Forum: Haus & Smart Home Füllstandserfassung Pelletofen


von Der H. (picasso323)


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Moin liebe Experten,

heute schreibe ich mal nicht wegen eines uC Problems. Es geht um die 
Erfassung des Füllstands eines Pelletofens. Der Ofen hat einen eigenen 
kleinen Tank in den ein Rohr mündet. Im OG steht ein großer Pellet-Tank 
mit einer Förderschnecke. Diese Schnecke soll eingeschaltet werden wenn 
der Tank im Ofen (fast) leer ist und ausgeschaltet werden wenn der Tank 
voll ist.
Bei der Messung gibt es verschiedene Probleme.
- Beim Einfüllen entsteht eine Menge Staub
- Der Tank im Ofen befüllt sich nicht "gleichmäßig", es bildet sich ein 
Haufen
- Während des Befüllens rauschen die Pellets durch den Messweg

Nach etwas Recherche im Netz habe ich mich für ein ultraschall Modul 
entschieden, das ich mit einem mega8 auswerte. Während des Befüllens 
nehme ich keine Messwerte und warte danach auch ca. 1 Min bis der Staub 
sich gelegt hat bis wieder eine Messung statt findet.

Problem ist, dass das Ultraschallmodul einfach keine vernünftigen 
Laufzeitwerte liefert, sobald es auf die "schräge" Seite des Haufens 
trifft.

Habt ihr evtl. Schon Erfahrung mit der Messung von staubigem Schüttgut?
Welches Messverfahren kommt in Frage? Optisch halte ich für ungeeignet 
wegen des Staubes.
Im Moment tendiere ich zu einem (teuren :() Industrie-Ultraschallsensor.

Der Tank ist übrigens ca. 40cm tief, das ist der Messbereich. Der Sensor 
kann entweder einen Analogausgang oder einen Schaltausgang (dann würde 
ich einen Timer aktivieren) haben.

von tmomas (Gast)


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Was spricht dagegen, das Gewicht des Pelletspeichers zu erfassen statt 
Füllhöhe? Kein Problem mit Staub, kein Problem mit schrägen Flächen am 
Pellethaufen.

von Der H. (picasso323)


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Gute Idee, geht aber nicht da der Pellettank fest in dem Ofen verbaut 
und leider sehr schlecht zugänglich ist. Da bekomme ich leider keine 
Platte mit Kraftmessdose o.Ä. Eingebaut :/

von elektronenbremser (Gast)


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Industriesensor Lasertaster. Ifm Balluff Sick.....

von Chris (Gast)


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Eine Alternative: Plastikrohr mit seitlichen Öffnungen damit das 
Material
reinkann, dann könnte es auch so funktionieren.
http://www.pololu.com/file/0J213/WaterLevelwithPing-v1.0.pdf

von MiWi (Gast)


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Chris Moeller schrieb:
> Moin liebe Experten,
>
> heute schreibe ich mal nicht wegen eines uC Problems. Es geht um die
> Erfassung des Füllstands eines Pelletofens. Der Ofen hat einen eigenen
> kleinen Tank in den ein Rohr mündet. Im OG steht ein großer Pellet-Tank
> mit einer Förderschnecke. Diese Schnecke soll eingeschaltet werden wenn
> der Tank im Ofen (fast) leer ist und ausgeschaltet werden wenn der Tank
> voll ist.
> Bei der Messung gibt es verschiedene Probleme.
> - Beim Einfüllen entsteht eine Menge Staub
> - Der Tank im Ofen befüllt sich nicht "gleichmäßig", es bildet sich ein
> Haufen
> - Während des Befüllens rauschen die Pellets durch den Messweg
>
> Der Tank ist übrigens ca. 40cm tief, das ist der Messbereich. Der Sensor
> kann entweder einen Analogausgang oder einen Schaltausgang (dann würde
> ich einen Timer aktivieren) haben.

Hm... eine kleine Idee: stecke einen PT100, der bis zu zB. 500°C aushält 
in die Pelletszufuhr vor dem Brennraum. So daß - wenn der Tank leer ist 
die Strahlung des noch vorhandenen Glutstocks auf den Sensor kommt. 
Solange Pellets im Rohr sind (also der Tank noch angefüllt ist) mißt 
dieser PT100 irgendwo zw. Raumtemperatur und sagen wir einmal 100°C. 
Wenn der dann plötzlich sehr heiß (300° oder so) wird dann weißt Du, daß 
der Tank leer ist weil keine Pellets mehr im Rohr sind.
Du kannst auch ein Thermoelement nehmen, solange es mechaisch stabil 
genug ist von den Pellets umflossen zu werden....


