mikrocontroller.net

Forum: Haus & Smart Home Öltank Füllstand an mechanischem Tankanzeiger abnehmen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde gerne, wie so viele hier, meinen Heizölstand messen.

U-Schall, Kapazitiv, Druck und Durchflussmenge kommen für mich aus 
verschiedenen Gründen erst mal nicht in Frage.


Mir gefällt der Gedanke ganz gut, an einen fertigen mechanischen 
Tankinhaltsanzeiger ein Spindelpoti und Ink. Geber anzubringen und 
darüber den Füllstand zu ermitteln:

https://www.amazon.de/Afriso-16500-Mechanischer-Tankinhaltsanzeiger-MT-Profil/dp/B009F4FXBI

https://www.amazon.de/GOK-Tankinhaltsanzeiger-Universal-geruchsdichte-Ausf%C3%BChrung/dp/B00ZROVZSK

Verständnisfrage zu den Druckmessgeräten:
Mit welchem "gegen" Druck (kPa) wäre denn bei bis zu 2 Metern Tiefe zu 
rechnen?
Ich gehe mal davon aus, dass der Druck bei Wasser und Öl der gleiche 
sein wird?

Die konkrete Frage ist jetzt:
Welcher mech. Anzeiger eignet sich am besten um ein Poti und evtl. noch 
einen Geber zu adaptieren?
Das kann evtl. nur jemand beantworten der bereits einen Tankanzeiger hat 
und diesen geöffnet hatte ;-)

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Ich gehe mal davon aus, dass der Druck bei Wasser und Öl der gleiche
> sein wird?

Nein, guck dir den Unterschied in der Dichte von Heizöl und Wasser an.

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:

> Welcher mech. Anzeiger eignet sich am besten um ein Poti und evtl. noch
> einen Geber zu adaptieren?

M.E. wird bei den üblichen, mechanischen Anzeigen das Drehmoment
am Zeiger zu gering sein, um ein Poti zu drehen. Die technisch
einfachste Lösung wäre wohl die Montage einer Kamera vor Deiner
Anzeige.

Autor: Stephan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So ähnlich. Eine Zahnstange mit Schwimmer die hoch und runter geht und 
den Drehgeber/ Poti betätigt z.B..

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Spindelpotentiometer hat doch kaum einen merklichen Dreh-Widerstand.
Ich kann mir nicht vorstellen dass das nicht reicht.

Zahnstange in Länge der Höhe des Tanks + Führung etc... ist mir viel zu 
Aufwändig.

Für 15€ werde ich so einen mechanischen Anzeiger trotzdem mal testen. 
Hoffe der geht gut zu demontieren....

Also ich werde es au jeden Fall mal mit volgendem US Sensor testen:
https://www.aliexpress.com/item/-/32871106548.html

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:

> Ein Spindelpotentiometer hat doch kaum einen merklichen Dreh-Widerstand.
> Ich kann mir nicht vorstellen dass das nicht reicht.

Dann probiers doch aus.

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Womit ich wieder zur Ausgangsfrage zurück komme...

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:

> Womit ich wieder zur Ausgangsfrage zurück komme...

Und? hast Du es ausprobiert? Ansonsten verstehe ich Deine Frage nicht.

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich probiers aus und werde berichten.

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:

> Ich probiers aus und werde berichten.

Zur Anzeige der unterschiedlichen Spannungen bei unterschiedlichen
Potistellungen eignet sich dann das IC LM3914.

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
War es nicht so, das Ölheizungen einen festen Verbrauch in l/h haben, 
man also einfach per Betriebsstundenzähler den Verbrauch erfassen kann?
Wer's schön haben will, baut ein Display, eine Tastatur und einen 
Arduino so zusammen, das beim Tanken der Füllstand eingetippt wird und 
dann mit dem bekannten Faktor einfach runtergezählt wird.

Autor: Öltank (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

dann musst Du aber berücksichtigen, dass viele Ölbrenner eine 
Ölvorwärmung haben. Ob diese Zeit der Vorwärmung konstant ist oder durch 
eine Regelung beeinflusst wird, weiß wohl nur der Hersteller des 
Brenners. Die Vorwärmung erfolgt elektrisch und in dieser Betriebszeit 
des Brenners wird kein Öl gebraucht. Wenn in der Übergangszeit der 
Brenner 7 Minuten läuft und davon 30 Sekunden vorwärmt, ist das schon 
ein ganz betrachtlicher Fehler, der sich innerhalb kurzer Zeit zu einem 
riesigen Fehler aufsummiert. 50 Taktungen pro Tag a 30 Sekunden 
Vorwärmung sind 1500 Sekunden = 25 min. In 25 min verbrennt meine 
Heizung ca. 1,5L Öl. Das wäre dann der Fehler pro Tag. Im Jahr sind das 
dann ca. 550L, die angeblich weniger im Tank sind.

