Hallo Leute :),
ich stehe derzeit vor dem Problem, dass ich für meine Bachelorarbeit
mittels einer Düse eine sehr geringe Flüssigkeitsmenge versprühen muss.
Die Düse funktioniert einwandfrei und auch die Taktzeit bekomme ich mit
den Ventilen und Arduino hin.
Leider habe ich ein dummes Problem nicht von Anfang an erkannt und
dieses schlichtweg übersehen.
Bei jedem Neubeginn einer Versuchsreihe befindet sich noch Luft in der
Rohrleitung (bzw. Schlauch) vor der Düse. Diese kann mit der Aktivierung
der Düse herausgefördert werden, jedoch verliert man dabei ebenfalls ein
wenig von der Flüssigkeit.
Um dies nun möglichst gering zu halten und vor allem eine
Automatisierung zu gewährleisten, hatte ich mir überlegt eine Art
Flüssigkeitssensor vor die Düse zu schalten, welcher sich nur meldet,
wenn sich nur noch die Flüssigkeit im Schlauch befindet.
Dieser soll dieses Signal an den Arduino abgeben und nach einer kurzen
Verzögerung dann abschalten.
Nun habe ich im Internet nach allen möglichen Flüssigkeitsmeldern,
Messgeräten und sonstigem geschaut, aber leider werde ich nicht ganz
fündig.
Daher wollte ich mich an dieses Forum wenden, ob jemand hierzu bereits
eine Lösung gefunden hat oder mir einen Tipp geben könnte.
Vielen Dank schonmal im Voraus!
Freundliche Grüße,
Jannis
Jannis schrieb:> BachelorarbeitJannis schrieb:> Arduino
Nur aus reiner Neugier, was studierst du?
Je nach Material des Schlauchs und Art der Flüssigkeit könntest du auch
optisch oder kapazitiv etwas versuchen. Wie steht denn die Düse?
Waagrecht, oder senkrecht nach oben/unten? (Wo genau sammelt sich die
Luft?)
Christian schrieb:> Wie wäre es denn damit, dass du durch die Anordnung der Rohre> sicherstellst, dass die Luft sich an anderer Stelle sammelt (z.B. durch> einen Bogen nach oben - direkt vor der Düse) und dort baust du sowas> ein:> https://www.armaturenking.de/Oventrop_Schnellentluefter_1088303_mit_Absperrautomat_DN_10_38_Zoll_10_bar_max_110.html>> Passt das für deine "Flüssigkeit" vielleicht?
Habe mir dasselbe auch schon überlegt. Wollte dabei ein
Entlüftungsventil von der Firma FESTO kaufen. Ich war mir aber nicht
ganz sicher, ob das dann einen konstanten Volumenstrom fördert! Vor
allem ist die Besonderheit an meiner Anlage, dass die Flüssigkeit per
,,Gravitation'' aus einem höher gelegeneren Behälter herausgeführt wird.
So will ich vermeiden, dass das Sprühmuster durch den Kolbenhub einer
Pumpe, verfälscht wird.
... alternativ könntest du natürlich auch:
- den Druck in deiner Flüssigkeit messen (Luft ist komprimierbar. Anhand
der Messung kann man gut erkennen wann dein System luftfrei ist).
Entsprechend empfindlicher / zuverlässiger Aufbau ist Pflicht.
- den Motorstrom messen (Im Prinzip das selbe wie oben. Drehmoment geht
hoch wenn alles luftfrei ist. Dieser Ansatz ist eher für Profis, da man
etwas Erfahrung und praktisch anwendbares Grundwissen sowohl für den
analogen Teil als auch für die digitale Auswertung braucht)
- die Farbe bzw. Lichtbrechungsindex der Flüssigkeit direkt vor der Düse
messen
- den entstehenden Ton analisieren (mit FFT am einfachsten, da man im
Frequenzbereich die UNterschiede gut sehen müsste)
--> Alle Lösungen sind für den Umfang einer Bachelorarbeit m.M.n. mit
einem viel zu hohen Aufwand verbunden (für eine Nebenaufgabe)
Schlauch schrieb:> Nur aus reiner Neugier, was studierst du?
Ich studiere Verfahrens- und Umwelttechnik :) bei der Bachelorarbeit
handelt es sich um ein Verfahren zur Besprühung von Probenmaterialien
mit einer Keimsuspension. Deswegen ist da eine Kombi aus allen möglichen
Ingenieursbereichen notwendig.. Gottseidank ist da Arduino doch eine
relativ einfache Variante zur Automatisierungsrealisierung.
Schlauch schrieb:> Je nach Material des Schlauchs und Art der Flüssigkeit könntest du auch> optisch oder kapazitiv etwas versuchen. Wie steht denn die Düse?> Waagrecht, oder senkrecht nach oben/unten? (Wo genau sammelt sich die> Luft?)
