Forum: Haus & Smart Home Hochtechnische Füllstandsanzeige der Zisterne


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von Markus N. (mar70)


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Hallo,



bin auf der Suche nach einer speziellen Lösung zur Feststellung des 
Füllstandes meiner 8000 Liter Zisterne.



Mein Wunsch wäre:

Im Zisternendeckel ein Ultraschallentfernungsmesser,

der per Funk an eine Gegenstelle angeschlossen ist, die evtl. über 
Display, oder 7 Segment Anzeige den Füllstand anzeigt,

aber auch die Füllstandsinformation in ein LAN einspeisst, so das es an 
PCs, Mobilgeräten und zur Hausautomatisierung zur Verfügung steht.



Was haltet Ihr von diesem Ansatz?



Könnt Ihr mir bitte einen Tipp geben zu am Markt erhältlichen Lösungen, 
die in diese Richtung gehen?



Viele Grüße aus Nürnberg.

von Michael B. (laberkopp)


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Markus N. schrieb:
> Was haltet Ihr von diesem Ansatz?

Klingt nach Akku bzw. Batterieversorgung und ist Scheisse.

Zudem werden einfache Ultraschallgeber nicht lange in der feuchten 
Atmosphäre überleben, das muss schon was für 'harsh environment' sein.

von SuperGrobi (Gast)


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Nach meiner Erfahrung ist Ultraschall immer ein schwieriges Geschäft.

Hier gibt es Geräte mit Pegelsonde in unterschiedlichen Ausführungen, 
vieleicht ist das eine Alternative:

https://www.tecson.de/oeltankanzeiger-mit-fernabfrage.html

von Martin (Gast)


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Ultraschallgeber aus dem Industriebereich z.b. Pepperl/Fuchs, Autosen, 
ifm, microsonic etc.
Die Funkanbindung wirst du wohl selbst stricken müssen.

Allerdings muss ich dem Vorredner recht geben, falls es Batteriebetrieb 
sein soll, musst du mehr Aufwand treiben.
Meine Lösung wäre, den Wasserstand nur einmal pro Stunde abzufragen, die 
restliche Zeit den Sensor abzuschalten.

von Volllaufender (Gast)


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Es kommt nun auf die Geometrie deines 8000l Tankes ab: vertikales Rohr 
ø30cm und  viele m tief oder 2m tiefer Graben längs dem Grundstück?

von Markus N. (mar70)


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Die Zisterne in meinem Fall ist ein stehender Betonzylinder mit 
Durchmesser ca 2m und knapp 3m Höhe. Das ganze eingebaut in die 
Garageneinfahrt und mit einem befahrbaren Kunststoffdeckel abgedeckt.

von Vollaufender (Gast)


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Markus N. schrieb:
> Die Zisterne in meinem Fall ist ein stehender Betonzylinder mit
> Durchmesser ca 2m und knapp 3m Höhe. Das ganze eingebaut in die
> Garageneinfahrt und mit einem befahrbaren Kunststoffdeckel abgedeckt.

Ganz gut, ein paar Überlegungen dazu.
Pro 1cm Füllhöhe macht es hier ca. 31 Liter. Nach 259cm Füllhöhe sind 
8000 Liter erreicht.
Das heisst wenn Du ein Sensor findest, der Dir 2^8=256 Schritte zu 1cm 
über knapp 2m60 auflösen kann, bekommst eine gute lineare Übersicht.
Dazu genügt ein wasserdicht gekapseltes 10-Gang-Poti mit einer Trommel 
von ca.82mm Durchmesser, darüber ein Seil mit Schwimmer und 
Gegengewicht. Jeder uC mit ADWandler kann das auslesen.

Es könnte aber auch sein dass Dir bloss gröber aufgelöst genügt, z.b. 
nur 4 Stufen (bei jedem Viertel).
Oder zwar schon 10 Stufen, diese aber ungleich verteilt: zuunterst 
"knöcheltief" (ok f. Wartungsarbeiten), zuoberst "übervoll" (als 
dringender Alarm), bei jedem Viertel und im oberten noch 4 
Zwischenstufen.
Je nach Menge, gekapselte Schwimmschalter auf jeder Füllhöhe anbringen 
ist die Zuverlässigste Methode. Viele Stufen geht dann ins Geld, die 
exakten Füllmengen pro Stufe sind dann einzumessen.

Was ist nun dein Bedarf?

von Volle2 (Gast)


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ich hab seit ein paar Jahren die
ELSNER 70153 KNX SO250 basic Ultraschall-Tanksonde
in meine 4m^2 Betonzisterne eingebaut.
(gibt es auch ohne KNX und mit Display)
Kann direkt in Liter ausgeben
das RG58 Kabel zum Sensor liegt im Rohr neben dem Ansaugschlauch
Den Sensor habe ich in den Deckel eines HT50 Rohres eingebaut das unten 
offen im Wasser steht.

Die Genauigkeit reicht aus um zu sehen ob die Toilette mit 6l oder mit 
9l gespült hat.

von wendelsberg (Gast)


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Martin schrieb:
> Ultraschallgeber aus dem Industriebereich z.b. Pepperl/Fuchs, Autosen,
> ifm, microsonic etc.

Von der Haltbarkeit sicher OK. Aber es gilt zu klaeren, ob ein am Sensor 
haengender Tropfen Schwitzwasser diesen stoert. Dann wird der Sensor 
auch noch beheizt werden muessen (oder irgendwie anders das 
Schwitzwasser zu verhindern sein).

Funktionierender und betriebssicherer Ansatz ist die Methode mit dem 
Schlauch bis zum Boden, der durch eine kleine Luftpumpe bis zum Sprudeln 
mit Luft gefuellt wird und dessen Innendruck dann direkt linear 
abhaengig von der Hoehe des Wasser ueber der Aussprudeloeffnung ist.
Du musst dann auch nur diesen einen Schlauch bis in die Zisterne 
fuehren, die Pumpe und die Auswertung kann woanders sitzen, z.B. dort wo 
Netz- und Netzwerkanschluss vorhanden ist.

wendelsberg

von Verleihnix (Gast)


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Hier ist eine Zisternenmessung mit Ultraschall und AVRs beschrieben:

http://www.loosweb.de/usdist/doc/de/index.html

Als Anregung sicher nützlich :)

von Amateur (Gast)


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Ob das mit Ultraschall sicher funktioniert, hängt von der Geometrie des 
Behältnisses ab. Breit und nicht so tief ist gut; schlank und tief 
(lang) nicht so.

Funk und Batterie sind sich nicht so grün.
Senden kostet doch recht viel Saft.
Programmierst Du das Teil selber und kannst mit "alle 5 Minuten" - oder 
länger  - ein Piepser leben, so könnte es sinnvoll werden.

von ki56h9c (Gast)


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wendelsberg schrieb:
> Funktionierender und betriebssicherer Ansatz ist die Methode mit dem
> Schlauch bis zum Boden, der durch eine kleine Luftpumpe bis zum Sprudeln
> mit Luft gefuellt wird und dessen Innendruck dann direkt linear
> abhaengig von der Hoehe des Wasser ueber der Aussprudeloeffnung ist.

Solch einen Aufbau mit dem Lufteinperlverfahren habe ich auch schon 
einmal realisiert. Es funktionierte prima. Zudem befindet sich im Tank 
keinerlei empfindliche Elektrik/Elektronik, es muss nur ein Schlauch (= 
Aquariumtechnik) in den Tank bis zu Boden gelegt werden. Es reicht 
sicher, wenn Du die notwendige Membranpumpe einmal stündlich für ca. 10s 
einschaltest und ca. 2s nach dem Ausschalten mittels Relativdrucksensor 
den Wert ermittelst (100mbar = 1m Wasserstand).

von Wolfgang (Gast)


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wendelsberg schrieb:
> Funktionierender und betriebssicherer Ansatz ist die Methode mit dem
> Schlauch bis zum Boden, der durch eine kleine Luftpumpe bis zum Sprudeln
> mit Luft gefuellt wird und dessen Innendruck dann direkt linear
> abhaengig von der Hoehe des Wasser ueber der Aussprudeloeffnung ist.