Diese Art des Aufaddierens halte ich für ungeeignet.

In den analogen Messuhren wird ein Faden gegen eine Federspannung 
aufgewickelt. An die Drehachse der Aufwicklung kannst Du ein Spindelpoti 
anbringen. Der Schwimmkörper ist recht schwer und die Federkraft 
entsprechend hoch (wird auch ohne Öl komplett eingewickelt). Das sollte 
ein Spindelpoti antreiben können.

Alternativ vielleicht einen Drehencoder ohne Rastung.

Viele Grüße,
Öltank

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens M. schrieb:
> Betriebsstundenzähler den Verbrauch erfassen

Diese Methode habe ich mir schon überlegt.
Meine Recherche ergab jedoch, dass das gar nicht so einfach ist. Nicht 
mal die Pumpenlaufzeit gibt Rückschluss.
Da spielen Öltemperaturen, Düsendurchmesser (wird über die Zeit größer), 
und noch ein paar andere Dinge mit.

Harald W. schrieb:
> LM3914.

Vielen Dank für den Tipp. Ich verwende aber dann gleich einen ESP der 
das ganze schön über WLAN in FHEM einträgt...

Öltank schrieb:
> Diese Art des Aufaddierens halte ich für ungeeignet.

Das sehe ich ganau so, Fehler summieren sich dann auch...

Öltank schrieb:
> Drehencoder

Der wäre aber nur inkrementell. Bei einem Stromausfall müsste ich mit 
EEPROM Werten arbeiten.
400 imp/rot gibs bei Ali schon für 12€ frei Haus.

Vermutlich bekomme ich eh mit dem Spindelpot ein Problem. Die haben auch 
nur 10 Umdrehungen.
Bei 1500mm wären das bei einem Spulendurchmesser von 40mm ca 12 
Umdrehungen.

Ich muss mir mal die Mechanik im Inneren anschauen.
Da komme ich aber erst in ca. 4 Wochen dazu.

Autor: Udo S. (urschmitt)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Vermutlich bekomme ich eh mit dem Spindelpot ein Problem. Die haben auch
> nur 10 Umdrehungen.

Spindeltrimmer haben 20-25 Umdrehungen.
Sind aber nur für einige hundert Betätigungen designed, sollte aber ja 
reichen wenn du pro Jahr einmal auffüllst.

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das wären dann bei angenommener Spule d40mm 1500mm/(40mm*pi) = 12 
Drehungen für 1,5 Meter.

Dann könnte ich bei 20 Umdr und 1024 Auflösung maximal 8° (20*360/1024) 
Winkelgenauigkeit erreichen?
Ich kann aber nicht mit dem Bitwackeln rechnen, sollte also mind. das 4 
Fache veranschlagen.

8° Drehung würden dann 2,79mm entsprechen.
Das wären bei 8000l (8000l/1500mm*2,79mm) 15 Liter.

Also könnte ich mit +/- 50 Liter Genauigkeit rechnen?

Da kommt aber sicher noch das Potikratzen und die Dehnung der Schnur 
über die Zeit/Temp/Feuchte mit dazu.

Autor: Udo S. (urschmitt)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Also könnte ich mit +/- 50 Liter Genauigkeit rechnen?
Das wären bei 8000l ca 0,6% max. Fehler.

Träum weiter. Alleine die Linearität des Trimmer ist deutlich 
schlechter.

Das gibt ein Schätzeisen. Aber mehr wolltest du oben nicht und mehr 
geben deine mechanischen Tankanzeiger erst mal nicht her.

Wofür glaubst du denn so eine hohe Genauigkeit zu brauchen?

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was hälst du für eine relalistische Genauigkeit?

Ich brauche es nicht hochgenau, will nur raus holen was möglich ist.
Dann werden es halt +/-100L

Mit Ultraschall wird das ja auch nicht genauer.

Ich habe einen Beitrag gesehen, da hat jemand den Durchfluss zum Brenner 
gemessen. Ich habe aber keinerlei Lust an den Heizöl Rohren 
rumzuschrauben, auch, weil es wohl keinen Durchflussmesser mit diesen 
Gewinden gibt.

Mich wundert nur, dass ich an der VITOTRONIC 200 keinen Verbrauch 
auslesen kann.

Autor: Udo S. (urschmitt)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Was hälst du für eine relalistische Genauigkeit?