Die Füllung kannst Du entweder über die Laufzeit der Schnecke 
abschätzen, oder einen Näherungssensor verwenden, der genau für diesen 
Verwendungszweck gebaut wird, Carlo Gavazzi ist ein Standardhersteller 
für Pelletsfüllstandsdetektoren.

Mit beiden Sensoren hast Du keine optische Probleme, beim 
Näherungssensor kann es sein, daß Du eine Erkennung vorsehen mußt, die 
verhindert, daß einzeln herumspringende Pellets schon zu einer 
Abschaltung führen (das Sensorsignal muß mindestens zB. 5s stabil sein)


Grüße

MiWi

von Helmut B. (helmut55)


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Mein Pelletkessel mit Saugbeschickung macht da so:

Die Öffnung an dem Rohr ist schräg und mit einem austarierten 
Klappdeckel verschlossen. Wenn die Klappe zu ist, spricht ein Hallsensor 
mit optischer Rückmeldung an. Durch die optische Rückmeldung kann man 
die Tarierung auch gut kontrollieren.
Die Beschickung erfolgt einmal täglich in Intervallen. Wenn nach einem 
Füllintervall der Deckel nicht mehr schließt, dann ist der kleine Tank 
voll. Der kleine Tank reicht auch im Winter für mehr als 24h. Daher 
reicht einmal täglich füllen aus.

VG
Helmut

von Ralf E. (r_e)


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Für Pellets (egal ob Holz oder z.B Futtermittel) eignen sich sehr gut 
kapazitive Sensoren (z.B. 
http://www.dol-sensors.com/DE/Sensors/Capacitive/Pages/DOL-33R-21R.aspx).

Zwei solche Sensoren im Pellets-Tank, einmal unten, einmal oben an der 
Seite, so das die Pellets dort hin kommen, wenn sich der Füllkegel 
("Haufen") bildet.

von Julian B. (julinho)


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Wie wärs mit einem Schwimmerschalter?

von Der H. (picasso323)


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Vielen Dank für eure vielseitigen Anregungen. Um auf Nummer sicher zu 
gehen habe ich jetzt im Pellettank zwei Kapazitive Näherungsschalter 
(Sick CM40-25NPP-KW1) versenkt, einen oben und einen unten. Jetzt ist 
die "Messung" (wenn man das jetzt noch sagen kann) absolut eindeutig und 
wenig fehleranfällig. Staub reicht nicht aus um die Sensoren auszulösen. 
So wie Ralf E. es vorgeschlagen hat.

MiWi, sehr interessante Idee! Problem wäre allerdings gewesen dass der 
Ofen ja nicht immer brennt sondern eine eigene Regelung besitzt. 
Außerdem hätte ich ihn relativ "weit" zerlegen müssen. Das wäre aus 
Platzgründen aber nicht gegangen da er in einer Ecke steht und an 
Wasserrohre angeschlossen ist (wasserführend). "Mal eben nen meter 
vorziehen" geht bei dem Teil nicht.


Chris schrieb:
> Eine Alternative: Plastikrohr mit seitlichen Öffnungen damit das
> Material
> reinkann, dann könnte es auch so funktionieren.
> http://www.pololu.com/file/0J213/WaterLevelwithPing-v1.0.pdf
Chris, mit genau diesem Sensor hatte ich es erfolglos probiert, 
allerdings ohne Kunststoffrohr. Bei glatten Oberflächen funktioniert das 
Modul aber ganz gut. Ich werde auf jeden Fall noch eine Platine für 
diese Ultraschall-Module für meinen Hausbus erstellen um den Ölstand im 
Keller u.Ä. zu messen.

Julian: Hahaha, cooler Gedanke! Ob so ein Pellet-See genügend Auftrieb 
bietet um einen Schwimmer anzuheben? Ich befürchte ja der 
Schwimmerschalter würde gnadenlos "absaufen".

von Christian B. (luckyfu)


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Schwimmer wird funktionieren, aber nur, wenn die Pellets permanent 
vibrieren. Dann sorgt die Physik dafür, daß volumenmäßig größere 
Teilchen an die Oberfläche geschubst werden. Für den Tank also eher 
nicht geeignet.

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