Die Messung des Innendruckes alleine reicht nicht. Man braucht den 
Differenzdruck zur Umgebung.

von Florian W. (florenzw)


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Ich habe mal ausprobiert, ob es möglich ist, die Feuchte von Erde 
qualitativ über die Kapazität einer flachen Leitung mit zwei nicht 
verbundenen Adern zu bestimmen.
Hintergrund: Die Dielektrizitätskonstante von Wasser ist 80, die von 
Luft 1.
Je feuchter es ist in der Umgebung des Kabels, desto mehr nimmt die 
Kapazität zwischen den beiden Adern zu.
Ich habe das damals über (ich glaube) 1MOhm an einen Ausgang eines µCs 
gehängt und diesen "Kondensator" damit umgeladen.
Parallel dazu habe ich über einen Eingang des µCs, der nach dem 1MOhm-R 
angeschlossen war, geschaut, wie lange es dauert, bis die 
Triggerschwelle erreicht ist.
Die Auflösung war mit einem 1m langen Kabel nicht berauschend, aber eine 
Unterscheidung zwischen feucht und trocken ging.

Muss man halt kalibrieren, dann sollte es zur Bestimmung des Tankinhalts 
geeignet sein.

von Sven B. (scummos)


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Hm, wie unrealistisch ist 1 m² Folie an jede Seite kleben und die 
Kapazität messen?

von wendelsberg (Gast)


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Sven B. schrieb:
> Hm, wie unrealistisch ist 1 m² Folie an jede Seite kleben und die
> Kapazität messen?

Das haengt schwer davon ab, wie Du es schaffst, dass diese trocken 
bleibt.

wendelsberg

von Sven B. (scummos)


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wendelsberg schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Hm, wie unrealistisch ist 1 m² Folie an jede Seite kleben und die
>> Kapazität messen?
>
> Das haengt schwer davon ab, wie Du es schaffst, dass diese trocken
> bleibt.

Wieso spielt das eine Rolle ob die trocken ist?

von Mani W. (e-doc)


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Sven B. schrieb:
> Wieso spielt das eine Rolle ob die trocken ist?

Schon mal die Feuchtigkeit bedacht?

von Teo D. (teoderix)


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Wolfgang schrieb:
> Die Messung des Innendruckes alleine reicht nicht. Man braucht den
> Differenzdruck zur Umgebung.

Mit einer elastischen Membran koppeln. Deren Eigenschaften kann man 
raus rechnen.

von X4U (Gast)


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Markus N. schrieb:
> Die Zisterne in meinem Fall ist ein stehender Betonzylinder mit
> Durchmesser ca 2m und knapp 3m Höhe. Das ganze eingebaut in die
> Garageneinfahrt und mit einem befahrbaren Kunststoffdeckel abgedeckt.

Werfe ich mal ds Prinzip Messglocke ein. Robuster geht es nicht und man 
kann es mit einem Fahrradschlauch oder Blasebalg mit Gewichten dran 
nachbilden.

Beim Lufteinperlen kann es zu Bakterienbildung / Zuwachsen kommen, 
manchmal braucht es ein Rückschlagventil und immer eine Membranpumpe.

Ne Messglocke braucht nur den Drucksensor und den Schlauch. Zum 
Kalibrieren holst du das Ding einmal nach oben ziehst kurz den Schlauch 
ab, fertig.

Mit Manometer läuft es auch ohne Strom, wenn du unbedingt IP und Remote 
willst hängste dann eine Webcam samt Fernrohr dran ;-).

Beitrag #5415725 wurde vom Autor gelöscht.
von Tim E. (Gast)


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X4U schrieb:

> Ne Messglocke braucht nur den Drucksensor und den Schlauch. Zum
> Kalibrieren holst du das Ding einmal nach oben ziehst kurz den Schlauch
> ab, fertig.

Kann man so 'ne Messglocke auch selber bauen?

Was nimmt man als Material?

von Sven B. (scummos)


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Mani W. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Wieso spielt das eine Rolle ob die trocken ist?
>
> Schon mal die Feuchtigkeit bedacht?

Hä? Wie soll das jetzt bitte helfen? Ja, natürlich habe ich die 
Feuchtigkeit bedacht, es ging ja gerade darum, ob die Folie trocken ist! 
Mir ist aber nicht klar, was das bewirken sollte, wenn man ein Stück 
Aluminiumfolie feucht macht ...

von Teo D. (teoderix)


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Tim E. schrieb:
> Kann man so 'ne Messglocke auch selber bauen?

Is doch das selbe wie Standrohr und Luft ein blasen. Nur statt diese 
rein pumpen, das Rohr aus dem Wasser ziehen. Die Glocke verhindert nur 
Verstopfung.

von Der Andere (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Die Messung des Innendruckes alleine reicht nicht. Man braucht den
> Differenzdruck zur Umgebung.

Man nimmt ja auch keinen Absolutdrucksensor, sondern einen 
Relativdrucksensor und lässt den 2. Eingang (sofern vorhanden) offen.
Da dieser Sensor keinen speziellen Bezugsdruck (Vakuum) braucht ist er 
auch robuster und preiswerter.

von X4U (Gast)


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Tim E. schrieb:
> Kann man so 'ne Messglocke auch selber bauen?

Das ist vom Prinzip nur ein Luftballon mit einem Gewicht und Schlauch 
dran.
Das Material muss halt elastisch und wasserfest sein.

Ein alter Topf mit nem Schlauch aus nem Kinderroller kann schon reichen. 
Kenn das aber nur in der Profiausführung von Lesa. Die haben eine große 
Membran.

Das macht dann automatisch eine Druckerhöhung (Fläche erzeugt große 
Volumenänderung).

Teo D. schrieb:
> Is doch das selbe wie Standrohr und Luft ein blasen. Nur statt diese
> rein pumpen, das Rohr aus dem Wasser ziehen. Die Glocke verhindert nur
> Verstopfung.

Die Messglocke ist ein geschlossenes System das ohne Pumpe und ohne 
externe Energie auskommt.

von Teo D. (teoderix)


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X4U schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Is doch das selbe wie Standrohr und Luft ein blasen. Nur statt diese
>> rein pumpen, das Rohr aus dem Wasser ziehen. Die Glocke verhindert nur
>> Verstopfung.
>
> Die Messglocke ist ein geschlossenes System das ohne Pumpe und ohne
> externe Energie auskommt.

Was du nicht sagst. Ich war ja geistig schon im Kirchturm und hab den 
Schwengel ausgebaut.....

Das Problem bei solchen Geschlossenen Systeme ist leider das sie das, 
gerade bei Selbstbau, nicht lange bleiben.
Daher auch die Idee mit Rohr und Lufteinblasen. Letzteres könnte man 
sich ja auch sparen, wenns wirklich dicht wäre.

von Beobachter (Gast)


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von X4U (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Das Problem bei solchen Geschlossenen Systeme ist leider das sie das,
> gerade bei Selbstbau, nicht lange bleiben.

Schlauch, Anschluss an den Drucksensor und die "Glocke" wird man wohl 
auch langfristig dicht bekommen.

> Daher auch die Idee mit Rohr und Lufteinblasen. Letzteres könnte man
> sich ja auch sparen, wenns wirklich dicht wäre.

Durch Luftdruck-, und Füllstandsänderungen geht immer was verloren.
Dann gibt es oft noch viel kleine Ein- und Garnichtzeller die da auch 
was von haben wollen. Die Membranpumpe ist auch fehleranfällig.

-

Es gibt auch Konstruktionen mit Auftriebskörper, Winkel und 
Dehnungsmessstreifen. Das ist dann evtl. die gewünschte hochtechnische 
Version. Als Auftriebskörper reicht da ein Stahlträger.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Meine einfache voll pneumatische Einperlanlage im Kellersumpf läuft nun 
schon seit mehr als fünfzehn Jahre vollkommen störungsfrei. Die Aquarium 
Pumpe wird aber allerdings nur bei den regelmäßigen Messungen 
eingeschaltet. Ersatz ist natürlich problemlos möglich. Aber diese 
Pumpen halten in der Regel im Dauerbetrieb sowieso eine lange Zeit. 
Probleme mit "Crittern" hatte ich bis jetzt noch nicht. Auf Grund meiner 
bisherigen Erfahrungen würde ich dieses Lösung durchaus empfehlen.

