Forum: Haus & Smart Home Kreiselpumpe trockenlaufen verhindern


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von Nils L. (luene)


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Hallo!

Ich bin grad dabei eine automatische Gießkanne zu bauen.

Dafür habe ich eine kleine 5V-Kreiselpumpe an dem Boden von meinem 
Wassertank geplant. Der Tank soll kleiner als 1L sein.

Damit die Pumpe nicht trocken läuft, brauche ich noch eine Warnung falls 
der Tank (fast) leer ist.

Was ist die beste Lösung dafür?
2 Drähte ins Wasser und bevor die Pumpe anlaufen soll, wird der Kontakt 
abgefragt?
Weiß vielleicht Jemand eine bessere Lösung?

Das ganze soll baulich möglichst kompakt werden. Versorgt werden soll es 
durch ein 5V-Netzteil und gesteuert durch einen atmega8.

Danke schonmal :-)

von Basti (Gast)


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Schwimmerschalter? Vielleicht dient ja ein Atmega als Auftriebskörper.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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AVRs können nicht schwimmen, die haben keine Flossen.

Möglichst kompakt wird es wohl nur mit den beiden Drähten. Du könntest 
auch einen Schwimmer mit einem nicht mehr ganz RohS-konformen 
Quecksilberschalter verwenden, dann wirds verschleißfrei. Oder einen 
Magneten an einem Schwimmkörper mit einem Reedkontakt. Druckmessung wäre 
auch noch eine Möglichkeit wenn man entsprechend empfindliche Sensoren 
verwendet. In der Abwassertechnik oder bei Waschmaschinen funktioniert 
das ganz gut. Durchflussmelder an der Pumpe würde auch gehen, wenn die 
Pumpe läuft und nichts fördert, dann ist nichts mehr drin.

von Karls Q. (karlsquell)


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Den Strom der Pumpe messen, z.B. über einen kleinen Shunt.
Wenn die Pumpe kein Wasser mehr fördert und somit der Kreisel nicht mehr 
gebremst wird, sollte der Strom sich mehrklich ändern / kleiner werden.
Zusätzlich hast du eine Blockiererkennung durch Feststoffe/Dreck, da 
hier der Strom deutlich steigen sollte.

Du brauchst nichts bauen, sondern nur nen Widerstand in die Zuleitung 
bauen und den Strom messen. Ein OP-Amp als Messverstärker wäre sicher 
noch Hilfreich

von Marx W. (Gast)


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Nils L. schrieb:
> Was ist die beste Lösung dafür?
> 2 Drähte ins Wasser und bevor die Pumpe anlaufen soll, wird der Kontakt
> abgefragt?

Besser ist wenn du die zwei Drähte als Dauerabfrage auslegts. Also wenn 
der Kontakt geschlossen => Wasser drin => Dauer-"1"-Freigabe für 
Pumpen-Relais ein.  Die Freigabe sollte aber kein Setz-Impuls sein.

von Harald W. (wilhelms)


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Marx W. schrieb:

> Besser ist wenn du die zwei Drähte als Dauerabfrage auslegts.

Wenn man zwei Drähte ins Wasser hängt, hat man früher oder später 
Korrosionsprobleme. Ein Schwimmerschalter ist da wesentlich zu-
verlässiger und kaum grösser, wenn man ihn mit Hilfe eines kleinen
Magnets plus Reedkontakt baut.

von Kurt A. (hobbyst)


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Harald W. schrieb:
> wenn man ihn mit Hilfe eines kleinen
> Magnets plus Reedkontakt baut.

Oder diesen fertig kauft.

https://www.pollin.de/p/schwimmerschalter-pns-43-10w-550999

von Marx W. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Wenn man zwei Drähte ins Wasser hängt, hat man früher oder später
> Korrosionsprobleme.

