Hallo Die interessanten Postings zum Wasserstand an anderer Stelle im Forum lassen in mir die Hoffnung keimen, das jemandem vielleicht die Lösung für ein Problem einfällt, dass mich schon längerer Zeit beschäftigt. Ich muss in einer flachen Wannen einen Wasserstand von 1 cm auf +/- 1mm genau messen (einhalten). Bisher mache ich das mit einem Sensor von Honeywell. Dieser funktioniert opto-elektronisch mit einem linsenförmigen Gehäuse mit einer eingebauten Leuchtdiode und einem Phototransistor. Die Leuchtdiode leuchtet von innen auf den Linsenkörper. Wenn der Sensor nicht in die Flüssigkeit eingetaucht ist, wird das Licht der LED von der inneren Linsenfläche reflektiert und trifft den Fototransistor. Mit der Benetzung ändert sich der Brechungsindex der Linse und das Licht trifft nicht mehr auf den Transistor - der Sensor schaltet. Hiermit schaffe ich bereits etwa +/- 2-3 mm, ich muss aber noch genauer werden. Als zusätzliche Fehlerquelle kommt noch die Kappillarwirkung des Wassers an der Grenzschicht hinzu und die 100%-Luftfeuchtigkeit, bei der der Sensor arbeiten muss. Hat hier einer ne Idee ?
Hallo, etwas Spüli ins Wasser scheidet wohl aus oder ? Warum Elektronik ? geht nicht das Vogeltränken Prinzip ?
richtig, an allen seiten des behaelters loecher bei etwa 1 cm bohren und dauernd etwas nachfuellen....das haben auch die voegel gern ed
Hallo, entweder per moduliertem Ultraschall, aus der Phasenverschiebung und der Laufzeit läßt sich dann sehr präzisse der Wasserstand messen, allerdings NUR wenn die Oberfläche ruhig ist! Andere möglichkeit wären Graphitelektroden und deren Widerstandsveränderung. Letzte möglichkeit wäre ein sehr hoch auflösendern Drucksensor. Gruß Marcus
Hi das ding muss bei 100% luftfeuchtigkeit arbeiten...und wahrscheinlich nicht nur fuer 5 minuten. geh auf nummer simpel und wartungsfrei. ist diese praezision ueberhaupt unbedingt noetig ? es ist leichter sich das leben schwer zu machen als umgekehrt! Ed
- - >moduliertem Ultraschall, aus der Phasenverschiebung und der Laufzeit läßt sich dann sehr präzisse der Wasserstand messen Ich habe so was mit Ultraschal noch nicht gemacht aber ich denke eine Genauigkeit von 1mm und noch mehr ist auf keinen fall zu schaffen .....(Rückfahrhilfe Auto) Aber dreg's beschreibe mal genauer was gebraucht wird wie oft und wie viel muss nachdosiert werden ca. ? wie Zuverlässig muss das sein Lebensgefahr oder hoher Geldverlust bei unter oder Überschreitung ? Wackelt das ganze ? Welsche Preisklasse ist erlaubt ?
@alle Erstmal Danke für Eure Hilfe. Diese Wanne wird einmal/Tag gefüllt. Vorher wird das alte Wasser entfernt und die Wanne über ein Magnetventil erneut befüllt. Leider bin ich gezwungen die +/- 1 mm genau einzuhalten. (Laborversuch) Der Füllstandsensor schaltet ein Magnetventil für den Wasserzulauf. Beim Füllen gibt es immer leichte Wellen, sodass das Ventil schon einmal kurz abschaltet. Es schaltet sich im Wellental auch wieder ein. Diese Wellen geben eine kleine Ungenauigkeit, die ich aber kompensieren kann, da ich einige Minuten Zeit zum Füllen habe. Da die Wanne auch einen gesteuerten Ablauf hat, könnte ich die Wanne sogar überfüllen, und dann Wasser wieder ablassen bis der Füllstand passt. Das Problem ist eben der Sensor. Ich könnte natürlich auch Wasser in ein höheres Gefäss (Zylinder) laufen lassen, (z. Beipiel gemessen über einen Drucksensor) und dieses Wasser dann in die Wanne laufen lassen; ich muss aber den Wasserstand während des Versuches konstant halten. Wem da ne gute Lösung einfällt, kann das vielleicht gleich zum Patent anmelden. Einen fertigen Sensor gibt es -glaube ich- nicht zu kaufen, das Problem ist allerdings, das so etwas nicht viele Leute gebrauchen können. @Marcus M , die Idee mit der Phasenverschiebung ist garnicht schlecht, man könnte die Signale an der Wasseroberfläche mit einer Referenzplatte in einer Höhe von 1 cm vergleichen, bis die Differenz Null ist.
