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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tankanzeige für Segelboot


Autor: Sven (Gast)
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Moin Moin,
ich bin auf der Suche nach einem Verfahren, welches mir ermöglicht den 
Tankinhalt von einem Segelboot so genau wie möglich anzuzueigen. Ich 
dachte erst, dass es kein Problem sei, aber so einfach ist es ja gar 
nicht. Das Boot bewegt sich ja fast stetig und eine Mittlung von zum 
Beispiel 4 Schwimmern ist meiner Meinung nach nicht so optimal.

Danke im Voraus
Sven

Autor: ich (Gast)
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Für was braucht ein Segelboot einen Tank???

Autor: Gast (Gast)
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Kein Wind -> Paddeln nicht immer optimal -> Motor brum brum

Autor: Barny (Gast)
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Eines mit Hilfsmotor ;)

Autor: Peter R. (pnu)
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>für was braucht ein Segelboot einen Tank ?

Größere Boote fürs Trinkwasser (und das Gegenteil).

Mit Schwimmern oder mit Füllstandsmessung wirds immer Probleme geben.
Wenn man den Weg des Schwimmers etwa in die Mittelachse des Tanks legt, 
kann man den Einfluss der Schräglagen minimieren.

Höhere Genauigkeit ginge vielleicht mit einer Messuhr, die beim 
Nachfüllen, bei ruhenden Boot, auf Null zurückgestellt wird, wenn der 
Tank voll ist.

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Das Boot bewegt sich ja fast stetig und eine Mittlung von zum
>Beispiel 4 Schwimmern ist meiner Meinung nach nicht so optimal.

Wie stark schwappt es denn in deinem Tank?
Es gibt hier im Forum schon diverse Vorschläge, wie man Füllstände in 
Regenzisternen misst - da muss man aber auch nicht auf die 
Explosionsfähigkeit des Mediums achten...

>Größere fürs Trinkwasser und das Gegenteil.

Noch nie zur See gefahren? Ar*** über die Reling und los geht's! ;-)
Dann kann der Trinkwassertank auch gleich verdoppelt werden...

Autor: oszi40 (Gast)
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Drucksensoren + Gewicht messen ?
Vorteil dieser Variante ist, daß sie "geschmacksneutal" sein sollte.

Autor: Nicolas S. (Gast)
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Wasseroberfläche = Parabelfläche, also 9 Sensoren an den 
Gauß-Stützpunkten anbringen und integrieren.

Aber mal im Ernst: Mit 4 Sensoren, wenn die Position bekannt ist, läßt 
sich schon ganz gut das Volumen darunter berechnent; die 4 Sensoren 
lassen sich als Stützpunkte für eine 2d-Interpolation nutzen und das 
Integral darunter einfach ausrechnen. Und das Ganze natürlich zeitlich 
mitteln (=dämpfen).

Grüße
Nicolas

Autor: El Jefe (bastihh)
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Rohr in den Tank (muss etwa 0,5cm über dem Tankboden, damit der Sprit 
ins Rohr fließen kann) am oberen Ende des Rohres ein Ultraschallsensor.

Autor: Kurt Gast (Gast)
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Hi,

du musst den Verbrauch messen.

Anfangstand
-Verbrauch

= Füllstand

Gruß
Kurt

Autor: Klaus2 (Gast)
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...den Verbrauch SAUBER zu messen ist alles andere als trivial.

Füllstandssensor (kapazitiv, Ultraschall o.ä.) in der Tankmittelachse 
halte ich für am sinnvollsten. Wie "geanu" musst du denn messen können? 
Und wieso?

Klaus.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Ausserem solte man auch noch definieren unter welchen Bedingungen die 
Tankanzeige stimmen soll.
Wenn du Lage fährst, wird dir auch die beste Anzeige einen Haufen Müll 
anzeigen.

Autor: Sven (Gast)
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Als erste einmal vielen Dank für die schnellen Antworten. Ich schreibe 
gerade eine Hausarbeit zu diesem Thema und wie es aussieht ist es für 
das Boot von meinem Prof. :-)
Vertikal schwankt der Tank bei Fahrt um ca. 30° und horizontal ca.45°.
Ich soll jetzt ein paar Verfahren vergleichen und das beste dann auch 
bauen.
Ich habe schon mit Fachleuten aus der Messtechnikbranche gesprochen und 
die hatten da keinen Plan oder meinten es sei nicht möglich...

