine
höhere Wärmekapazität als das Heu/Stroh.
Der Sensor braucht etwas Abstand zum Metall, eine 1mm oder 2mm
Plastik-Platte als Abstandshalter wäre dafür ganz gut geeignet.
Es gibt aber auch komplette Temperatur/Luftfeuchtesensoren, die müsstest
du aber in ein offenes (mit Löchern) Gehäuse an die Gabelspitze
befestigen.
Vielleicht kann man etwas derartiges aus Blech schweißen (oder aus
Plastik machen) und dann als eine Art Kappe mit einem Stift an der Gabel
befestigen.
Der Temperatur/Luftfeuchte-Sensor (DHT22): 2,90 Euro
http://www.ebay.de/itm/221546295018
Für diesen Sensor müsstest du 3 Drähte (+3,3V, GND, Daten) verlegen.
Damit der Sensor durch die 5V vom Arduino nicht kaputt geht würde ich in
die Datenleitung einen 1kOhm Widerstand einlöten eine weiße LED zwischen
der Datenleitung und GND setzen.
Die Versorgung des Sensors muss auch mit einem 3.3V Spannungsregler
gesenkt werden.
Eine Arduino-Platine (MINI-USB-Nano-V3.0): 2,91 Euro
http://www.ebay.de/itm/301292188973
(die kann man einfacher debuggen)
16x2 LC-Display: 1,71 Euro
http://www.ebay.de/itm/281516190836
USBASP-Programmer:
(ISP-Programmer für leere Controller oder Controller ohne Bootloader)
http://www.ebay.de/itm/291325525791
Eine Arduino-Platine (Pro Mini): 1,82 Euro
http://www.ebay.de/itm/351237508524
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Gabel |
Sensor-Hülle zum aufstecken
Der Feuchtigkeitssensor sollte irgendwie so in der Sensorhülle befestigt
sein dass kein Wasser in den Sensor hinein laufen kann, aber die Luft um
dem Sensor strömen kann.
Der Temperatursensor muss thermisch von den Zinken isoliert sein, aber
wohl mechanisch genügend stabil. Um die Gabel nicht zu sehr zu schwächen
ist der Platz wohl auch noch knapp. Mein Vorschlag wäre ein PT1000 oder
Ni1000 Sensor, als Dünnschichtausführung mit keramischer Rückseite. Den
könnte man mit ein paar mm Isolierung (Kunststoff, ggf. Holz) drunter
etwa bündig (oder leicht vertieft) mit der Oberfläche
aufkleben/vergießen. Die Schwierigkeit ist da eher das ganze Mechanisch
stabil genug zu bekommen.
Wenn es wirklich robust sein soll kanns du um dein 4 kant rohr einen
trafokern legen und die primärspule mit ac versorgen. Die sekundärspule
ist nun der kreis zinken ballen zinken vierkant. Der strom da drin ist
ein mass für die feuchtigkeit.
Alexander schrieb:> Bin Gerade auf Arduino gestoßen.> Wiegesagt mit programmieren kenne ich mich nicht aus aber einen fertigen> Code werde ich schon auf ein Board aufspielen können.> Dieser aufbau würde mir gefallen:
Es gab mal einen Schreinerbetrieb, der wollte eine gute Software haben
und da es die nicht gab, stellte er einen Programmierer ein.
Heute ist es wohl das größte Unternehmen was für diesen Bereich Software
herstellt und schon lange kein Schreinerbetrieb mehr.
Vielleicht wird das ja dein Einstieg in die Welt der µC's!
Das Problem hat ja nicht nur Alexander und wenn es dafür eine brauchbare
Lösung gibt, hat die schon John Deere oder Claas oder.... was haben die
für eine Sensorik?
Geräte dieser Bauform sind im Bereich Druckerei und Weiterverarbeitung
absolut üblich, man nennt sie "Stechhygrometer".
Sie messen den rel. Feuchtegehalt und die Temperatur in Papierstapeln,
weil dies für die qualitätsgerechte Bedruckung und Weiterverarbeitung
von essenzieller Bedeutung ist.
Es handelt sich um einen Griff bzw. Gehäuse mit Batterien, Elektronik
und Anzeige, an dem sich ein Metallschwert von etwa 30..60 cm Länge (ca.
1 cm breit und 0,5 cm dick) befindet. Die Kanten sind mit einem Radius
von ca. 1..2 mm abgerundet.
Am Ende des Schwertes befindet sich ein Hohlraum, in dem sich die
Sensoren befinden. Nach dem Einstecken des Schwertes in einen
Papierstapel dauert es etwa 1 Minute, bis die Messergebnisse stabil sind
bzw. bis die Elektronik anhand der Steigung einigermaßen sicher auf den
Endwert schließen kann. Eine Zeitmessung für den Messbeginn gehört also
mit dazu.
Beispiel: http://bm-sensor.de/hp767/Papier-Pappe.htm
Alexander schrieb:> Hallo,> Ich möchte für meine Landwirtschaft einen Feuchtigkeitsmesser für> Heu/Strohballen bauen. Dieser soll in einer Ballengabel sitzen und mir> auf dem Traktor Messergebnisse über die Feuchte der Ballen liefern.
Musst du das unbedingt selber bauen? Für einen überschaubaren Betrag
bekommst du das von uns, nach etwa 1 Monat Entwicklungszeit.
Metallzinken bzw. Sensorkapsel mit Funkübertragung für die Gabel (also
kein Kabel) und eine abgesetzte Anzeige am Armaturenbrett. Aufladung per
aufgelegtem induktiven Koppler über Nacht. Bei Interesse bitte per PM
melden.
Hallo ,
Ich möchte ebenfalls eine Ballengabel mit Feuchtesensor einsetzen , und
bin auf der Suche nach einer Lösung.
Haben sie da bereits erfahrung bzw kann ich das bei ihnen erwerben ?
Bitte um Feedback !
MfG M. Höller
Michael Höller schrieb:> Hallo ,> Ich möchte ebenfalls eine Ballengabel mit Feuchtesensor einsetzen , und> bin auf der Suche nach einer Lösung.> Haben sie da bereits erfahrung bzw kann ich das bei ihnen erwerben ?> Bitte um Feedback !> MfG M. Höller
Hallo, habe den Beitrag nur zufällig wiedergefunden - sorry, dass ich
mich erst heute melde. Schaue nicht jeden Tag hier rein. Bitte
kontaktieren sie mich per Mail info(at)qualidat.com.
