Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drucksensor für Unterwasser-Einsatz


von debugger (Gast)


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Hallo,

ich suche einen Drucksensor, der in einer Wassertiefe von ca. 2 Metern 
eingestzt werden soll, um den Wasserstand in einem see zu messen.
Angeschlossen werden soll der Drucksensor an einem Mikroprozessor 
(MSP430F149), der in einer Boje untergebracht ist und über ein Handy die 
Messdaten einmal am Tag per SMS verschickt.

Der Drucksensor sollte nicht zu teuer sein, eine gute Auflösung haben, 
nur wenig Energie verbrauchen und mit einer Versorgungssppannung von ca. 
3 V betrieben werden können.

von Michael B. (mb_)


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debugger schrieb:
> ich suche einen Drucksensor, der in einer Wassertiefe von ca. 2 Metern
> eingestzt werden soll, um den Wasserstand in einem see zu messen.
> Angeschlossen werden soll der Drucksensor an einem Mikroprozessor
> (MSP430F149), der in einer Boje untergebracht ist und über ein Handy die
> Messdaten einmal am Tag per SMS verschickt.

Als erstes würde ich mal probieren, ob ein Handy unter 2m Wasser 
überhaupt noch ein brauchbares Signal bekommt.

von Axel D. (axel_jeromin) Benutzerseite


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Ich hoffe, dass der Drucksensor nicht auch an der Boje befestigt ist.

von Lehrmann M. (ubimbo)


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debugger schrieb:
> Der Drucksensor sollte nicht zu teuer sein, eine gute Auflösung haben,
> nur wenig Energie verbrauchen und mit einer Versorgungssppannung von ca.
> 3 V betrieben werden können.

Das ist ziemlich wischi-waschi. Schreib doch mal was konkretes - für 
über 200€ lacht der eine noch - der andere sagt: 'ich spinn ja nicht'.

Was heißt denn nur wenig Energie? Ich kenne Leute die sagen, eine 
Mikrowelle verbraucht kaum Energie ... die arbeiten halt mit entwas mehr 
Spannung + Strom - für die ist eine Mikrowelle ein Witz...
Batteriebetrieb? Solar?

Mit der Auflösung das gleiche - ein gute Auflösung ... mein Gott... 
sollen wir einfach mal Raten?

von Frager (Gast)


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Absolutdrucksensoren gibt es bei ebay recht günstig. Habe erst neulich 
einen ersteigert. Um ihn wasserdicht zu machen einfach in Epoxydharz 
eingießen (natürlich den Druckeingang offen lassen ^^)

von debugger (Gast)


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Die Auswerteelektronik einschliesslich Handy soll wasserdicht in der 
Boje untergebracht werden, die OBEN an der Wasserfläche schwimmt (hat 
eine Boje normalerweise so an sich).
Die Boje wird über ein Stahlseil mit einem Gewicht am Seegrund 
verankert, an dem Gewicht (Betonplatte, etc) wird auch der Drucksensor 
befestigt und über ein Steuerkabelkabel mit der Auswerteelektronik in 
der Boje verbunden.
Unter wenige Energieverbrauch verstehe ich ein paar Milliampere, wobei 
die Energieersorgung des Sensors ev. auch vom Mikroprozessor ein- und 
ausgeschaltet werden könnte.
Absolutdrucksensor wäre schon ok, aber dann brauche ich zwei (einen 
oben, einen unten), um Luftdruckunterschiede auch berücksichtigen zu 
können.

Und dann stellt sich noch die Frage, ob die druckempfindliche Fläche des 
Absolutdrucksensors dauerhaft wasserfest/ wasserdicht ist. Genau solche 
Erfahrungen anderer Nutzer wären für mich interessant.
Ebenso Links zu den entsprechenden Drucksensoren.

Unter relativ günstig verstehe ich einen Preis in der Grössenordnung von 
um die 30 Euro.

Anschlussfrage : Wie bekommt man Kabeldurchführungen / Lötstellen etc. 
am besten wasserdicht (Heisskleber, Epoxidharz, etc.)
Von Epoxidharz habe ich nach meiner Erinnerung mal gehört, dass es mit 
der Zeit Wasser aufnehmen soll ?

von Frager (Gast)


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>Von Epoxidharz habe ich nach meiner Erinnerung mal gehört, dass es mit
>der Zeit Wasser aufnehmen soll

Würde mich eigentlich wundern, denn Epoxidharz wird doch auch im 
Bootsbau verwendet (Stichwort GFK). Ich denke nicht das das ein Problem 
ist.
wichtig ist allerdings, dass du Härter und Harz im richtigen Verhältnis 
mischst, dann wird es sehr stabil und dichtet gut ab.

