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Forum: Offtopic Pumpe für sehr kleine Flüssigkeitsmengen gesucht


Autor: Markus U. (markjus) Benutzerseite
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Moin,

für ein Projekt zur automatischen Steuerung der Wasserzufuhr bzw. des 
Flüssigdüngers (https://github.com/markbeee/IKEA_hydroponics_control) 
suche ich eine sehr genaue Pumpe bzw. eine Kombination aus Pumpe und 
Flow-Meter.

Der Flüssigdünger wird mit 4ml/ 1l Wasser zugeführt, eine normale 
Auffüllmenge (abhängig von den Umgebungsvariablen Temperatur/ Sonne 
etc.) liegt bei ca. 500 - 1000mL Wasser/ Woche, die Pumpe sollte also 
auf min. 1mL (besser weniger) genau dosierbar sein. Die Zufuhr könnte 
einmalig oder auch in Intervallen erfolgen.

Hat jemand damit Erfahrung/ Vorschläge v.a. in Hinsicht auf die 
Eigenschaften des Flüssigdüngers, da der beim Austrocknen Kristalle 
bildet? Die Viskosität entspricht grob der des Wassers, der 
Temperaturbereich liegt bei 20-35°C.

Eine funktionierende Pumpe-/ Flow-Meter Kombi für das Wasser habe ich 
bereits. Die ist aber nicht genau genug, um im Sub-mL-Bereich zu 
steuern.

Warum nicht eine fertige Mischung benutzen? Die entwickelt leider nach 
kurzer Zeit ein "Eigenleben". Außerdem bin ich faul und das soll alles 
automatisch geschehen.

Danke.

: Verschoben durch Moderator
Autor: HVV (Gast)
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was Du suchst ist eine 'Schlauchpumpe' bzw. 'Peristaltikpumpe' mit jeder 
Motorumdrehung wird eine exakte Menge dosiert, diese Pumpen sind auch 
leicht zu reinigen.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Markus U. schrieb:
> Der Flüssigdünger wird mit 4ml/ 1l Wasser zugeführt, eine normale
> Auffüllmenge (abhängig von den Umgebungsvariablen Temperatur/ Sonne
> etc.) liegt bei ca. 500 - 1000mL Wasser/ Woche, die Pumpe sollte also
> auf min. 1mL (besser weniger) genau dosierbar sein.

Dann währe eine Micro-Dosierpumpe vielleicht angemessen.
Dosiervolumen 5..50µl
http://www.pumpen-ventile.de/micro-dosierpumpen-mcp-serie/

Autor: Jens M. (jens-martin)
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Markus U. schrieb:
> da der beim Austrocknen Kristalle
> bildet?

Da ist eine Mikrodosierpumpe riskant. Besser eine Spritze mit 
Spindelantrieb nehmen. Dazu ein 2 Wege Ventil (oder 3 Wege zum reinigen 
und Spritze aufziehen). Zustand ist auch immer einsehbar und hat mit 
Mengen <1ml keine Probleme.

Damit habe ich in der Industrie Dosieranlagen 15 Jahre lang nahezu 
störungsfrei betrieben.

: Bearbeitet durch User
Autor: David .. (volatile)
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Vielleicht nimmst du keine sehr genaue Pumpe, sondern laesst ein Gefaess 
volllaufen (evtl auch nur ueber ein Ventil)?
Man koennte einen 'Fingerhut' mit Schwimmkoerper beweglich in der Wanne 
unten anbringen, der bei Niedrigwasser gerade steht. Bevor neues Wasser 
nachgefuellt wird, laesst man solange Duenger reintropfen, bis der 
Fingerhut die entsprechende Fuellmenge hat (optisch oder kapazitiv 
detektiert?), dann spuelt man ihn mit Frischwasser in die Wanne und bei 
steigendem Wasserstand wird er zusaetzlich gekippt durch den 
Schwimmkoerper.
Wenn der Wasserstand wieder faellt, richtet sich der Fingerhut langsam 
und leer wieder auf.
 | |   Wassereinlass

\___/  Fingerhut
  |
  o    Drehachse
  |
  O    Schwimmer

Autor: Markus U. (markjus) Benutzerseite
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Danke für die ganzen Antworten!

Ich werde es mal mit einer selbst gedruckten Peristaltikpumpe 
(http://www.thingiverse.com/thing:454702) und einem Stepper-Motor 
probieren.

Autor: Jens M. (jens-martin)
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Markus U. schrieb:
> Ich werde es mal mit einer selbst gedruckten Peristaltikpumpe
> (http://www.thingiverse.com/thing:454702) und einem Stepper-Motor
> probieren.

