Hallo zusammen! Vorweg ich bin ziemlicher Anfänger im Elektronik-Bereich. Also wenn möglich nicht in der höchsten Fachsprache Antworten :) Ich möchte mir eine Füllstandsmessung für meinen Brunnen bauen. Die Idee: Netzwerkkabel nach unten legen und von diesem Kabel die Adern auf mehreren Höhen montieren, zB alle 25 cm... Eine Ader dient als "+", alle anderen als "-". Am ende prüfe ich mit einem Arduino alle Adern ab ob diese auf "HIGH" oder "LOW" stehen - also Kontak mit dem Wasser haben oder nicht. Ein kleiner Test-Aufbau mit einem Wasserglas funktioniert wunderbar. Meine Frage nun: Wie "weit" ist Strom bei 5V von einem Arduino im Wasser leitend? Im Wasserglas beträgt der Abstand der Adern ja nur ~5cm... Aber funktioniert das auch wenn + und - im Wasser hängen, aber 2m voneinander entfernt sind? Wird da der Widerstand des Wassers bei 5V zu groß oder ist das egal? Würde mich sehr über Antworten freuen! Danke und liebe Grüße,
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Bernhard G. schrieb: > Ich möchte mir eine Füllstandsmessung für meinen Brunnen bauen. Das gammelt und elektrolysiert dir innerhalb kürzester Zeit weg! Da gibts so einige Schwierigkeiten mit: https://cse.google.de/cse?cx=partner-pub-1202612203358489%3Ajaffbdxotov&ie=UTF-8&q=f%C3%BCllstand&sa=Suche
Ich habe bereits gesucht... die meisten Themen drehen sich um schall, Schwimmschalter oder Druck. zB Das Hier: https://www.amazon.de/Unbekannt-BPSCP-M167N-HK01175-F%C3%BCllstandsanzeige/dp/B01186AXC4/ref=sr_1_10?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&keywords=f%C3%BCllstand&qid=1576108882&sr=8-10 funktioneirt doch nach genau dem gleichen Prinzip oder? und hat das wirklich was mit Elektrolyse zu tun? braucht man dazu nicht spezielle säure und viel stärkeren strom?
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Bernhard G. schrieb: > und hat das wirklich was mit Elektrolyse zu tun? Dein Wasser wird ausreichend leitend sein. Deine Elektroden sind es, die zerstört werden. Selbst hochfrequenter Wechselstrom verbessert das nicht wirklich. Du hast auch kein Dest.Wasser, also allen Möglichen Kram mit drin, das diese zu/zersetzt... einfach unbrauchbar macht. Daher dreht sich da ja alles um: Bernhard G. schrieb: > Ich habe bereits gesucht... die meisten Themen drehen sich um schall, > Schwimmschalter oder Druck.
Bernhard G. schrieb: > und hat das wirklich was mit Elektrolyse zu tun? > braucht man dazu nicht spezielle säure und viel stärkeren strom? Auch Trinkwasser oder Brunnenwasser hat eine geringe Leitfähigkeit durch Salze, Eisen und sonstige... Gleichstrom in Verbindung mit solchem Wasser wird Dir in kürzester Zeit die Elektroden zerfressen... https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse
Bernhard G. schrieb: > Wie "weit" ist Strom bei 5V von einem Arduino im Wasser leitend? Warum probierst Du das nicht einfach mal aus? Ist ja keine Hexerei!
Viel Dank für eure Antworten. Ich hätte nicht gedacht dass dies wirklich so ein Thema sein würde mit der Elektrolyse... Aber kann man das denn ca abschätzen wie lange es dauern wird bis Adern eines Netzwerkkabels durch sind? Vor allem möchte ich ja nur zB in einem 10 minuten Takt messen. Der Ablaufe wäre dann in etwa: - "+" auf HIGH setzen - messen - "+" wieder auf LOW setzen dieser vorgang wird nur ein paar milli sekunden dauern. Angenommen der durchlauf dauert 20ms bei 10 minuten intervall wären das 6x pro Stunde, oder 144x pro Tag. 144 x 20 ms = 2,8 sekunden pro tag bei 2,8 Skeunden Täglich müsste das doch ewig halten oder übersehe ich dabei etwas?
Ich sehe es auch so, einfach probieren ... und als Alternative kannst du ja jede Pegelmessstelle mit 2 parallelen wagerechten Kontakten (im Abstand von wenigen cm) bauen, an denen dann jeweils plus und minus anliegen - dann ist deine stromführende Strecke im Wasser immer gleichlang
- Die Leitfähigkeit hängt von vielen Faktoren ab. Unter anderem auch der Größe der Elektroden - Wenn dein Kupferdraht im Kabel korrodiert, was er auch ohne Strom tut, wird die gemessene Leitfähigkeit auch geringer - Die kleinste Potentialdifferenz zwischen zwei Elektroden führt zur elektrolytischen Zersetzung der Elektroden. Wenn ein Draht an GND und der andere am low geschalteten Pin eines Controllers ist, kann die Spannung dazwischen immer noch ausreichen, Strom fließen zu lassen - Nicht umsonst sieht das analoge Frontend von Leitfähigkeitssensoren recht umfangreich aus. Wechselspannung, mit Kondensatoren ausgekoppelt, Vierleitermessung,... Es gibt kapazitive Messmethoden, die sehr genau und zuverlässig sind. Dabei reichen schon zwei isolierte Kabel nebeneinander im Tank. Auch für Stufen könnten kapazitive Messmethoden mit Touch-Tasten-Technologie interessant sein.
Selbst wenn du gar nicht messen würdest, würde dir das blanke Kupfer innerhalb kurzer zeit oxidieren...