Eine uC gesteuerte Anlage hätte allerdings den Vorteil, daß man keine 
Flußkontrolle und Druckreglung braucht. Man schaltet dann nur die Pumpe 
nur solange ein bis unten die Luft austritt. Wartet dann eine kurze Zeit 
bis sich das System äquilibriert hat und mißt dann den verbleibenden 
Druck in der Leitung. Ein kommerzielles Gerät funktioniert auf dieser 
Basis. Diese Methode hat den Vorteil, den Luftaustrittskanal periodisch 
von anfallenden Schmutz zu befreien.

https://www.esands.com/Manuals/ENVIRO/ENV_6150_Manual_v1.23.pdf
(Wird hier beschrieben)

Prinzipiell ist also eine Elektronik nicht unbedingt notwendig. Ich 
hatte vor irgendwann einen MPX50xx dranzuhängen, aber bis jetzt ist es 
dabei geblieben. Schwimmergrenzwertschalter sorgen für eine 
Alarmmöglichkeit. Eine SMS Alarmanbindung wäre natürlich sehr nützlich.

https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/publikationen-studien/publikationen-wasser/handbuch-der-pegelmessung-1998.html

: Bearbeitet durch User
von X4U (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Meine einfache voll pneumatische Einperlanlage im Kellersumpf läuft nun
> schon seit mehr als fünfzehn Jahre vollkommen störungsfrei.

Betreibe selber solche Anlagen im industriellen Umfeld. Das würde ich 
auch immer wieder so machen da es schlicht ein günstiges, robustes und 
gut zu wartendes Prinzip ist. Braucht auch nur einen Schlauch unter 
Wasser und alles andere ist "oberirdisch".

Du hast zwar nur ein paar millibar Druckdifferenz, das ist aber meist 
kein Problem.

Hier geht es aber um eine "hochtechnische" Füllstandsanzeige, da ist 
dieses simple Verfahren am falschen Platz, eigentlich dürfte man es 
nicht mal erwähnen da off topic ;-) .


> Probleme mit "Crittern" hatte ich bis jetzt noch nicht. Auf Grund meiner
> bisherigen Erfahrungen würde ich dieses Lösung durchaus empfehlen.

Im Abwasserbereich kann das zu Problemen führe, auch bei "blühenden" 
Gewässern siedelt sich gern was an.

> Prinzipiell ist also eine Elektronik nicht unbedingt notwendig. Ich
> hatte vor irgendwann einen MPX50xx dranzuhängen, aber bis jetzt ist es
> dabei geblieben. Schwimmergrenzwertschalter sorgen für eine
> Alarmmöglichkeit. Eine SMS Alarmanbindung wäre natürlich sehr nützlich.


Mach ich mit der Kleinsteuerung eines bekannten Generatoren-, Medizin 
und ehemaligem Telefonherstellers. Die können heute auch via Ethernet 
das direkt in Excel anzeigen (was dann hoffentlich hochtechnisch genug 
ist).

von Gerhard O. (gerhard_)


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X4U schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Meine einfache voll pneumatische Einperlanlage im Kellersumpf läuft nun
>> schon seit mehr als fünfzehn Jahre vollkommen störungsfrei.
>
> Betreibe selber solche Anlagen im industriellen Umfeld. Das würde ich
> auch immer wieder so machen da es schlicht ein günstiges, robustes und
> gut zu wartendes Prinzip ist. Braucht auch nur einen Schlauch unter
> Wasser und alles andere ist "oberirdisch".
>
> Du hast zwar nur ein paar millibar Druckdifferenz, das ist aber meist
> kein Problem.
>
> Hier geht es aber um eine "hochtechnische" Füllstandsanzeige, da ist
> dieses simple Verfahren am falschen Platz, eigentlich dürfte man es
> nicht mal erwähnen da off topic ;-) .
Dann schließe ich daraus, dass es dem TO lediglich um den "High-Tech" 
Aspekt der Messmethode selber geht. Die zahlreichen modernen 
Einperlgeräte sind ja alle "High-Tech" mit ihren uC gesteuerten 
Messmethoden und Kommunikationstechnischen Möglichkeiten. Wie Durchlesen 
diverser Benutzerhandbücher offenbart, findet man durchaus innovative 
moderne Geräte die auf diesem Prinzip beruhen. Von dieser Seite aus 
betrachtet, ist die Einperl Methode kaum "off topuc".
>
>> Probleme mit "Crittern" hatte ich bis jetzt noch nicht. Auf Grund meiner
>> bisherigen Erfahrungen würde ich dieses Lösung durchaus empfehlen.
>
> Im Abwasserbereich kann das zu Problemen führe, auch bei "blühenden"
> Gewässern siedelt sich gern was an.
Kommt sicherlich auf die spezifischen Umstände darauf an. Es gibt ja 
genug Alternativen der Messmethode. Berührungslose Messung mittels Radar 
oder Ultraschall ist natürlich ein Vorteil solange gewisse Bedingungen 
gewährleistet sind. Jede Messmethode hat ihre besonderen Vor- und 
Nachteile. Ultraschall und Radar Methoden reagieren gegen Schaum und 
Wellenbewegung sehr empfindlich. Kapazitive Methoden haben auch ihre 
eigenen Probleme.

Die zahlreichen modernen Geräte auf dem Markt für den professionellen 
Bereich bestätigen die Wichtigkeit dieser Methode. In professionellen 
Anlagen findet man oft noch traditionelle Messmethoden. Einfach, weil 
sie sich in der harten Praxis bewährt haben und diverse offizielle 
Standards erfüllen.
>
>> Prinzipiell ist also eine Elektronik nicht unbedingt notwendig. Ich
>> hatte vor irgendwann einen MPX50xx dranzuhängen, aber bis jetzt ist es
>> dabei geblieben. Schwimmergrenzwertschalter sorgen für eine
>> Alarmmöglichkeit. Eine SMS Alarmanbindung wäre natürlich sehr nützlich.
>
> Mach ich mit der Kleinsteuerung eines bekannten Generatoren-, Medizin
> und ehemaligem Telefonherstellers. Die können heute auch via Ethernet
> das direkt in Excel anzeigen (was dann hoffentlich hochtechnisch genug
> ist).
Das denke ich auch. Wahrscheinlich fängt der bekannte Name mit "S" an:-)

Ich halte es prinzipiell mit Antoine de Saint-Exupéry der schon lange 
her behauptete, dass die einfachste technische Lösung eines Problems, 
dass alle Anforderungen erfüllt, dem Vorzug zu geben ist.

Wassertechnik muss oft unter harten Umweltbedingungen arbeiten wo 
robuste Methoden immer vorzuziehen sind wenn man Wartung minimieren 
will.

von Der Andere (Gast)


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Was bitte versteht ihr unter "crittern"?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Der Andere schrieb:
> Was bitte versteht ihr unter "crittern"?

Kleine, manchmal kriechende Tiere...

von brontolone (Gast)


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Korrekt "critters", verballhornung von "creatures" also Lebewesen.

Hab mal paar Jährchen bei rittmeyer.com in R&D mitgearbeitet: der 
Aufwand rund um den "Kompressor" für die Ausperlluft um sehr hohe 
Zuverlässigkeit zu erreichen ist nicht zu unterschätzen.
Ok das ist für Outdooranlagen an offenen Gewässer: Kondensat, Frost, 
Schlupfwespen, Spühlvorgänge, Temperaturschwankungen über alle 4 
Jahreszeiten u.v.m.
Im "konstanten" Keller sicher einfacher...

von Karl (Gast)


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Was mich an der Drucklösung gegenüber Ultraschall oder Kapazitätmessung 
stört ist neben dem mechanischen Aufwand auch der permanente und höhere 
Strombedarf.

Und obzwar meine Aquarianerzeit schon einige Jahre vorbei ist, habe ich 
diese Membranpumpen auch nicht als sehr zuverlässig in Erinnerung.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Karl schrieb:
> Was mich an der Drucklösung gegenüber Ultraschall oder
> Kapazitätmessung
> stört ist neben dem mechanischen Aufwand auch der permanente und höhere
> Strombedarf.
>
> Und obzwar meine Aquarianerzeit schon einige Jahre vorbei ist, habe ich
> diese Membranpumpen auch nicht als sehr zuverlässig in Erinnerung.