Schwer zu sagen. Schau dir die Linearität des Trimmers an den du 
verwenden willst.
Plus den Fehler, den deine mechanische Messuhr hat, dann hast du ein 
Anhaltspunkt.

Um damit zu sehen wann du wieder Heizöl ordern musst sollte es reichen.

Ggf. reicht auch ein Kameramodul das du ins WLAN hängst und damit vom 
Wohnzimmer aus den Stand deiner Messuhr sehen kannst.

: Bearbeitet durch User
Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Udo S. schrieb:
> Ggf. reicht auch ein Kameramodul das du ins WLAN hängst und damit vom
> Wohnzimmer aus den Stand deiner Messuhr sehen kannst.

Und kurz vor Anschlag des Zeigers einen feinen Kupferkontakt verbauen 
der ne EMail für den untersten Stand auslöst :-D

Autor: Toni Tester (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Udo S. schrieb:
> Plus den Fehler, den deine mechanische Messuhr hat

... plus die Geometriefehler des Tanks, plus Fehler durch die 
Öltemperatur(unterschiede), plus Fehler verursacht durch Strömungen im 
Tank usw. - kurzum, systematische Fehler durch die Annahme 
"Höhendifferenz ~ Tankinhalt".
Da du uns nicht verrätst, welchen Tank usw. du hast, bleibt das Ganze 
natürlich Rätselraten - bei meinen Eltern in deren kellergeschweißtem 
10.000-l-Koloss macht es jedenfalls alleine schon einige hundert Liter 
Unterschied, ob man bei kalter oder heißer Witterung tankt.

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Henrik (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wäre es mit einem Absolutencoder (Graycode) aus dem Heimdrucker?
Die vom TS gezeigten Modelle haben max 270°. Sagen wir mal 64 Teilungen 
sind mit 6 Lichtschranken (CNY70?) einfach machbar.

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Öltanks sind kein Geheimnis:
4 Stück - NAU NYLON 2000L

Gut im Prinzip brauche ich auch nur ne ca. Anzeige.
Da das Haus wärmegedämmt ist und die Heizung auf Brennwert saniert 
wurde, vermute und hoffe ich mal, dass ich nicht jedes Jahr tanken muss.

Autor: Messen123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Henrik schrieb:
> Wie wäre es mit einem Absolutencoder (Graycode) aus dem
> Heimdrucker?
> Die vom TS gezeigten Modelle haben max 270°. Sagen wir mal 64 Teilungen
> sind mit 6 Lichtschranken (CNY70?) einfach machbar.

Habe keinen Kunststoffdrucker :-(

Ich habe mich mit dem Graycode noch nie richtig befasst, das wäre aber 
eine Scheibe mit 6 Bahnen
Aber die Idee gefällt mir. Welche Winkelgenauigkeit ließe sich damit 
erreichen?

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:

> eine Scheibe mit 6 Bahnen
> Welche Winkelgenauigkeit ließe sich damit
> erreichen?

2 hoch 6. Jede Bahn mehr bringt doppelte Auflösung, aber beachte:
Auflösung ist ungleich Genauigkeit.

Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Henrik schrieb:
>> Wie wäre es mit einem Absolutencoder (Graycode) aus dem
>> Heimdrucker?
>> Die vom TS gezeigten Modelle haben max 270°. Sagen wir mal 64 Teilungen
>> sind mit 6 Lichtschranken (CNY70?) einfach machbar.
>
> Habe keinen Kunststoffdrucker :-(

Von Bourns gibts fertige 7-Bit Encoder für unter EUR 10,-.

Autor: Marcel D. (marcd)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bilder zum AFRISO Füllstandsanzeiger. Der Zeiger lässt sich einfach 
abnehmen und dahinter ist die Mechanik zu sehen.
Jetzt ist nur noch die Frage wo ich hier am einfachsten eine Position 
oder Zählimpuls abnehme...
Alle Zahnräder haben keine Achsen und sind nur aufgesteckt und mit 
Blechsicherungen irreversibel gesichert.

Mit einem SR04T habe ich zudem sehr gute Werte erhalten. Ohne 
Modifikation des workingmode über R27.
Vielleicht mache ich eine kombinierte Auswertung mit SR04T Absolut- und 
AFRISO Inkrementalteil.

Autor: Joachim B. (jar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Harald W. schrieb:
> Die technisch
> einfachste Lösung wäre wohl die Montage einer Kamera vor Deiner
> Anzeige.

erst recht seit es ESP32 Cam Module gibt

https://www.google.com/search?q=esp32+cam

Autor: Sebastian S. (amateur)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Conrad, Völkner Reichelt und Konsorten haben mehr oder weniger 
umfangreiche Bastelabteilungen.
Da sollten sich die verschiedensten Zahnräder abgreifen lassen.