Dein Ergebnis würde mich sehr Interessieren. Meine bescheidene Meinung 
ist die das Planetentriebe für feine Dosieraufgaben nicht dicht genug 
sind. Weder in den Zähnen noch an den Seitenwänden.

Ein Halter und Antrieb für eine Einmalspritze wäre mein Mittel der Wahl. 
Die kriegt man auch mit Hobbymitteln in den mikroliter Bereich.

Ne lange Gewindeschraube (bei M 6 mit Steigung von 1 brauchste nicht mal 
rechnen) mit Motor als Antrieb.

Die Spritze erstmal mit der Hand aufziehen. Die ist vollkommen dicht und 
bei 50ml hast du 10 Tage Ruhe. Nebenbei baut die auch einen so hohen 
Druck auf das selbst bei halb zugewachsenen Schläuchen noch alles am 
Ende ankommt.

Autor: Markus U. (markjus) Benutzerseite
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Ich habe mal eine Peristaltikpumpe 3D-gedruckt. Bei manuellem Antrieb 
kommen sehr kleine Flüssigkeitsmengen in Form eines Tropfens aus dem 
(etwas zu großen) Schlauch. Da ich so kleine Flüssigkeits-Mengen nicht 
messen kann, habe ich 10 Tropfen auf einer doch recht genauen Waage 
gewogen.
Das ganze wiegt 0,43g - bei einer annähernden Dichte von 1g/cm³ Wasser 
sind das also ca 0,05ml/ Tropfen. Das dürfte erst mal genau genug sein 
für weitere Versuche.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Sieht doch nett aus.
Hier noch der Hinweis, das Tintenstrahldrucker meistens eine 
Schlauchpumpe verwenden, um Tinte beim reinigen des Druckkopfes aus dem 
Druckkopf zu ziehen. Wer keinen 3D Drucker hat, kann evtl. einen alten 
Drucker demontieren, um Schlauch und Pumpe zu gewinnen.

Autor: Timm R. (Firma: privatfrickler.de) (treinisch)
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Markus U. schrieb:

> Das ganze wiegt 0,43g - bei einer annähernden Dichte von 1g/cm³ Wasser
> sind das also ca 0,05ml/ Tropfen. Das dürfte erst mal genau genug sein
> für weitere Versuche.

ähm, da ist aber ein kleiner Rechenfehler drin!

Die Pumpe sieht aber witzig aus.

vlg
 Timm

Autor: Timm T. (Gast)
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Jens M. schrieb:
> Meine bescheidene Meinung
> ist die das Planetentriebe für feine Dosieraufgaben nicht dicht genug
> sind. Weder in den Zähnen noch an den Seitenwänden.

Ähm, in der Peristaltikpumpe ist das Medium im Schlauch, die Zahnräder 
sind nur für den Antrieb. Das ist keine Zahnradpumpe.

Autor: Benjamin F. (Firma: Privat) (batterist)
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Die Pumpe gefällt mir, ich würde aber einen simplen Getriebemotor als 
Antrieb empfehlen.

Einfach anzusteuern und billig.

Pollin hat da was in der Resteecke...

Du brauchst ja nicht positionieren also bringt der Stepper keine 
Vorteile.

Autor: Markus U. (markjus) Benutzerseite
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Ja, genau das habe ich jetzt auch geplant. Einen DC- Motor mit 
Planeten-Getriebe aus einer alten Akku-Bohrmaschine habe ich dafür schon 
ausgeschlachtet.
Dann brauche ich nicht mal die OpenSCAD Datei hinsichtlich der 
Wellen-Aufnahme (ist jetzt ein 6er Inbus Bit) zu ändern. Das ganze per 
PWM angesteuert und dann dürfte das genauer als eigentlich benötigt 
werden.

Autor: Timm T. (Gast)
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Markus U. schrieb:
> Einen DC- Motor mit
> Planeten-Getriebe aus einer alten Akku-Bohrmaschine habe ich dafür schon
> ausgeschlachtet.

Vorsicht, diese Motoren ziehen extreme Anlaufströme, bis 30A sind da 
möglich (gemessen).

Autor: Markus U. (markjus) Benutzerseite
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Danke für den Hinweis. Ich werde das dann messen und geeignet per MOSFET 
ansteuern oder eben einen kleineren Motor nehmen.

Autor: Benjamin F. (Firma: Privat) (batterist)
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Ich würde gegebenenfalls darüber nachdenken, eine Drehzahlerfassung der 
Pumpe einzubauen.

Das können kleine Magnete auf dem Planetenträger sein, die einen 
Reedkontakt schalten.

Du könntest dann Impulse zählen und damit genauer dosieren als nur mit 
PWM am Motor.

Falls du die Genauigkeit brauchst...

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