Jetzt qualmt mein Kopf und ich hoffe auf einen Geistesblitz:-)

Gruß
Sven

Autor: Leopold B. (leo1969)
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Als Denkanstoß:
Da die Belastung des Motors immer gleich ist (es sei denn die Dichte des 
Wassers würde sich ändern ;-) ) lässt sich der Verbrauch und somit der 
Füllstand eigentlich gut über die Drehzahl ermitteln.

Autor: Klaus2 (Gast)
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kommt auf den aufwand an.

mit den 4 füllstandssensoren ist man ja quasi schon sehr genau dran. 
ansonsten halt ein laserscanner.

Klaus.

Autor: ... (Gast)
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> Kein Wind -> Paddeln nicht immer optimal -> Motor brum brum

Kein Wind---> See ruhig---> Boot bewegt sich kaum.
Da müsste doch das hier:

> Rohr in den Tank (muss etwa 0,5cm über dem Tankboden, damit der Sprit
> ins Rohr fließen kann) am oberen Ende des Rohres ein Ultraschallsensor.

reichen.

Autor: Sven (Gast)
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...die Problematik besteht ja gerade darin, den Füllstand bei Seegang 
noch so genau wie möglich anzuzeigen..... bei ruhiger See ist es nicht 
der Rede wert

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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... schrieb:
>> Kein Wind -> Paddeln nicht immer optimal -> Motor brum brum
>
> Kein Wind---> See ruhig---> Boot bewegt sich kaum.

Kommt drauf an. So einfach ist das nicht.

Wenn du gegen den Wind einen Hafen anfährst, hast du 2 Möglichkeiten:
Hast du genug Zeit, dann kreuzt man hoch.
Irgendwann reicht es aber der besseren Hälfte, und ein wenig jausnen 
wäre auch nicht schlecht und überhaupt: wenns so weiter geht ist man um 
20:00 immer noch unterwegs und man möchte ja schliesslich auch noch 
einen vernünftigen Liegeplatz in der Marina.

-> Diesel starten und runter mit der Wäsche. Mit dem Zirkel die Strecke 
abschlagen und wissen das man mit dem Diesel um 17:30 (+/- 10 Min) 
dort sein wird.

Das heißt aber nicht, dass die See deswegen ruhig ist.

Ausserdem kommt es auch schon mal vor, dass man bei stärkerem Wind und 
Regen trotzdem mit dem Diesel eine Überstellung in eine andere Marina 
macht. Und sei es nur weil man sich über Funk dort verabredet hat.

Autor: Tobias (Gast)
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Wie wäre es mit einem Schwimmer und dann noch einem Neigungssensor. Und 
du musst natürlich die Geometrie deines Tanks kennen.

Autor: ... (Gast)
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> Kommt drauf an. So einfach ist das nicht.

Ja, hab ich mir schon gedacht :)

Dann bleibt eigentlich nur die Verbrauchsmessung.

Autor: Frank (Gast)
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Anderer Ansatz:
http://de.wikipedia.org/wiki/Helmholtz-Resonator

dann Tankvolumen - Luftvolumen = Sprit bzw. Wasser

Autor: Bensch (Gast)
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> Vertikal schwankt der Tank bei Fahrt um ca. 30° und horizontal ca.45°.

Kannste mal aufmalen, wie das zu verstehen ist?

Im übrigen ist es m.E. sch...egal, ob und wie der Tank schwankt während 
der Fahrt, aufgefüllt wird er eh im Hafen, oder?

Autor: Mark Brandis (markbrandis)
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Könnte man nicht auch den Durchfluss in der Spritleitung zum Motor 
messen? Dann weiß man, wieviel man aktuell verbraucht, bzw. über 
Integration wieviel man seit dem Zeitpunkt T verbraucht hat. Nun braucht 
man natürlich noch das Wissen, wieviel Liter Treibstoff man beim letzten 
Tanken aufgenommen hat. Wobei da der Tank wohl auch nicht zu 100% leer 
war... hm, hm...

Wie wird denn dieses Problem auf Yachten gelöst, die Millionen von Euros 
kosten? Da muss es doch schon fertige und vernünftige Lösungen geben? 
(vielleicht mit vergoldeten Schwimmern oder so ;-)

Autor: ... (Gast)
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> Wie wird denn dieses Problem auf Yachten gelöst, die Millionen von Euros
> kosten?