10 mm wasser...genau? mach es doch volumetrisch. einfach einmal messen wieviele liter in die wanne gehoeren damit der Zentimeter erreicht wird. deiner beschreibung nach ist dein nachfuellventil etwas grosszuegig dimensioniert da es wellen erzeugt...nicht das optimale fuer die ''feinarbeit'' die anscheinend gewuenscht ist. Ed
lässt sich ein oben geschlossenes röhren in das wasser tauchen, so das sich ein abgeschlossenes füllstandabhängiges volumen ergiebt? dann könnte man doch akustisch die resonanzfrequens des volumens messen und so auf den pegel schließen.
Du hast geschrieben, dass es ein Laborversuch ist. In Laboren stehen doch meist hochgenaue Waagen (auf 1/1000 g genau). Ich weiss zwar nicht wie gross Deine gesamt Menge ist aber z.B. bis 30 kg kenne ich Waagen mit solcher Genauigkeit. Zudem haben die auch noch eine RS232-Schnittstelle worüber Du den Gewichtswert holen kannst. Behälter wegtarieren. 1Kg Wasser entspricht 1L. Wenn der Filter in den Waagen hoch eingestellt ist, siehst Du auch die Bewegungen des Wassers nur gedämpft in der Anzeige. Solche Waagen habe ich auch schon bei ebay für einen Spottpreis gesehen. Grüße Andreas
@AndreasH Mist, wollte gerade dasselbe schreiben als ich gelesen hab dass es ein Laborversuch ist.
@Fritz Beim nächsten Mal lasse ich Dir den Vortritt :) Ich komme aus der Wägetechnik. Daher ist das immer die erste Idee die mir kommt. Ultraschall finde ich auch nicht schlecht. Wollte ich mal bei unserem Gartenteich ausprobieren. Ist aber nichts geworden. Daher kann ich hier zur Genauigkeit nichts sagen. Bei Waagen laufen aber hochgenaue Dosierungen drüber. Daher weiss ich, dass es so auf jeden Fall geht.
@dreg's, eine Möglichkei ist der Einsatz von Positionsdetektoren. Hierbei handelt es sich um einen Linearen Sensor welcher in Abhängigkeit des auftreffenden Lichtschwerpunktes einen Ausgangsstrom an 2 Pins liefert. Dazu eine reflektierende Folie ca. 1 cm/*2 auf dem wasser schwimmen lassen und mit einem focussiertem Lichtstrahl (Laserdiode o.ä.)anleuchten. Der reflektierte Strahl tritt bei verändertem Wasserspiegel (geht im hundertstel mm Bereich) an anderer Stelle am Sensor auf. Ist allerdings eine aufwendige Methode (ca 500-800 EUR) welche ich hier bei Heuschreckenversuchen (Beinchenbewegung mit 1 mm Durchmesser Reflexfolie) betreibe. Sensor von Hamamatsu. Schaltung wenn gewünscht ebenfalls. MfG Manfred Glahe
hallo warum so kompiziert ? 1mm bei 1cm sind doch 10% oder?? dass kann man doch (wenn die Anlage richtig dimensioniert ist) bei Nacht, Bodennebel und Gegenverkehr mit verbundenen Augen einstellen 2 rostfreie Nägel (Schrauben) + 1 OPAmp müssten doch reichen Peter
Also ich würde in ein kleines Röhrchen am Rande des Beckens einen Schwimmer stecken (z.B. etwas Styropor) und darauf etwas Ferritmetall, das dann in eine Spule eintaucht. So ändert sich die Induktivität der Spule mit dem Wasserstand. Und wie Peter schon geschrieben hat: bei 1cm ist 1mm immerhin 10%, das sollte also meßbar sein. Sonst bin ich allerdings von Peters Methode mit den Nägeln nicht überzeugt.