Übrigens: Die "Tiefe" hat nichts (oder nur wenig) mit dem Tankinhalt zu 
tun. Zumindest die Behälter, die ich bisher gesehen habe waren, wenn man 
davor steht, unten halbkreisförmig, dann kam ein hohes "Rechteck" und 
oben schloss ein weiterer Halbkreis das Ganze ab. Also nix mit 
Liter/Meter.
Da wirst Du wohl deine alten Schulweisheiten heraus kramen müssen.

Autor: Sebastian S. (amateur)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich vergaß.
Auch in den Shops, die sich rund um die Robotik herumtummeln, sollten 
alle möglichen Zahnräder zu haben sein.
Auch Händler wie Mädler könnten Dir helfen.

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sebastian S. schrieb:

> Da wirst Du wohl deine alten Schulweisheiten heraus kramen müssen.

Auweia, muss man da mit sphärischer Geometrie rechnen? :-)

Autor: Sebastian S. (amateur)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Auweia, muss man da mit sphärischer Geometrie rechnen? :-)

Wohl gemerkt, ich gehe von dem 08/15 Tank aus, dessen Form man vorne und 
hinten, mit ausreichender Genauigkeit als Gerade (Linear) beschreiben 
kann und nur unten und oben geht es um das gute alte Kreissegment. Diese 
Formeln sind wohl bei den Meisten nicht gerade präsent zu nennen, aber 
mit ein bisschen wühlen (notfalls in der Wikipedia), sollten sie zu 
finden sein.
Natürlich stimmen die so ermittelten Werte nicht, da die Ecken nicht 
eckig sind, u.s.w., aber für die meisten Anwendungen sollte es 
ausreichen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Der wäre aber nur inkrementell. Bei einem Stromausfall müsste ich mit
> EEPROM Werten arbeiten.

Warum der Zirkus mit einem EEPROM?

Baue eine RTC mit ein, die im RAM ein paar Byte zur freien Verfügung 
hat. Dann hälst du deinen Zählerstand dort mit einer CR2032 über ein 
paar Jahre.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sebastian S. schrieb:
> Da wirst Du wohl deine alten Schulweisheiten heraus kramen müssen.

Die sagen mir, dass bei einem Tank, der mit konstantem Durchfluss 
aufgefüllt wird, der Tankinhalt linear mit der Zeit ansteigt.
Um den Zusammenhang zwischen Füllstand und Volumen zu bestimmen, muss 
man beim Tanken einfach den Datenlogger mitlaufen lassen.

Autor: Marcel D. (marcd)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich verwende für meine Berechnung die "Peiltabelle" des Herstellers...

Ich schau mal nach ein paar Zahnrädchen mit Welle und Lager.

Autor: GEKU (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Messen123 schrieb:
> Also ich werde es au jeden Fall mal mit volgendem US Sensor testen:
> https://www.aliexpress.com/item/-/32871106548.html

Das ist kein Sender mit Schwimmer oder auf Druckbasis.

Er misst die Laufzeit eines Ultraschallsignales und ermittelt dadurch 
die Füllhöhe.

Autor: GEKU (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie groß ist der Winkel zwischen Leer und Voll?
Es kann sich maximal um eine volle Umdrehung handeln.
Wie viele Zähne hat das Zahnrad?
Ich fürchte die Auflösung wird sehr schlecht sein.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Marcel D. schrieb:
> 15593064273438410740725176349077.jpg
> ...
> Ich verwende für meine Berechnung die "Peiltabelle" des Herstellers...

Auf eine blödere Idee kann man wohl kaum kommen.
Was soll so ein sch..ß JPEG für eine Tabelle mit Daten?

Da hättest du besser die Original im PDF verlinken können.
https://www.zita-jacobs.de/files/zj/dateien/pdf/PE-Tanks%20Peiltabellen/NAU/Peiltabelle%20BAF%202.000%20ltr.pdf

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
p.s.

Marcel D. schrieb:
> Ich verwende für meine Berechnung die "Peiltabelle" des Herstellers...

Den Wert bei 800 Litern als Grundlage für eine Berechnung zu verwenden, 
ist allerdings mehr als mutig. Ein bisschen Datenkontrolle sollte schon 
sein, bevor man so einer Tabelle blind vertraut. Der richtige Wert für 
den Füllstand für 800 l müsste bei 56,0 cm liegen.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.