Die Pumpe muß ja nur periodisch laufen.
Hier ist ein Vorschlag:
Arduino Pro-Mini oder Nano uC Bord oder ESP32/8266
3x Umschalt Ventile
Luftdruck Sensor aus Blutdruckgerät und Pumpe

Mit den Ventilen geht das so:
1) Ventil 2 nach Atmosphäre öffnen um den Nullpunkt festzuhalten.
2) Ventil 1 Staurohr zur Pumpe schalten. V3 auf V2 dirchschalten und ein 
paar Sekunden laufen lassen. N Sekunden warten bis sich der Druck 
stabilisiert hat.
3) Ventil 1 und 2 umschalten zum Druck messen
4) System durch Umschalten lüften (V3-Ein)
5) Werte aufbereiten.
6) Warten bis zur nächsten Messung und 1)

Sicherlich, ein bisschen aufwendig, aber eine nette uC Spielerei. Die 
Ventile gibts in der Bucht für wenig Geld. Den Rest kann man aus einem 
Blutdruckmeßgerät ausschlachten. Mit dieser Methode braucht man nicht 
wie bei älteren Methoden den Durchfluß und Druck einstellen und die 
Meßleitung wird regelmäßig ausgeblasen. Mit den Blutdruck Komponenten 
sollten drei bis vier Meter Meßhöhe möglich sein

Ein ESP32 könnte das alles übernehmen und ans WLAN übermitteln. Ist das 
High-Tech genug? Ein gesintertes Bronzefilter könnte möglicherweise die 
Luft sauber halten. Allerdings könnte Kondensation ein Problem werden.

Es ist alles dabei was sich das Bastlerherz wünscht:-)

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Karl schrieb:
> Was mich an der Drucklösung gegenüber Ultraschall oder Kapazitätmessung
> stört ist neben dem mechanischen Aufwand auch der permanente und höhere
> Strombedarf.

Was heißt "permanent"?
Wie oft willst du denn deinen Wasserstand messen?
Den Wert brauchst du doch höchstwahrscheinlich nicht mit 
Sekundenauflösung.

Teo D. schrieb:
> Daher auch die Idee mit Rohr und Lufteinblasen. Letzteres könnte man
> sich ja auch sparen, wenns wirklich dicht wäre.

Um eine Kontaktfläche zwischen Luft und Wasser kommst du nicht drumrum, 
wenn du die Höhendifferenz zwischen Luft- und Wassersäule messen willst. 
Und sobald diese Kontaktfläche vorhanden ist, geht Luft in Lösung, weil 
das Wasser nicht unbedingt gesättigt ist. Damit hast du - ganz 
unabhängig von irgendwelchen Viechern - einen gewissen Luftverbrauch.

von Teo D. (teoderix)


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Wolfgang schrieb:
> Um eine Kontaktfläche zwischen Luft und Wasser kommst du nicht drumrum,
> wenn du die Höhendifferenz zwischen Luft- und Wassersäule messen willst.
> Und sobald diese Kontaktfläche vorhanden ist, geht Luft in Lösung, weil
> das Wasser nicht unbedingt gesättigt ist. Damit hast du - ganz
> unabhängig von irgendwelchen Viechern - einen gewissen Luftverbrauch.

Sorry aber das muss leider sein.

Wasser gast eher aus, als das an einer unbewegten Grenzfläche, Gase 
gelöst werden. Hängt aber von zu vielen Faktoren ab, was wirklich 
passiert.

Gerhard O. schrieb:
> Luftdruck Sensor aus Blutdruckgerät und Pumpe

Bei dieser Pumpenart, sollte es eigentlich möglich sein, den max. Druck 
wehrend des pumpens zu ermitteln. Spart die Ventile.
Das der Differenzdruck gemessen wird, setze ich hier mal voraus.

Das hier schon mal als Luftfilter vorgeschlagenes Sintermaterial, sähe 
ich eher geeignet, Grobzeug im Wasser vom Steigrohr fern zu halten.

von Wolfgang (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Letzteres könnte man sich ja auch sparen, wenns wirklich dicht wäre.

Wie willst du dann erreichen, die Wasserstandsdifferenz zwischen 
Schlauch und Oberfläche der Zisterne in fester Beziehung zum Füllstand 
der Zisterne steht?

Sobald ein atmosphärisches Hochdruckgebiet durchzieht, wird das Wasser 
im Schlauch hochgedrückt, bei einem Tiefdruckgebiet sinkt es 
entsprechen. Schon bei typischen atmosphärischen Druckschwankung 
zwischen 980 ... 1030 hPa ergibt sich prozentual eine Änderung von 5 
Prozent. Bei Extremwetterlagen wurden Drücke zwischen 870 hPa und 1085 
hPa (für NN) entsprechend über 20 Prozent beobachtet. Was meinst du 
wohl, was dann mit einer eingesperrten Luftsäule im Schlauch passiert, 
ohne dass sich der Wasserstand in der Zisterne auch nur einen Millimeter 
ändert?
https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdruck#Luftdruck-Rekorde

von Partikulier (Gast)


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Hochtechnisch bei dem Zisternenvolumen ist eine Volumen Auflösung bis 
auf 1qmm.

von SI-Marshall (Gast)


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Partikulier schrieb:
> Hochtechnisch bei dem Zisternenvolumen ist eine Volumen Auflösung bis
> auf 1qmm.

1 Quadratmillimeter oder 1 Qubiqmillimeter?

von Partikulier (Gast)


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Kubikmillimeter

von Teo D. (teoderix)


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Wolfgang schrieb:
> Wie willst du dann erreichen, die Wasserstandsdifferenz zwischen
> Schlauch und Oberfläche der Zisterne in fester Beziehung zum Füllstand
> der Zisterne steht?

Hab da grad kein Nerv für, denk selber noch mal drüber nach.

von Karl (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Wie oft willst du denn deinen Wasserstand messen?
> Den Wert brauchst du doch höchstwahrscheinlich nicht mit
> Sekundenauflösung.

Nein, aber wie andere schon anmerkten: Wird nicht permanent gepumpt, 
zieht sich halt Wasser in den Schlauch und dann schwimmen in so einer 
Zisterne ja auch Pollen, Mulm, tote Schnecken drin rum.

Was ist jetzt eigentlich an der kapazitiven Messung so schlecht? Die ist 
energiesparend, wartungsfrei, erfordert keine mechanisch beweglichen 
Teile...

von Gerhard O. (gerhard_)


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Karl schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Wie oft willst du denn deinen Wasserstand messen?
>> Den Wert brauchst du doch höchstwahrscheinlich nicht mit
>> Sekundenauflösung.
>
> Nein, aber wie andere schon anmerkten: Wird nicht permanent gepumpt,
> zieht sich halt Wasser in den Schlauch und dann schwimmen in so einer
> Zisterne ja auch Pollen, Mulm, tote Schnecken drin rum.
Deshalb verwenden kommerzielle Lösungen oft einen Purge/Ausblase Zyklus. 
Der Einschlägigen Literatur nach ist es kein reales Problem.
>
> Was ist jetzt eigentlich an der kapazitiven Messung so schlecht? Die ist
> energiesparend, wartungsfrei, erfordert keine mechanisch beweglichen
> Teile...
Das stimmt schon. Aber die Mess-Strecke muß sehr beständig aufgebaut 
werden. Auch das Bewachsen der Meßstrecke ist möglicherweise ein 
Kalibrierungs Sache. Die Kalibrierung muß empirisch durchgeführt werden 
weil die Wasserhöhe nicht durch physikalische Grundsätze ableitbar ist. 
Bei hydrostatischer Messung ist nur die Kalibrierung nach offiziellen 
Standards des Drucksensors notwendig und die Dichte des Mediums um die 
Wasserhöhe genau berechnen zu können. Persönlich ziehe ich die Ableitung 
der Messung nach physikalischen Prinzipien vor. Ist halt Geschmacksache. 
Mit Differenzialdrucksensor oder Manometer ist die Messung sehr genau. 
Meine eigene Anlage hat sich in den 15 Jahren als sehr stabil erwiesen.

Ich arbeitete früher mit dem exzellenten QT300 kapazitiv Sensor IC von 
Quantum Research und erzielte damit sehr gute Ergebnisse. Leider ist die 
Kalibrierung nicht mit einem Meßstandard möglich und reproduzierbar. Da 
muß anders vorgegangen werden. Dann ist Umwandlung Wasserhöhe und 
Messwert nicht linear mit der Wasserhöhe. Für kleinere 
Flüssigkeitsbehälter innerhalb von wissenschaftlichem Apparat ist das OK 
wo man auch die Meßstrecke aussen an der Flaschenwandung anbringen kann. 
In einer Zisterne kann man dieselben Kalibrierungsmethoden nicht so 
leicht anwenden. Industrielle auf kapazitiver Methode beruhende Sensoren 
sind wahrscheinlich auch ziemlich aufwendig und teuer. Aber da kenne ich 
mich nicht aus. Bei Kapazitätmessung würden mich halt Langzeit 
Calibrierungsprobleme besorgen.

https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Quantum%20PDFs/qt300.pdf

Schließlich, jeder Weg der zum gewünschtem Ziel führt, ist der Richtige. 
Wer experimentieren will, bekommt dann halt Erfahrungen.