Die haben einen so großen Tank, damit kommen sie einmal um den Erdball.
So groß wird das Boot vom Prof. nicht sein... ;)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Mark Brandis schrieb:

> Wie wird denn dieses Problem auf Yachten gelöst, die Millionen von Euros
> kosten? Da muss es doch schon fertige und vernünftige Lösungen geben?
> (vielleicht mit vergoldeten Schwimmern oder so ;-)

Der Skipper tankt vor dem Auslaufen voll, bzw. sieht sich die 
Schwimmeranzeige im Hafen an. Ausserdem weiß er ungefähr, wieviele 
Stunden der Diesel mitmacht :-)
gecharterte Yachten werden grundsätzlich mit vollem Tank übernommen. 
Fährt man da nicht rund um die Uhr mit dem Diesel, dann hat man am Ende 
der Charterwoche gerade mal 10 bis 15 Liter Diesel verfeuert. Das kann 
man an der Tanknadel gerade noch so ablesen, dass sie nicht mehr auf 4/4 
steht :-)
(Und zur Not hat man auch noch einen Reservekanister mit dabei)

Autor: Nicolas S. (Gast)
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> Anderer Ansatz:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Helmholtz-Resonator
>
> dann Tankvolumen - Luftvolumen = Sprit bzw. Wasser


Tjaaa, wenn in einem Kraftstofftank über dem Kraftstoff nur Luft 
wäre....
Wie das bei ordentlich herumspülendem Diesel aussieht wäre zu klären; 
bei Benzin ist die Dichte des Gases über dem Kraftstoff von ziemlich 
vielen Faktoren abhängig.

Autor: Schrotty (Gast)
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Ne exakte Anzeige zu bekommen halte ich für sehr schwer. Aber kann man 
nicht einfach mit einem Schwimmer o.ä. und einem Tiefpass die 
Wellenebwegung rausmitteln? Den TP so lahm machen, dass die 
Wellenbewgung gefiltert wird?
Genau ist das sicher nicht, aber so einen groben Anhaltspunkt ergibt das 
schon, denke ich mal

Autor: Martin (Gast)
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>>>> Die haben einen so großen Tank, damit kommen sie einmal um den Erdball.

Quark! Ich leuchte alle paar tausend Meilen mit der Taschenlampe in den 
Tank. So macht man das - ihr Süßwassermatrosen.

Autor: Schrotty (Gast)
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google mal "pneumatische Tankanzeigen"

Autor: special swine flu (Gast)
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...das ganze Spiel haengt davon ab wo der Tank im Boot untergebracht ist 
und wie die Bauform aussieht.
Wer nicht weiss wieviel Sprit im Tank ist sollte nicht auf See fahren.
...das nennt sich totale  Inkompetenz
Der Prof. nuetzt seine Sklaven aus ...ist das eigentlich korrekt ?

Autor: ... (Gast)
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> Ich leuchte alle paar tausend Meilen mit der Taschenlampe in den Tank.

Tu uns einen Gefallen, leuchte das nächste mal mit einem Feuerzeug da 
rein.^^

Autor: special swine flu (Gast)
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wer den exakten Tankinhalt kennen moechte benoetigt zwei Tanks und ein 
Flowmeter. Der Sprit wird einfach hin oder hergepumpt und dabei die 
Menge gemessen.....aber welcher Schlaumann muss das so genau wissen ??

Schweinegrippe breitet sich aus...und irre Wuensche kommen dabei raus 
;-)

Autor: Mark Brandis (markbrandis)
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... schrieb:
>> Ich leuchte alle paar tausend Meilen mit der Taschenlampe in den Tank.
>
> Tu uns einen Gefallen, leuchte das nächste mal mit einem Feuerzeug da
> rein.^^

Bei schwerem Schiffsdiesel, hm... in kalter Umgebung würde ich das für 
viel Geld eventuell machen ;-)

Autor: Sven (Gast)
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also mit der Neigung soll es sich so verhalten:

30° neigt soll sich der Tank an Bord höchstens von "vorne" nach "hinten" 
schwanken und die 40° halt von der einen Seite zur anderen...

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Diese Gradzahlen kannst getrost vergessen.
Ich will gar nicht wissen, wie der Diesel im Tank schwappt, wenn man 
eine schöne große Welle frontal nimmt :-)

Autor: Klaus2 (Gast)
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das ganze geschwappe mittelt sich aber zeitlich raus. daher die frage, 
wie schnell er eine änderung mitbekommen muss. wenn man 2min mitteln 
kann, ist das alles halb so wild. wird dann natürlich im unteren bereich 
sehr ungenau.