Stimmt, aber wenn sich eine Oxid-Schicht bildet kann es ja dazu führen 
=> "Dauer-Null" Also keine Freigabe für Pumpe ein. Im Fall der  Fälle 
ist dies der einfachere Weg um die Pumpe vor einer Fehlfunktion zu 
schützen.

von Harald W. (wilhelms)


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Kurt A. schrieb:

> Harald W. schrieb:
>> wenn man ihn mit Hilfe eines kleinen
>> Magnets plus Reedkontakt baut.
>
> Oder diesen fertig kauft.
>
> https://www.pollin.de/p/schwimmerschalter-pns-43-10w-550999

Naja, der Schwimmerschalter ist schon recht gross. Das kriegt man
bei Selbstbau deutlich kleiner hin.

von Karl K. (karl2go)


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Kurt A. schrieb:
> Oder diesen fertig kauft.

Und wie bringst Du den an?

Der ist für Wandeinbau, müßte aber senkrecht hängen. Die kurzen Drähte 
und die fehlende Angabe zur Eintauchtiefe lassen vermuten, dass komplett 
Untertauchen keine sonderlich gute Idee ist.

Harald W. schrieb:
> Wenn man zwei Drähte ins Wasser hängt, hat man früher oder später
> Korrosionsprobleme.

Edelstahldraht
Takt etwa 1kHz mit AVR erzeugen, gleichspannungsfrei über Kondensator 
auf einen Draht geben
zweiten Draht über Kondensator an Spannungsdoppler-Schaltung geben (die 
Diode nach Gnd sorgt für den Rückpfad bei negativer Spannung), dahinter 
Siebkondensator, Lastwiderstand etwa 10k, auf ADC oder Analog-Comparator 
vom Arduino

=> nix Korrosion

Es gibt auch eine clevere Schaltung mit 4093, die einen Takt erzeugt und 
detektiert als extrem sparsamer Wasserwächter. Aber :( ich find die 
nicht mehr in den Tiefen des Internet. Die lief mit einer 2032 Batterie 
jahrelang.

von Harald W. (wilhelms)


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Karl K. schrieb:

> Edelstahldraht
> Takt etwa 1kHz mit AVR erzeugen, gleichspannungsfrei über Kondensator
> auf einen Draht geben
> zweiten Draht über Kondensator an Spannungsdoppler-Schaltung geben (die
> Diode nach Gnd sorgt für den Rückpfad bei negativer Spannung), dahinter
> Siebkondensator, Lastwiderstand etwa 10k, auf ADC oder Analog-Comparator
> vom Arduino

Ja, das Arbeiten mit Wechselstrom ist sozusagen Pflicht.
Dadurch wird die Schaltung aber deutlich aufwändiger
gegenüber einem einfachen Reedkontakt.

von Karl K. (karl2go)


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Harald W. schrieb:
> Dadurch wird die Schaltung aber deutlich aufwändiger
> gegenüber einem einfachen Reedkontakt.

Es gibt die Schwimmerschalter ja auch für seitlichen Einbau. Da muss man 
halt ein Loch in die Kanne bohren.

https://www.amazon.de/SNOWINSPRING-Horizontal-Wasserstandssensor-Fl%C3%BCssigkeit-Schwimmerschalter/dp/B07W54DC6K/

Das ist übrigens kein Hg-Schalter, sondern ein Readkontakt mit Magnet im 
beweglichen Teil.

von Jörn P. (jonnyp)


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Reedkontakt mit Anschlüssen in Schrupfschlauch in die "Abschalttiefe" 
hängen. Magnet in Plastik-Röhrchen oder Schrumpfschlauch mit Luftblase 
als Auftriebskörper. Eventuell beides in ein Plastikrohr um ein 
Abdriften des Magneten auf dem "Ozean" zu vermeiden. Spannung AC/DC egal 
und keine Korrosion.

von Karl K. (karl2go)


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Jörn P. schrieb:
> Reedkontakt mit Anschlüssen in Schrupfschlauch in die "Abschalttiefe"
> hängen.

Auf welchem Ponyhof ist denn Schrumpfschlauch eingetaucht wasserdicht? 
Das ist selbst bei selbsklebendem Schrumpfschlauch je nach Materialkombi 
schwierig hinzubekommen.