In nicht-industriellen Anwendungen sind die hydrostatischen Methoden 
(Einperlmessung, Unterwasserdrucksensor), Schwimmer-Höhenmessung, 
Messlatten und teilweise Radar und Ultraschall Methoden einfach Stand 
der Technik im Umweltmeßwesen. Die letzten beiden Methoden haben in 
offenen Gewässer auch ihre Herausforderungen. Hydrostatische und 
Schwimmermethoden in geschützten Messschächten werden von Wellenbewegung 
nicht beeinflußt. Radar und Ultraschall reagieren dagegen darauf sehr 
enpfindlich. Dazu kommt, daß solche Methoden offiziellen Standards (WMO 
u.ä.)entsprechen müssen.

Jedenfalls ist das Für und Wider hier ausreichend behandelt worden und 
sonst gibt es ja noch die einschlägige Literatur und Internet 
Ressourcen.

: Bearbeitet durch User
von X4U (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Das denke ich auch. Wahrscheinlich fängt der bekannte Name mit "S" an:-)

Aber Logo.

> habe ich
>> diese Membranpumpen auch nicht als sehr zuverlässig in Erinnerung.
kommt drauf an was du kaufst. Die Pumpe der Aquarienfreunde gibt es auch 
in Industrieausführung. Aber auch die kriegste kaputt, z.B. bei 
salzhaltiger Luft.


Karl schrieb:

> Was ist jetzt eigentlich an der kapazitiven Messung so schlecht? Die ist
> energiesparend, wartungsfrei, erfordert keine mechanisch beweglichen
> Teile...

und funktioniert meist schlecht weil sich kapazitiv und feucht nun mal 
nicht gut vertragen. Da kommt dann noch Bewuchs und sonst. Ablagerungen 
hinzu. Das funzt selbst im Blumentopf nur kurzfristig stabil bzw. 
wiederholbar.

Karl schrieb:
> Wird nicht permanent gepumpt, zieht sich halt Wasser in den Schlauch

Die Pumpe ist selten dicht, einen Rückschlag würde ich immer einbauen.

von X4U (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Ich arbeitete früher mit dem exzellenten QT300 kapazitiv Sensor IC von
> Quantum Research und erzielte damit sehr gute Ergebnisse.

Selbst der tollste und genaueste auf NIST zurückgeführte oder sonstwie 
geeichte kapazitive Sensor nützt dir wenig wenn die Kapazität nicht 
konstant bzw. wiederholbar ist.  Es gibt sicher Anwendungen wo so etwas 
sinnvoll ist, außerhalb des Labors sind die aber selten.

von Cha-woma M. (Firma: --------------) (cha-ar-196)


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Markus N. schrieb:
> Was haltet Ihr von diesem Ansatz?

Ich hab auch eine Zisterne, ca 8 qm Volumen.
Aber ausser der Nachspeisung wüste ich nicht was ich überwacht haben 
will.

von Wolfgang (Gast)


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Cha-woma M. schrieb:
> Aber ausser der Nachspeisung wüste ich nicht was ich überwacht haben
> will.

Es gibt Leute, die richten ihren Verbrauch etwas nach den verfügbaren 
Resourcen und dann kann es durchaus interessant sein, rechtzeitig zu 
wissen, wann das Wasser aus der Zisterne rationiert werden sollte, bevor 
man plötzlich vor der roten Lampe steht bzw. alles über Nachspeisung 
läuft.

von Dieter F. (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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Dieter F. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Zudem werden einfache Ultraschallgeber nicht lange in der feuchten
>> Atmosphäre überleben, das muss schon was für 'harsh environment' sein.
>
> 
https://www.amazon.de/MagiDeal-Parktronic-Hinten-Parksensor-2001-2005/dp/B073P7B2KS/

So ein Radarsensor lässt sich eben besser kapseln, als eine Membran, 
deren Aufgabe es ist, Druckwellen in Luft zu generieren.

von Dieter F. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> So ein Radarsensor lässt sich eben besser kapseln, als eine Membran,
> deren Aufgabe es ist, Druckwellen in Luft zu generieren.

Ultraschall-Sensoren gibt es auch gekapselt (z. B. von Bosch) und als 
billige Nachrüst-Lösungen (Aliexpress-Link) etc. Zufall, dass ich 
(möglicherweise) ein Modul auf Radar-Basis erwischt habe.

von F. F. (foldi)


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Was ist mit einem Drucksensor unten im Tank?

Höhe des Sensors auf eine definierte Restmenge einbauen. Tank leer 
messen, voll messen und die Liter durch die Messwerte teilen. Restmenge 
hinzu zählen.
Gerade bei relativ statischem Druck ist so ein Drucksensor fast nicht 
kaputt zu kriegen.

von Schreiber (Gast)


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F. F. schrieb:
> Was ist mit einem Drucksensor unten im Tank?
>
> Höhe des Sensors auf eine definierte Restmenge einbauen. Tank leer
> messen, voll messen und die Liter durch die Messwerte teilen. Restmenge
> hinzu zählen.
> Gerade bei relativ statischem Druck ist so ein Drucksensor fast nicht
> kaputt zu kriegen.

Alles richtig, nur bekommt man so einen Sensor mit Dreck und Kleintieren 
sehr schnell kaputt..

von F. F. (foldi)


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... man lässt doch nicht den Dreck in die Zisterne laufen.
Allenfalls muss man nach Jahren den Staub, der noch in die Zisterne 
läuft, von Boden entfernen.
Deshalb ja auch nicht direkt über dem Boden.

von Wolfgang (Gast)


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Schreiber schrieb:
> Alles richtig, nur bekommt man so einen Sensor mit Dreck und Kleintieren
> sehr schnell kaputt..

Ein vernünftiger Drucksensor für so einen Zweck hat eine Stahlmembran, 
die über eine Ölfüllung auf das eigenliche Sensorelement rüber koppelt.
Da habe die Kleintiere nicht übermäßig viel zu melden.
http://www.keller-druck.com/picts/pdf/german/3L_10L_g.pdf

von Teo D. (teoderix)


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Wolfgang schrieb:
> Ein vernünftiger Drucksensor

Denk aber dran, zwei zu nehmen!

von Partikulier (Gast)


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Schreiber schrieb:
> F. F. schrieb:
>> Was ist mit einem Drucksensor unten im Tank?
>>
>> Höhe des Sensors auf eine definierte Restmenge einbauen. Tank leer
>> messen, voll messen und die Liter durch die Messwerte teilen. Restmenge
>> hinzu zählen.
>> Gerade bei relativ statischem Druck ist so ein Drucksensor fast nicht
>> kaputt zu kriegen.
>
> Alles richtig, nur bekommt man so einen Sensor mit Dreck und Kleintieren
> sehr schnell kaputt..

Komisch, LKW Waagen können das aber...sehr gut.

von Karl (Gast)


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X4U schrieb:
> Das funzt selbst im Blumentopf nur kurzfristig stabil bzw.
> wiederholbar.

Das funzt deswegen im Blumentopf nicht, weil diese Einsteckfühler mit 
einem Kunststofflack überzogen sind, der Feuchtigkeit zieht. Und ja, 
auch Plastik 70 läßt nach kurzer Zeit Feuchtigkeit durch.

Bei einer PVC, Silikon oder PU isolierten Litze als kapazitiven Sensor 
hast Du das Problem nicht.

von X4U (Gast)


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Karl schrieb:
> X4U schrieb:
>> Das funzt selbst im Blumentopf nur kurzfristig stabil bzw.
>> wiederholbar.
>
> Das funzt deswegen im Blumentopf nicht, weil diese Einsteckfühler mit
> einem Kunststofflack überzogen sind, der Feuchtigkeit zieht. Und ja,
> auch Plastik 70 läßt nach kurzer Zeit Feuchtigkeit durch.
>
> Bei einer PVC, Silikon oder PU isolierten Litze als kapazitiven Sensor
> hast Du das Problem nicht.

Du kannst dir in dieser Umgebung nie sicher sein woher! eine 
Kapazitätsänderung kommt. Feuchte Luft, ein Regenwurm der auf den Sensor 
kac.. oder das was du messen willst.