Epoxidharz gibts bei conrad und co auch in kleinen Flaschen.

Den Drucksensor den ich bei ebay ersteigerte kostete 30 euro und ist 
wassertauglich (ich nehme den für Tiefenmessung im Uboot).
Der Sensor funktioniert per Strom (4..20 mA --> Standard). Es gibt aber 
sicher auch welche mit Normspannungsausgang. Allerdings weiß ich nicht 
wie gebräuchlich deine niedrige Spannung ist. Könnte knapp werden --> 
ev. nen kleinen DC/DC Wandler nehmen und die Spannung hochsteppen.

Ja du brauchst zwei Drucksensoren. Du musst ja den wetterabhängigen 
Druck wissen um Normal Null zu bestimmen.

von Meßtechniker (Gast)


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Wenn du Sorgen mit Wasserdichtigkeit hast, bau den Sensor doch in die 
Boje und lege nur einen Schlauch bis zum Ankerstein.
Der Energieverbrauch ist hauptsächlich eine Frage der Meßhäufigkeit. 
Zwischen den Messungen wird alles, bis auf eine Uhr, abgeschaltet.

von Frager (Gast)


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Achso --> ich würde auch alles andere in Epoxidharz eingießen. Also 
Durchführungen, Lötanschlüsse etc.

Nimm einfach das hier:


Ich habe das von Toolcraft, aber das hier sollte es genauso machen:

http://www.conrad.de/ce/de/product/886598/EPOXYDHARZ-L-200-G-HAeRTER-L-80-G/SHOP_AREA_14780&promotionareaSearchDetail=005

Nimm einfach ein kleines Kunststoffgehäuse und da packst du alles rein 
und dann das Harz reingießen. 24 Stunden aushärten lassen und das Ding 
ist dicht.
--> aber peinlich genau aufs Mischungsverhältnis achten ^^

von frontier (Gast)


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von Meßtechniker (Gast)


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debugger schrieb:
> Und dann stellt sich noch die Frage, ob die druckempfindliche Fläche des
> Absolutdrucksensors dauerhaft wasserfest/ wasserdicht ist. Genau solche
> Erfahrungen anderer Nutzer wären für mich interessant.
Die UW-Drucksensoren gibt es mit Stahlmembran, die über Silikonöl an den 
eigentlichen Drucksensor angekoppelt ist.
Hersteller z.B. Keller (www.keller-druck.com)

> Anschlussfrage : Wie bekommt man Kabeldurchführungen / Lötstellen etc.
> am besten wasserdicht (Heisskleber, Epoxidharz, etc.)
Mit Unterwassersteckern. Die gibt's aber nicht für's kleine Geld.
z.B. SubConn oder Nachbauten (etwas günstiger)

> Von Epoxidharz habe ich nach meiner Erinnerung mal gehört, dass es mit
> der Zeit Wasser aufnehmen soll ?
Stimmt. Bei Booten wird das Polyesterharz durch Topcoat vor 
eindringendem Wasser geschützt.

von Frager (Gast)


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>Stimmt. Bei Booten wird das Polyesterharz durch Topcoat vor
>eindringendem Wasser geschützt.

wieder was dazugelernt :))

von Meßtechniker (Gast)


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Frager schrieb:
>>Stimmt. Bei Booten wird das Polyesterharz durch Topcoat vor
>>eindringendem Wasser geschützt.
>
> wieder was dazugelernt :))

Hauptproblem ist, dass das Wasser sich durch Kapillarkräfte in Haarrisse 
und Spalte reinzieht. Bei GFK also zwischen Polyesterharz und Glasfaser, 
bei Kabeldurchführungen zwischen Kabelmantel und Harz.