@Peter Das System mit den Nägeln funktioniert nicht gut. Wenn der Wasserstand sinkt, 'hängt' das Wasser an den Nägeln und bildet eine Wassersäule bis zu 2 mm. Außerdem ist das verwendete destillierte Wasser sehr schlecht leitend. Da die Messschaltung sehr empfindlich muss, spricht sie auch gerne an , wenn der Füllstand noch nicht erreicht ist. (Kondenswasserbildung, 100 % Luftfeuchtigkeit). Das Prinzip mit den Wägezellen funktioniert, allerdings wiegt die Anlage ca. 50 kg nicht ist nicht sehr kompakt. Das Resonanzröhrchen und den Magnetschwingkreis werde ich mal ausprobieren, und das Ergebnis hier posten. @Manfred Mit Lichtreflektionen habe ich auch schon rumprobiert. Funktioniert Dein Sensor auch bei (leichter) Betauung ? Auf jeden Fall würde ich mich freuen, wenn Du mir den Sensor-Typ und Deine Schaltung zumailen würdest.
@ dreg's der Sensortype iost: 1L30-SU2 eindim. Si-PSD, 8pin Dil Gehäuse 30mm aktive Fläche. Schaltungen im Anhang. Sollte gehen, da der Lichtschwerpunkt detektiert wird. Kann Dir allerdigs keine Garantie dafür geben, habe solches Problem im beheitzten Heuschreckenumfeld nicht. Frag doch mal beim distr. nach solchen Anwendungen bevor du kaufst. PS: Der Ausgangsstrom repräsentiert den Lichtschwerpumkt. Die weitere Schaltung Summe/differenz eleminert die eventuell wechselnde Umgebungshelligkeit (wenn bei Deiner Anwendung überhaupt notwendig) MfG Manfred Glahe
noch eine Möglichkeit kleine PTC Perle (oder SMD, ist aber blöd anzuschliessen) Strom einstellen, dass sich der PTC auf ca 50-70°C erwärmt (in Luft) wenn Wasser dann steigt Strom (Wasser wird natürlich mit ca 0,5W geheizt) dieses Verfahren wird z. B.: bei Kraftstofftanks verwendet Vorteil = billig, Feuchte egal Peter
auch mit der 'PTC_perle' kann die Adhaesion nicht beseitigt werden. die loesung mit schwimmer ,ferrit und spule duerfte ebenfalls scheitern, weil die anordnung nicht ''reibungsfrei'' arbeiten kann. grund? siehe oben: adhaesion. beruehrungslos messen...das,was du schon machst...etwas verbessern.
also müsste der Sensor aus einem Material wie PTFE oder Silikon sein = nix Adhäsion mit Wasser wobei ich wieder bei dem beheizten Fühler bin, es gibt sehr kleine Silikonumhüllte PT100 (1000) Fühler (bin eben ein Sparefroh ;) oder aber dem Honeywellsensor eine dünne Schicht Silikon verpassen Peter
Akustisches Resonanzrohr ermittelt Stand verschleißfrei und sehr genau!
- - - >Wenn der Wasserstand sinkt, 'hängt' das Wasser an den Nägeln und bildet eine Wassersäule bis zu 2 mm. Den Sensor egal ob Nage Ptc NTC oder sonst was , z.B. alle 15 Sec mechanisch kurz anheben und wieder senken, auf eine Anschlag der die Einstellung ist zB. mit einem Hubmagnet .
Danke nochmal an Alle ! Ich hab nicht gedacht, dass ich soviel Antworten bekomme. @HansHans Das ist mechanisch nicht ganz einfach, aber wohl machbar. Gute Idee, wird ausprobiert. Vielleicht lasse ich das Ding sogar schwingen, und messe das Tastverhältnis. Mal sehen was da so an Signalverlauf rauskommt. Das Resonanzprinzip werde ich auf jeden Fall auch testen.