F. F. schrieb:
> Was ist mit einem Drucksensor unten im Tank?

Eben, untem im Tank. Der liegt dann im Schlamm oder ist verstopft und 
den Luftdruck musst du auch rausrechnen. Gibt dafür in der Profiversion 
einen Druckausgleichsschlauch im (vergossenen) Kabel, hat aber eben auch 
seine Nachteile. Hab ich in einem Abwassertank laufen, seit 10 Jahren 
absolut stabil aber du siehst halt nichts.

Beim Lufteinperlerlen kannst du über die Druckmessung sogar feststellen 
ob dein Schlauch verstopft oder überhaupt noch vorhanden ist, deine 
Pumpe noch läuft und wie Sie läuft etc pp. .

von F. F. (foldi)


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X4U schrieb:
> Eben, untem im Tank.

Wer alles liest, weiß es richtig.

von Petra (Gast)


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Schau mal da nach:
https://www.vega.com/home_at
Die Geräte sind professionell und sehr langlebig.
Du kannst mittels Radar oder Ultraschall die Tiefe messen. Es gibt auch 
Drucksonden, die man in den Tank legt. Alledings arbeiten die meisten 
mit 20mA Technik, da ist der Batteriebertrieb eher ein solargepufferter 
Akku.
Sehr präzise ist auch das Abwiegen des Behälters und hochrechnen, aber 
mehr Theorie.
Ansonsten würde ich mehrere verschieden lange Edelstahlstangen 
hineinhängen und mit einem kleinen Raspi-W ansteuern. Da hast einen 
groben Wasserstand inkl. WLAN

von Oskar L. (oskar_l)


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Hallo. Ich muss den Thread einfach nochmal ausgraben. Ich habe mich für 
die Umsetzung des Einperlverfahrens zur Zisternenfüllstandmessung 
entschieden. Für mich ergibt sich aber das Problem des geeigneten 
Sensors. Ich möchte nicht gern ganz tief in die Tasche dafür greifen. 
Als Messbereich hatte ich an ca. 500 mbar gedacht. Sollte genügend genau 
sein und zur Not den Pumpendruck aushalten auch wenn der Schlauch 
verstopft ist. Was mir zudem Sorge bereitet ist die mögliche 
eindringende Feuchtigkeit über den Schlauch. Ich habe quer durchs Netz 
gelesen und irgendwo was von Gore-Tex Filter gefunden. Weitere Angaben 
und Bezugsquellen fehlen mir aber.

Wir habt ihr das Feuchtigkeitsproblem gelöst? Welchen Sensor verwendet 
ihr?

von Wolfgang (Gast)


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Oskar L. schrieb:
> Als Messbereich hatte ich an ca. 500 mbar gedacht. Sollte genügend genau
> sein ...

Was hat die Genauigkeit mit dem Messbereich zu tun? Meinst du Auflösung?
Ein Sensor mit einem Messbereich von 500 hPa wird nur funktionieren, 
wenn es ein Differenzdrucksensor ist.

> Was mir zudem Sorge bereitet ist die mögliche
> eindringende Feuchtigkeit über den Schlauch.

Lass sie doch. Der Pumpe wird es nicht schaden und den Sensor kannst du 
unter etwas Silikonöl schützen.

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Oskar L. schrieb:
> Hallo. Ich muss den Thread einfach nochmal ausgraben. Ich habe mich für
> die Umsetzung des Einperlverfahrens zur Zisternenfüllstandmessung
> entschieden.

Das Einperlverfahren ist weit verbreitet. Aber bevor du jetzt das Rad 
neu erfindest: Warum greifst du nicht auf kassierte - weil schlecht 
gewartete professionelle Lösungen - zurück, wie sie jeder 
Wasserwirtschaftsbetrieb, Abwasserbetrieb etc nutzt und ertüchtigst sie?
An den Pegelmessstationen findest du die Visitenkarten des örtlichen 
Serviceunternehmens.

Will man einen Schwarzwasserpegel messen, ist das Einperlverfahren weit 
verbreitet.

> Wir habt ihr das Feuchtigkeitsproblem gelöst? Welchen Sensor verwendet
> ihr?
Ich habe 2 Schwimmer im Abwasserbrunnen (AO + DO für Alarm). Einperler 
haben wir abgebaut.

Wenn du Differenzdruck messen willst:
warst du schon im Honeywell Katalog?
https://sensing.honeywell.com/de-de/sensors/pressure-sensors-transducers
Da findest du auch feuchteresistente.

von Oskar L. (oskar_l)


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Da liegt wohl ein Mißverständnis vor oder ich habe mich nicht ganz 
verständlich ausgedrückt. Bei mir geht es um die Messung eines 
Regenwasserpegels in einer Zisterne (Erdflachtank). Nix mit Grauwasser. 
Eine Fertiglösung wollte ich nicht. Basteln macht doch Laune. Außerdem 
soll sowohl eine Rückspülfunktion für den Filter und eine 
Auffüllfunktion bei niedrigen Pegel mit integriert werden. Das macht ein 
Arduiono spielend. Könnte mir vorstellen, dass eine Fertiglösung in dem 
Zusammenhang viel mehr Probleme bei der Anpassung auf meine Wünsche 
macht.

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Oskar L. schrieb:
> Basteln macht doch Laune

dann könnte man über die Tonhöhe einen entspr. Pegel ermitteln.
Man hat also ein Rohr, das in der Flüssigkeit steht. Unten offen.
So bis 1cm Durchmesser. Dieses bläst man so wie eine Flasche an.
Für dieses Anblasen lässt sich als "Mundersatz" sicher auch was 
kreieren,
damit man da nicht immer selbst ran muss.
Microfon ran, Klangspektren für verschiedene Flüssigkeitsstände
ermitteln.

Oder eine Schnur, Maßband o.Ä., das man herablässt
und beim wieder hinauf ziehen dieses Band zwischen 2 Elektroden
laufen lässt. Dazwischen dann die Leitfähigkeit messen.
wenns nass ist, muss sich die ja ändern.
Strecke messen von "ganz abgerollt" bis Änderung der Leitfähigkeit.
Ich nehme jetzt mal nicht an, dass man das alle paar Minuten messen 
muss.

Aus der Strecke von "ganz abgerollt" bis Änderung der Leitfähigkeit
lässt sich dann der Pegel ermitteln.

von W.A. (Gast)


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● J-A V. schrieb:
> damit man da nicht immer selbst ran muss.
> Microfon ran, Klangspektren für verschiedene Flüssigkeitsstände
> ermitteln.

Klar - und dann ein RasbPi für die Klanganalyse.

Wer die Physik dahinter verstanden hat, braucht da nicht groß 
"verschiedene Flüssigkeitsstände". Wie man eine Orgelpfeife baut und 
welche Frequenz die hat, ist seit der Antike bekannt.

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Orgelpfeifen? In der Antike?

von Oskar L. (oskar_l)


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Muss ich mir jetzt veralbert vorkommen?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Falls von Interesse: Ich arbeite zur Zeit zufälligerweise an einem uC 
gesteuerten Wasserstandmesser um mein altes 20 Jahre altes pneumatisches 
Meßsystem mit Manometer zu ersetzen. Mein gewähltes Konzept verwendet 
ein abgewandeltes Einperlsystem. Dieses Prinzip der Wasserstandmessung 
ist nun  mittlerweile bei modernen Solar betriebenen Kleinsystemen nun 
Stand der Technik und wird von einigen Firmen kommerziell angewendet.

Anstatt eine genaue Perlrate einstellen zu müssen funktioniert bei 
solchen Systemen die Messung indem man zuerst den Meßschlauch durch 
starken Druck lüftet, dann eine definierte Zeit wartet um den Druck im 
Meßschlauch Äquilibrieren lassen und danach wird der Druck gemessen. Die 
periodische Lüftung hat den Vorteil den Meßschlauch sauber halten zu 
helfen. Auch erlaubt die Messung in Phasen eine Erfassung des Sensor 
Nullpunktes.

Alle pneumatische Komponenten gibt es aus China für wenig Geld zu 
kaufen. Für eine andere Anwendung habe ich übrigens eine Parker BLDC 
Motor Diaphragma Pumpe mit 2BAR Druckleistung was für eine 10m 
Wasserstand Anwendung ausreichen sollte. Sonst könnte man auch einen 
guten industriellen 12V Kompressor verwenden. Alternativ gibt es 
natuerlich auch hochqualitative Magnetventile wo maximale 
Zuverlässigkeit wünschenswert ist. Für meine Kelleranlage werde ich es 
allerdings mit den billigen Miniaturventilen versuchen. In 
Blutdruckmeßgeräten funktionieren die Ventile ja auch jahrelang und 
haben zum Teil 50K+ Zyklen. Da sie ja billig sind kann man sich auch 
gleich Ersatzventile mit kaufen. Für den Heimgebrauch ist das aber für 
mich akzeptabel. Fehlfunktionen lassen sich FW technisch erfassen.