Die Düse hängt senkrecht, mit der Öffnung nach unten, an einem
Laborständer und wird mit einer Steuerluft (welche das Düsenventil
öffnet), einer Prozessluft (welche zur Zerstäubung der Flüssigkeit
hinzugezogen wird) und der Flüssigkeit versorgt.
Die Luft steht dabei am Flüssigkeitseinlass an und verhindert, dass die
Flüssigkeit an die Düse kommt. Nachdem die Luft dann komplett
herausgelassen wurde, funktioniert die Düse einwandfrei und es befinden
sich nicht einmal mehr Luftbläschen in der Flüssigkeit.
vielen Dank dir für den Beitrag!
Lama schrieb:> die Farbe bzw. Lichtbrechungsindex der Flüssigkeit direkt vor der Düse> messen
Über die Lichtbrechung hatte ich mir noch gar keine Gedanken gemacht.
Falls es da einen günstigen Sensor geben sollte, wäre das schoneinmal
einen Versuch wert.
Im Endeffekt könnte ich genauso gut eine einfache Kalibrierung
vollziehen, bei der ich eine gewisse Zeit festlege, bis die Rohrleitung
auf jeden Fall entlüftet ist. Leider hängt dies aber auch stark vom
Flüssigkeitsstand im Vorlagebehälter ab, weshalb ich dies sehr gerne per
Messverfahren lösen würde.
Jannis schrieb:> Leider hängt dies aber auch stark vom> Flüssigkeitsstand im Vorlagebehälter ab, weshalb ich dies sehr gerne per> Messverfahren lösen würde.
Dann messe doch einfach den Flüssigkeitsstand :-)
Im einfachsten Fall mit einem Schwimmer, oder aber auch berührungslos...
Jannis schrieb:> Bei jedem Neubeginn einer Versuchsreihe befindet sich noch Luft in der> Rohrleitung (bzw. Schlauch) vor der Düse.
Muss es denn wirklich automatisch entlüften?
Lama schrieb:> Dann messe doch einfach den Flüssigkeitsstand :-)>> Im einfachsten Fall mit einem Schwimmer, oder aber auch berührungslos...
Da hast du auf jeden Fall auch wieder recht :) dann könnte ich es
zumindest vom Flüssigkeitsstand abhängig machen! Oder ich muss es halt
so machen, dass die bedienende Person rein optisch entscheiden muss, ob
die ganze Luft draußen ist.
Kolja L. schrieb:> Muss es denn wirklich automatisch entlüften?
Das ist noch die Frage. Ich fände es halt super praktisch, da meine
Betreuerin später das Gerät benutzen muss und dann wäre es halt super,
wenn Sie während dem Entlüftungssvorgang Zeit hätte noch etwas anderes
zu arbeiten.
Jannis schrieb:> wenn Sie während dem Entlüftungssvorgang Zeit hätte noch etwas anderes> zu arbeiten.
Dauert der Entlüftungsvorgang wirklich so lange, daß sich währenddessen
etwas anderes erledigen läßt - also zumindest mehrere Minuten?
Wie wäre es denn, wenn du stattdessen die Flüssigkeit kurz vor der Düse
abgreifst und einfach zurückleitest, und zwar für einen festen, vorher
gemessenen Zeitraum, der eine Entlüftung sicherstellt? Danach würde ein
Ventil auf die Düse umgeschaltet - vorausgesetzt, das ganze ist
konstruktiv möglich bei deinem Aufbau.
mIstA schrieb:> Dauert der Entlüftungsvorgang wirklich so lange, daß sich währenddessen> etwas anderes erledigen läßt - also zumindest mehrere Minuten?
Da hast du auch wiederum recht :) an sich würde das nicht reichen, aber
fände es halt echt super, wenn das alles automatisch funktionieren
würde. Im Endeffekt ist es aber nicht notwendig.
Manu schrieb:> Wie wäre es denn, wenn du stattdessen die Flüssigkeit kurz vor der Düse> abgreifst und einfach zurückleitest, und zwar für einen festen, vorher> gemessenen Zeitraum, der eine Entlüftung sicherstellt? Danach würde ein> Ventil auf die Düse umgeschaltet - vorausgesetzt, das ganze ist> konstruktiv möglich bei deinem Aufbau.
Genau dasselbe habe ich bereits ausprobiert, jetzt ist mir nur gestern
aufgefallen, dass ein Ventil für die Öffnung der Düse nicht ganz
leckagefrei ist und daher die Düse immer ein wenig geöffnet war. So ist
natürlich klar, dass kein Druck aufgebaut werden kann!