Klaus.

Autor: Martin (Gast)
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>>>>> Der Prof. nuetzt seine Sklaven aus ...ist das eigentlich korrekt ?

Wer hier ausgenutzt wird ist doch klar!

Autor: Bernhard Mayer (bernhard84)
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vielleicht kann man es über den Luftdruck machen?
d.h. eine definierte Menge Luft rein/raus pumpen und messen wie sich der 
Druck verändert. Dann hat man das Volumen der Luft und kann das Volumen 
des Treibstoffs berechnen.
Natürlich noch in Abhängigkeit von Temperatur usw.

Bernhard

Autor: Stephan (Gast)
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Klingt nach einem interessanten Projekt.

Wo ist das Problem mit 4 Schwimmern? Verkanten, zu träge (ist das nicht 
eigentlich ein Vorteil?), liegen im Trockenen bei zu starker Krängung, 
...?
Und Zeit zum Mitteln hast natürlich auch genug. Wobei mitteln jetzt 
nicht einfach ein arithmetisches Mittel ist, da musst natürlich 
Tankgeometrie und Lage der Sensoren berücksichtigen.

by(e)
Stephan

Autor: Mark Brandis (markbrandis)
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Stephan schrieb:
> by(e)
> Stephan

Ha, ein Wortspieler! :)

Autor: oszi40 (Gast)
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Wenn der Prof zahlt:
Warum nur 4 Schwimmer? Nimm 100 und bilde den Mittelwert.
Das rechnet sich gut. :-)

Autor: euro-charter (Gast)
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Hallo Sven,

hast Du schon eine Lösung für das Tankproblem gefunden? Hier ist noch 
eine mögliche Lösung.
Kurz über uns.
Wir sind ein Jachtcharterbetrieb und haben nun mehrfach das Problem mit 
den Tankschwimmern. Die Werften haben die Tanks mit Schränken zu gebaut 
und wir haben uns eine Möglichkeit überlegt den Tankinhalt festzustellen 
ohne das wir uns mit einer Stichsäge an die Tanks vorarbeiten müssen.

In die Brennstoffleitung kommt ein Messsensor der auf den Liter genau 
die entnommene Brennstoffmenge misst und in einem Messgerät zur Anzeige 
bringt. Jeder entnommene Liter wir von der Anzeige abgezogen. Wir haben 
dazu für unsere Charterschffe ein Anzeigeinstrument konstuiert und 
gebaut. Es arbeitet sehr genau und übertrifft alle unsere Erwahrtungen 
um ein Vielfaches. Auf unserer Homepage www.euro-charter.com ist eine 
genaue Beschreibung zu finden.

Falls Du Dein Problem bereits gelöst hast betrachte diese Nachricht als 
nicht geschrieben.

Autor: euro-charter (Gast)
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Hallo Sven,

hast Du schon eine Lösung für das Tankproblem gefunden? Hier ist noch 
eine mögliche Lösung.
Kurz über uns.
Wir sind ein Jachtcharterbetrieb und haben nun mehrfach das Problem mit 
den Tankschwimmern. Die Werften haben die Tanks mit Schränken zu gebaut 
und wir haben uns eine Möglichkeit überlegt den Tankinhalt festzustellen 
ohne das wir uns mit einer Stichsäge an die Tanks vorarbeiten müssen.

In die Brennstoffleitung kommt ein Messsensor der auf den Liter genau 
die entnommene Brennstoffmenge misst und in einem Messgerät zur Anzeige 
bringt. Jeder entnommene Liter wir von der Anzeige abgezogen. Wir haben 
dazu für unsere Charterschffe ein Anzeigeinstrument konstuiert und 
gebaut. Es arbeitet sehr genau und übertrifft alle unsere Erwahrtungen 
um ein Vielfaches. Auf unserer Homepage www.euro-charter.com ist eine 
genaue Beschreibung zu finden.

Falls Du Dein Problem bereits gelöst hast betrachte diese Nachricht als 
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Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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3,5 Jahre später... der Tank ist entweder inzwischen leer oder 
randvoll...

Autor: Leichtmatrose (Gast)
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...kann man bei jedem Tankvorgang Nullen (mit Zusatz Schwimmer im Tank).

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