Ein steriles hydrophobisches 0.22u In-Line Filter kann übrigens 
verwendet werden um Bakterien der Luft vom Wasser fernzuhalten. Der 
MPXV5010D Differenzial Drucksensor hat schon ein Silikon Gel Abblockung 
um normale Luftfeuchtigkeit von der Meßzelle fernzuhalten. Auch erspart 
man sich teure Differenzial Druckregler und Gasflußregulierung.

Die einzelnen Ablauf- und Meßphasen kann ein uC spielend steuern. 
Beiliegend ist ein Bild der LP wie sie zur Zeit im Entstehen ist. Ein 
NANO wird als Einsteckplatine verwendet. Zusätzliche Ausgänge ermöglicht 
ein Hochvolt TPIC6A595NE und 74HC595 Schieberegister für die Ansteuerung 
des X27.168 und dem Tasten Scan. Dadurch bleiben noch einige IO für 
Zukunftsexperimente übrig. Der TPIC6A595NE kann die kleinen 
Steuerventile mit 12V bequem ein und ausschalten. Der 3702 Pumpenmotor 
kann mit PWM Drehzahl geregelt werden falls nützlich.

Bei mir verwende ich zur direkten Wasserstandanzeige einen X27.168 
Stepper Motor mit 270 Grad Anwendungsdrehwinkel wie sie in Autos 
verwendet werden da ich für solche Zwecke Analog Anzeigen bevorzuge weil 
sie auch aus großer Entfernung ablesbar oder Abschätzbar sind. Die haben 
315 Grad Auflösung bei über 600 Schritten an Auflösung. Das sind 
wunderschöne kleine präzise Schrittmotoren mit 180:1 Untersetzung mit 
Lavet 180 Grad Drehwinkelmotor.

Der Anzeigen Motor wird auf die Mittelplatine drauf gelötet die dann 
heraus gebrochen wird und 90 Grad gedreht wird und mit Abstandsbolzen so 
montiert wird, dass die Skala dann ein paar mm von der LP Unterseite 
entfernt ist. Die Platine wird in einem kommerziellen Carlon 100x100mm 
PVC Gehäuse im Deckel montiert.

Ein I2C Digitalanzeigenanschluß für ein externen HD44780 LCD Controller 
ist für Experimentierzwecke auch vorgesehen. Zusätzlich ist ein Anschluß 
für einen Schwimm-Hochwasser Alarm vorgesehen. Ein ESP8266 erlaubt Wifi 
Verbindung und SMS Benachrichtigung im Falle einer Störung. Eine RS485 
Schnittstelle erlaubt Integration in ein schon existierendes Datensammel 
System.

Ich werde Euch gelegentlich von meinem Erfolg oder Mißerfolg 
berichten:-)

: Bearbeitet durch User
von Oskar L. (oskar_l)


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Das nenn ich mal einen konstruktiven Beitrag. Damit kann ich was 
anfangen und habe gleich einen hilfreichen Tipp für einen nutzbaren 
Sensor. Vielen Dank. Ich werde versuchen, die ganze Sache so einfach wie 
möglich zu gestalten. Gerhard, tolle Ideen aber auch ganz schön komplex. 
Gerne höre ich mehr von dir. Ich stehe noch ganz am Anfang, werde euch 
aber auch auf dem Laufenden halten.

von Peter E. (Firma: S&P) (eosangel)


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Hat es das nicht schon einmal gegeben? Kaum 3 Jahre her.

Beitrag "Füllstandsmessung im Brunnen"


the Raccoon

von W.A. (Gast)


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● J-A V. schrieb:
> Orgelpfeifen? In der Antike?

"Die Orgel wurde nicht etwa von einem Musiker, sondern von einem 
Techniker namens Ktesibios im 3. Jahrhundert v. Chr. in Alexandrien 
(Ägypten) erfunden. Er baute bereits mehrere Pfeifenreihen, die 
unterschiedliche Klangfarben erzeugen konnten. Der notwendige Luftdruck 
wurde durch fußbetriebene Kolbenpumpen erzeugt.

Ihre erste Blütezeit erlebte die Orgel im 1. Jh. v. Chr. in 
Griechenland, wo bereits öffentliche Orgelwettbewerbe mit Siegerehrungen 
stattfanden."

https://www.die-orgelseite.de/historie.htm

von Gerhard O. (gerhard_)


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Oskar L. schrieb:
> Hallo. Ich muss den Thread einfach nochmal ausgraben. Ich habe
> mich für
> die Umsetzung des Einperlverfahrens zur Zisternenfüllstandmessung
> entschieden. Für mich ergibt sich aber das Problem des geeigneten
> Sensors. Ich möchte nicht gern ganz tief in die Tasche dafür greifen.
> Als Messbereich hatte ich an ca. 500 mbar gedacht. Sollte genügend genau
> sein und zur Not den Pumpendruck aushalten auch wenn der Schlauch
> verstopft ist. Was mir zudem Sorge bereitet ist die mögliche
> eindringende Feuchtigkeit über den Schlauch. Ich habe quer durchs Netz
> gelesen und irgendwo was von Gore-Tex Filter gefunden. Weitere Angaben
> und Bezugsquellen fehlen mir aber.
>
> Wir habt ihr das Feuchtigkeitsproblem gelöst? Welchen Sensor verwendet
> ihr?

Für den Drucksensor käme ein MPXV5050D für bis zu 5m Wasserhöhe bei 
500mBar in Frage. Der in der Bucht oft zu findende MPXV5100D käme für 
Deine Anwendung auch noch in Frage. Alle diese Sensoren habe eine 
spezielle Gelabdichtung der normale, natürliche Luftfeuchtigkeit vom 
Sensor selbst abhält. Luftfilterung für den Sensor dürfte für 
Regenwasser nicht notwendig sein. Die üblichen Membranpumpen halten 
gleichermaßen Wasser oder Luft aus. Wenn Du die Einperl Hardware im Haus 
läßt und nur den Schlauch zur Zisterne legst, dann ist die Sache einfach 
und bist fertig. Das ist wahrscheinlich für Dich am günstigsten. Eine 
komplette Anlage für den Aussenbeteieb ist aufwendiger. Zu viel 
Feuchtigkeit in der Meßleitung und Pumpe kann bei Frost zu unangenehmen 
Problemen führen. Die Meßleitung darf keine Berge und Täler auufweisen 
und idealerweise ein kontinuierliches Gefälle haben.

Wenn die ganze Anlage draussen bleibt, dann sollte die Ansaugeluft 
trocken sein um einer möglichen Kondensation in der Meßleitung 
vorzubeugen. Dazu kannst Du hochkonzentriette Gelkugel Katzen Urin 
Absorptions Perlen verwenden. alternativ gibt es noch den herkömmlichen 
blauen Indikator Calcium Chloride Dessicant der durch Farbverfärbung von 
Blau nach Rosa den Grad der Trockenheit anzeigt.
Allerdings müßtest Du Dir Konstruktioneines Dessikant Luft Filters 
überlegen weil solche Sachen nicht gerade billig sind.
Nach dem Dessikant empfiehlt sich ein 0.22u Hydrophobisches Filter zur 
Pumpe hin.

Die Meßleitung darf keine Täler und Erhöhungen haben um Wasserbildung 
und mögliche Frostprobleme auf der Landoberfläche zu vermeiden.

Um teure pneumatische Komponenten zu vermeiden, empfiehlt es sich auf 
eine traditionelle Einperl Methode zu verzichten und anstatt mit 
Ventilen zu arbeiten und mit dem einzelnen Ausblase Phasen Verfahren zu 
arbeiten. Das hat auch den Vorteil den Sensor Nullpunkt periodisch 
erfassen zu können. Geeignete elektromagnetische Ventile sind direkt 
gesteuerte 3V1 und 2V1 Industrie Typen wie sie für industrielle 
Pneumatik populär sind. Solche Ventile gibt es in der Bucht für relativ 
wenig Geld. Aufpassen: Keine Pilotisierten Ventile kaufen. Solche Typen 
benötigen für korrekte Operation einen Mindestdruck. Der korrekte 
Suchbegriff sind "Direktgesteuerte Ventile". Solche Ventile lassen sich 
übrigens direkt mit O-Ringen aneinander reihen. Für geringere  Meßhöhen 
und Arbeitsdruck gibt es unzählige Miniatur Ventile für Blutdruck und 
Laboranwendungen in der Bucht. Die haben aber meist nur 300-400mBar 
Operationsdruck und 50K+ Arbeitszyklen. Bei Pumpen muß man aufpassen. 
Wenn es das Budget erlaubt, verwende eine langlebige Parker BLDC Pumpe 
mit eingebauter PWM Drehzahlreglung und RPM Ausgang für den UC.