Reedkontakt in Kunststoffrohr eingießen mit den richtigen Materialien 
wäre wasserdicht.

von Bernd Hallinger (Gast)


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Der Ponyhof heißt schrumpfschlauch lang genug...

Mit anderen Worten die Enden des Schlauchs (der muss nichtmal 
schrumpfen) gehen bis über die Wasserlinie. So einfach!

von Udo S. (urschmitt)


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Normalerweise hat doch eine Kreiselpumpe gar kein Problem mit 
trockenlaufen. Zumindest kurzzeitig nicht.
Man könnte evt. den Trockenlauf auch durch die STromaufnahme erkennen. 
Das hängt aber ggf. vom verwendeten Motor ab.

von Udo S. (urschmitt)


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Jörn P. schrieb:
> Reedkontakt mit Anschlüssen in Schrupfschlauch in die "Abschalttiefe"
> hängen.

Bei einem dünnen Kunststoffbehälter genügt es den Schwimmermagnet innen 
in einem dünnen Rohr zu führen und das Reed Relais aussen zu haben.

von Nils L. (luene)


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Ich hab jetzt zwei Drähte im Tank.

Der eine ist an Masse angeschlossen, der andere wird über einen 
Vorwiderstand geschaltet, sobald gemessen wird.

Der Widerstand wird über einen ADC gemessen.
Nach der Auswertung des ADC's habe ich nun drei mögliche Zustände:
1. Tank voll
2. Tank leer
3. Kurzschluss

Danke nochmal für eure Vorschläge!

von Manuel X. (vophatec)


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Nils L. schrieb:
> Ich hab jetzt zwei Drähte im Tank.
>
> Der eine ist an Masse angeschlossen, der andere wird über einen
> Vorwiderstand geschaltet, sobald gemessen wird.
>
> Der Widerstand wird über einen ADC gemessen.
> Nach der Auswertung des ADC's habe ich nun drei mögliche Zustände:
> 1. Tank voll
> 2. Tank leer
> 3. Kurzschluss
>
> Danke nochmal für eure Vorschläge!

Und vermutlich bald noch einen vierten Zustand :

4. Kaputt

Marx W. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Wenn man zwei Drähte ins Wasser hängt, hat man früher oder später
>> Korrosionsprobleme.
>
> Stimmt, aber wenn sich eine Oxid-Schicht bildet kann es ja dazu führen
> => "Dauer-Null" Also keine Freigabe für Pumpe ein. Im Fall der  Fälle
> ist dies der einfachere Weg um die Pumpe vor einer Fehlfunktion zu
> schützen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Und vermutlich bald noch einen vierten Zustand :
> 4. Kaputt
Der geht in "2. Tank leer" unter.

von Sebastian S. (amateur)


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Ich würde einen Schwimmerschalter empfehlen.
Ob nun den von Pollin oder einen anderen ist Geschmacksache und abhängig 
vom Gefäß.
Die meisten (auch die preiswerten) Schwimmerschalter halten ewig und 
drei Tage. Ihr Ausgang ist üblicherweise 102% kompatibel mit allen 
Mikrocontrollern. Da Du ja gießen willst, ist eine eventuelle exotische 
Verschmutzung auch nicht zu erwarten.
Der Aufwand mit Elektroden ist unvergleichlich höher und erfordert auch 
noch eine elektrische Anpassung.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Nils L. schrieb:
> Hallo!
>
> Ich bin grad dabei eine automatische Gießkanne zu bauen.
>
> Dafür habe ich eine kleine 5V-Kreiselpumpe an dem Boden von meinem
> Wassertank geplant. Der Tank soll kleiner als 1L sein.

5V Kreiselpumpe die weniger als 1 l fördern darf?
Mehr als ein paar sekunden darf die doch eh nicht laufen. Selbst die 
billigsten Chinakracher machen doch 1 l/min bei 0,15 mWs.

Wäre bei den Mengen eine Schlauchdosierpumpe nicht eher angebraucht.

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