Für wasserdichte Kabeldurchführung gibt es Kabelverschraubungen IP68
z.B.
http://www.eap-elektrotechnik.de/de/verschraubungen/seiten/kabelverschraubungen_messing.php

von micha (Gast)


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Du könntest einen MS5541CM Drucksensor nutzen. Kostet bei DigiKey ~ 15€, 
man muss allerdings noch ein Gehäuse drum bauen. Digital, 
temperaturkompensiert (bzw. incl Temperatur-Sensor) und Auflösung 1.2mb 
~ 1.2 cm (wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe). Nachteil DigiKey. 
Und das Teil ist echt klein :-)

von Lehrmann M. (ubimbo)


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debugger schrieb:
> Und dann stellt sich noch die Frage, ob die druckempfindliche Fläche des
> Absolutdrucksensors dauerhaft wasserfest/ wasserdicht ist.

Salz- oder Süßwasser ?!

von debugger (Gast)


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Süsswasser.

Erst mal danke für das Feedback, ich werde mir den MS5541CM bei Digikey 
ansehen und den Fortgang hier posten.

von Frank (Gast)


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Hallo Michael,

Du kannst auch einen Schlauch nehmen, den Du an einer Seite mit dem 
Sensor versiehst und dort dicht abschließt. In dem Schlauch ist Luft. 
D.h. der Sensor muß nicht wasserdicht sein. Das offene Ende des 
Schlauches führst Du an den Grund des Sees. Dann herrscht im Schlauch 
der Druck wie am Grund ohne dass Du die Elektronik versenken mußt und 
irgendwas nass wird.
ABER: Es kann passieren, dass sich Anteile der Luft (z.B. CO2, O2) im 
Wasser lösen und der Pegel im Schlacuh langsam steigt, was zu einem 
flaschen Druck führen würde. Aber vielleicht hilft die Idee ja trotzdem 
weiter.

Gruss

- Frank

von Meßtechniker (Gast)


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Der Schlauch wird meist zusammen mit einer Luftpumpe eingesetzt. Die 
Pumpe drückt Luft in den Schlauch und man beeobachtet den Druck mit dem 
Sensor. Sobald die Luft unten aus dem Schlauch ausperlt, bleibt der 
Druck konstant und entspricht dem Wasserdruck. Nachteil ist der 
zusätzliche Energiebedarf der Pumpe.

von Klaus (Gast)


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Meßtechniker schrieb:
> Der Schlauch wird meist zusammen mit einer Luftpumpe eingesetzt. Die
> Pumpe drückt Luft in den Schlauch und man beeobachtet den Druck mit dem
> Sensor. Sobald die Luft unten aus dem Schlauch ausperlt, bleibt der
> Druck konstant und entspricht dem Wasserdruck. Nachteil ist der
> zusätzliche Energiebedarf der Pumpe.

Könnte man einen Blutdruckmesser recyclen? Pumpe und Drucksensor ist 
drin, geht auch mit Batterien.

MfG Klaus

von Oliver (Gast)


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Wie hat sich das Projekt entwickelt?

von c-hater (Gast)


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debugger schrieb:

> ich suche einen Drucksensor, der in einer Wassertiefe von ca. 2 Metern
> eingestzt werden soll, um den Wasserstand in einem see zu messen.

Und warum mittels Drucksensor?

Eine Wegmessung wäre doch viel einfacher zu realisieren und obendrein 
auch  genauer.

von Mr. Wu (Gast)


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c-hater schrieb:
> Eine Wegmessung wäre doch viel einfacher zu realisieren und obendrein
> auch  genauer.

Vielleicht hat sich das Problem inzwischen von selbst erledigt und der 
See ist verlandet ;-)

von STK500-Besitzer (Gast)


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> c-hater schrieb:
>> Eine Wegmessung wäre doch viel einfacher zu realisieren und obendrein
>> auch  genauer.
lol und wie soll das gehen?



Mr. Wu schrieb:
> Vielleicht hat sich das Problem inzwischen von selbst erledigt und der
> See ist verlandet ;-)

Genau! ;)

Übrigens kann man dazu einen Hygrosense-Absolutdrucksensor verwenden.
(Hab ich vielleicht schon weiter oben geschrieben)

von never ever (Gast)


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von STK500-Besitzer (Gast)


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Und dan guckt man sich noch mal den Eröffnungspost (inkl.Datum an) und 
stellt fest, dass ein Drucksensor oder ähnliche am Teichboden montierte 
Sensorik gewisse Probleme mit Sediment haben dürften.

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