Bei Kompressorbetrieb empfiehlt sich nach der Pumpe ein Wasser 
Abscheidungs Kanister der mit einem Ventil periodisch automatisch 
entleert werden kann. Durch die Kompression der Luft wird viel Wasser 
absorbiert die dann bei der Expansion Wasser Probleme verursacht. Dort 
wäre ein Dessikant Trockner empfehlenswert.

Für die Anfertigung vom Manifold empfiehlt es sich einen 
Gewindeschneider und Bohrer für die gekauften Komponenten zu erstehen um 
kompakte pneumatische Baugruppen konstruieren zu können. Bei mir habe 
ich mich auf 1/8 Zoll BSP fest gelegt. In der Bucht gibt es auch viele 
fertige Adapter und Schnell Anschluß Tubing Adapter für 6mm Tubing. Bei 
nicht zu großen Arbeitsdruck ksnn man mit dickem Plexiglas arbeiten. Das 
bearbeitet sich leichter als Metall.

Der Durchmesser der Meßleitung sollte nicht zu groß sein. Eine 6mm 
Aussendurchmesser PVC Leitung sollte genügen. Sie darf nicht länger als 
50m sein um Friktionsprobleme für die Meßluft zu vermeiden. die 
Meßleitung selber sollte mechanisch geschützt sein und ist am besten in 
ein korrugiertes Schutzrohr für unterirdische Verlegung unterzubringen.

Du siehst, daß auch das einfache Einperlsystem aufwendig und teuer sein 
kann wenn man es richtig machen will. Das soll Dich aber nicht abhalten 
Dich damit zu befassen und experimentieren und ist ein nettes 
praktisches uC Projekt mit etwas Mechatronics.

Zusammenfassend würde ich vorschlagen, das Einperlsteuergerät im Keller, 
Garage oder Haus zu belassen und nur die Meßleitung zur Zisterne legen. 
Für Regenwasser braucht es keiner besonderen Luftfilterung außer für die 
Pumpe um Staubschaden zu vermeiden. Dafür gibt es billige gesinterte 
Bronzefilter Einschraubstutzen.

: Bearbeitet durch User
von Oskar L. (oskar_l)


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Danke für die vielen Infos. Ich kann alles im Keller belassen. Bei mir 
geht ein KG Rohr bis in die Zisterne. Der Abstand beträgt ca. 5m. Das 
dürfet kein Problem mit dem Schlauch geben. Die Katzenstreusache find 
ich auch ganz witzig. Mal schauen. Jetzt muss ich mich erst noch etwas 
ums Außengelände kümmern. Im Winter werde ich mich dann an die Sache 
ranmachen.

von Wolfgang (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> alternativ gibt es noch den herkömmlichen
> blauen Indikator Calcium Chloride Dessicant der durch Farbverfärbung von
> Blau nach Rosa den Grad der Trockenheit anzeigt.

Der rosa/blau Indikator dürfte eher Kobaldchlorid sein. Woher sollte bei 
Calcium die Farbe kommen?

Ein PC-Kühlkörper, der per Peltier-Element gut runter gekühlt wird und 
als Kühlfalle im Luftstrom sitzt, dürfte die Luftfeuchte genauso raus 
nehmen und man spart sich die regelmäßige Regenerierung des 
Trockenmittels.
Da die Messung sowieso zyklisch erfolgt, kann der zwischendurch bei ein 
bisschen Heizung (ebenfalls mit dem Peltier) gut abtrocknen.
Nix für Batteriebetrieb, aber um bei Strom-aus-der-Steckdose ein paar 
Mal am Tag den Wasserstand zu messen, ist das evtl. eine Alternative.

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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W.A. schrieb:
> ● J-A V. schrieb:
>> Orgelpfeifen? In der Antike?
>
> "Die Orgel wurde nicht etwa von einem Musiker, sondern von einem
> Techniker namens Ktesibios im 3. Jahrhundert v. Chr. in Alexandrien
> (Ägypten) erfunden.

man lernt nie aus :-)
Die Griechen hatten ja auch schon recht früh eine Art Rechen-/Uhrwerk.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Oskar L. schrieb:
> Danke für die vielen Infos. Ich kann alles im Keller belassen. Bei
> mir
> geht ein KG Rohr bis in die Zisterne. Der Abstand beträgt ca. 5m. Das
> dürfet kein Problem mit dem Schlauch geben. Die Katzenstreusache find
> ich auch ganz witzig. Mal schauen. Jetzt muss ich mich erst noch etwas
> ums Außengelände kümmern. Im Winter werde ich mich dann an die Sache
> ranmachen.

Danke für die Info. Ja. Das dürfte ideal sein.

Naja, den Schlauch könntest Du dann schon mal vorsorglich durchziehen...

von Gerhard O. (gerhard_)


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Wolfgang schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> alternativ gibt es noch den herkömmlichen
>> blauen Indikator Calcium Chloride Dessicant der durch Farbverfärbung von
>> Blau nach Rosa den Grad der Trockenheit anzeigt.
>
> Der rosa/blau Indikator dürfte eher Kobaldchlorid sein. Woher sollte bei
> Calcium die Farbe kommen?
Naja, ich setzte sogenannten "Indicator Dessicant" voraus:-)
>
> Ein PC-Kühlkörper, der per Peltier-Element gut runter gekühlt wird und
> als Kühlfalle im Luftstrom sitzt, dürfte die Luftfeuchte genauso raus
> nehmen und man spart sich die regelmäßige Regenerierung des
> Trockenmittels.

> Da die Messung sowieso zyklisch erfolgt, kann der zwischendurch bei ein
> bisschen Heizung (ebenfalls mit dem Peltier) gut abtrocknen.
> Nix für Batteriebetrieb, aber um bei Strom-aus-der-Steckdose ein paar
> Mal am Tag den Wasserstand zu messen, ist das evtl. eine Alternative.

Interessanter Vorschlag. Bei Netzbetrieb der Anlage könnte das durchaus 
eine gute Lösung sein. Danke.

von 50cent (Gast)


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Hallo,

bei meiner Zisterne (fast die gleiche Größ wie bei dir) verwende ich 
einen MPX5050DP Drucksensor von Freescale. Ohne Goretex Filter vorm 
Sensor und ohne Silikonöl im Sensor. Allerdings habe ich im Schlauch der 
in die Zisterne führt ein Rückschlagventil eingebaut um zu verhindern 
dass ich jedesmal den Druck im Schlauch komplett neu aufbauen muss. Die 
Luftpumpe (12v Luftpumpe von Pollin) kann ca. 400mbar Druck liefern, da 
geht der Sensor m.E. nicht kaputt wenn der Schlauch verstopft sein 
sollte. Ich hab den Schlauch (4mm Innendurchmesser, frostfrei verlegt, 
20m lang und 8cm über den Boden der Zisterne positioniert) jetzt seit 3 
Jahren in der Zisterne drin -> war noch nie verstopft, Probleme mit 
Feuchtigkeit am Sensor hab ich bis jetzt auch nicht.

Cu 50cent

von Wolfgang (Gast)


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50cent schrieb:
> Ohne Goretex Filter vorm Sensor und ohne Silikonöl im Sensor.

Soetwas braucht der MPX5050DP auch nicht, weil dort der eigentlichen 
Sensor, wie im Datenblatt beschrieben, bereits mit einem 
Fluorovinylmethylsiloxan-Gel geschützt ist.

von Andrew T. (marsufant)


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Markus N. schrieb:
> Im Zisternendeckel ein Ultraschallentfernungsmesser,
>
> der per Funk an eine Gegenstelle angeschlossen ist, die evtl. über
> Display, oder 7 Segment Anzeige den Füllstand anzeigt,

Die Abstandssensoren für die Parkfunktion im PkW sind von den 
Umgebungsbedingungen da geeignet.

Auslesen des SPI Datenstromes muß dann Dein Controller machen, der auch 
die Kommunikation zum LAN realisiert.


Möchtest Du Dir wirklich soviel Arbeit machen?

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