Was spricht in diesem Fall gegen die Durchflussmengenmessung, wie weiter oben erwähnt ? Warum sollte das nicht die (eine der)einfachste(n) Möglichkeit(en) sein ?
Hallo zusammen, kapazitiv müsste das doch auch zu erfassen sein. Du bastelst Dir einen Plattenkondensator. Luft hat eine Dielektrizitätskonstante von 1. Die von Wasser ist 81 mal höher. Annalogmicro bietet einen Baustein an, der eine solche Veränderung auswerten kann. http://www.analogmicro.de/german/products/cav414.htm Das Wasser steigt langsam "in" den Kondensator und der CAV414 gibt dazu analog eine Spannung aus. Grüße an alle !! Daniel
Wenn es um die Konstanz der Füllhöhe geht, kann man mit einem Überlauf die Höhe konstant halten. Man führt einen bestimmten Wasserstrom einem als Überlauf gestalteten senkrechten Rohr zu und verbindet dies mit der Wanne.(kommunizierende Röhren) Habe dies schon erfolgreich angewendet, indem ich das ganze zweimal hintereinandergeschaltet habe. Die erste Überlaufvorrichtung sorgt dabei für einen nahezu konstanten Vordruck für den 2. Überlauf. Die zuzuführenden Wassermengen werden mit einer Lochscheibe oder Kapillare eingestellt. Die Füllhöhenkonstanz ist besser als 1mm. MfG Wolfgang
Zwei Ideen 1. Lichtschranke direkt über dem Wasserspiegel. 2. Spindel(Schwimmer) wie bei Dichtemessung(z.B. Kühlwasser Auto oder Alk) und Optisch(Lichtschranke) oder über Ferit und Spule oder mechanisch über Drucksensor auswerten. Möglich ist auch ein Inkrementgeber mit entsprechender Auflösung oder übersetzung. __________________________ Bei der Sache mit den Schwimmer auf der Oberfläche oder den Nägeln(Leitwert meiner Meinung durchaus messbar auch bei Demoralisierten ;-) Wasser ) Könnet man den Messfehler einfach einrechnen. Generell bei optischen Sensoren und hoher Luftfeuchte könnte man die Optik heizen (über Raumtemp). Alf
Hallo Dein Problem geht auch anderst zu lösen. Du benutzt einen Schwimmer den du über einen Drehwinkelgeber anschlies. So ist es möglich auf zehntel millimeter genau zu positionieren gruß Eric
In diesem Zusammenhang fällt mir ein, dass bei Wasserstandsmessungen im Freien oft eine sogenannte "Stillwell" angewendet wird. Das ist Schacht der mit dem Wasser das gemessen werden soll durch ein duennes Rohr verbunden ist. Dort ist auch der Wasserstandsmesser. Das ganze hat den Vorteil dass die Rohrverbindung zusammen mit dem senkrechten Schacht wie ein elektrisches Tiefpassfilter wirkt. Auf diese Weise verhindert man also dass der Sensor mit der Unruhe/Wellen der Wasserbewegung fertig werden muss. http://www.rickly.com/MI/3590.htm http://www.mesotech.com/PDFs/Mesotech%20evap%20broch.pdf
Ne kleiner Frage ? wie sauber ist denn das wasser ? Sauberes Wasser angenommen, dh keine Algenbaenke und dergleichen, wuerde ich's mit einem NTC versuchen, den NTC 2mm Durchmesser horizontal biegen, sodass er gerade halb eingetaucht ist. Diese Position muesste sich regeln lassen. Wenn er nicht eingetaucht ist, so nimmt die Temperatur sehr schnell zu wenn man etwas Strom reinlaesst. Zunehmendes Eintauchen veraendert das Aufheizverhalten wenn man Strom kontrolliert pulst.
3 Jahre nach Eröffnung des threads sollte das Problem eigentlich gelöst sein.
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