Teo D. schrieb: > Du hast auch kein Dest.Wasser ...mit dem dieses Prinzip sowieso nicht funktionieren würde. Destilliertes Wasser leitet keinen Strom.
Huh schrieb: > Teo D. schrieb: >> Du hast auch kein Dest.Wasser > > ...mit dem dieses Prinzip sowieso nicht funktionieren würde. > Destilliertes Wasser leitet keinen Strom. Autoprotolyse in Chemie nicht gehabt?
J. S. schrieb: > Autoprotolyse in Chemie nicht gehabt Nie die Leitwerte von reinem und hochreinem Wasser mal gesehen ?
einfach das dingens generell ausgeschaltet lassen, nur zum messen kurz einschalten
Elektroden (metallische Kontakte) oxidieren oder es setzt sich Kalk ab. Die funktionieren nicht lange. Eine gängige bessere Methode benutzt Temperaturfühler, durch die man Strom fließen lässt, der sie deutlich erwärmt. Sobald ein Fühler ins Wasser eintaucht, leitet das Wasser die Wärme ab, so dass die Temperatur sinkt. Dann lässt sich sehr zuverlässig messen. Werde mal etwas konkreter, wo willst du den Wasserstand messen?
Stefan F. schrieb: > > Werde mal etwas konkreter, wo willst du den Wasserstand messen? liest Du: Bernhard G. schrieb: > Ich möchte mir eine Füllstandsmessung für meinen Brunnen bauen. Nebenbei bemerkt: DC Messung und kurzzeit Einschaltung (z.B. wie oben vorgeschlagen) läuft hier seit 5 Jahren störungsfrei.
Andrew T. schrieb: > Ich möchte mir eine Füllstandsmessung für meinen Brunnen bauen. Ach, übersehen. Das Thema hatten wir hier schon mehrfach. Schau mal, was die Suchfunktion zu Tage fördert. ich erinnere mich, dass Alternativen wie Schwimmer, Ultraschall und optische Sensoren diskutiert wurden.
Andrew T. schrieb: > DC Messung und kurzzeit Einschaltung (z.B. wie oben vorgeschlagen) läuft > hier seit 5 Jahren störungsfrei. Nur interessehalber: Was benutzt du als Elektrodenmaterial?
Ein Drucksensor am Boden des Brunnens wäre eine recht einfache Möglichkeit. Die gibt es mit 4..20mA Ausgang o.ä. Kosten ca 25euro und misst bis 5Meter Das lässt sich mit nem Arduino dann auch ganz gut auswerten.
Ro n. schrieb: > Ein Drucksensor am Boden des Brunnens wäre eine recht einfache > Möglichkeit. > Die gibt es mit 4..20mA Ausgang o.ä. > Kosten ca 25euro und misst bis 5Meter > > Das lässt sich mit nem Arduino dann auch ganz gut auswerten. Das klingt nach einer guten Option! habe eben nach schwimmschaltern gesucht bin da aber nicht wirklich fündig geworden... kannst du so einen drucksensor empfehlen?
Bernhard G. schrieb: > Ich möchte mir eine Füllstandsmessung für meinen Brunnen bauen. Alles schon mal durchgekaut: Beitrag "Wasserpegelanzeige"
Bernhard G. schrieb: > Die Idee: > Netzwerkkabel nach unten legen und von diesem Kabel die Adern auf > mehreren Höhen montieren, zB alle 25 cm... > > Eine Ader dient als "+", alle anderen als "-". > Am ende prüfe ich mit einem Arduino alle Adern ab ob diese auf "HIGH" > oder "LOW" stehen - also Kontak mit dem Wasser haben oder nicht. > > Ein kleiner Test-Aufbau mit einem Wasserglas funktioniert wunderbar. > > Meine Frage nun: > Wie "weit" ist Strom bei 5V von einem Arduino im Wasser leitend? > > Im Wasserglas beträgt der Abstand der Adern ja nur ~5cm... > Aber funktioniert das auch wenn + und - im Wasser hängen, aber 2m > voneinander entfernt sind? Wenn es im Wasserglas funktioniert, dann probiere den Aufbau mal im Wassereimer, da kannst du mit 25cm testen. Die 2m kannst du auf 25cm reduzieren, indem du alle schon abgetesteten Adern ebenfalls auf "+" legst. Ich glaube allerdings auch, daß das nicht über längere Zeit hinweg funktionieren wird. Auf der anderen Seite ist LAN Kabel so günstig, daß man es auch öfter mal tauschen kann. Versuch macht klug. Eventuell eignet sich für deine Anwendung ein billiges Kabel mit Alu-Leitern besser als eines mit Kupferadern.
Teo D. schrieb: > Du hast auch kein Dest.Wasser Da komme ich bereits zu spät...
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Ich würde das nach dem Prinzip des Gies-o-maten anpacken. Beitrag "Giess-o-mat mit AVR Version 2" Als Sensor kann man ein zweiadriges, isoliertes Kabel verwenden. In dem Bereich, wo das Kabel ins Wasser taucht, ist die Kapazität zwischen den Leitern um Faktor 80 größer und damit die Schwingfrequenz geringer. Legt man das Kabel als Schleife (mit einem kleinen Gewicht unten), so hat man die beiden Enden im Trockenen in der Auswerteschaltung. Keine Elektrolyse, keine Korrosion. Die Frequenz kann man mit einem µC auswerten, ev. braucht man eine Tabelle zur Umrechnung in den Wasserstand. Das geht auch alternativ mit dem Q-Touch-Prinzip.
Bernhard G. schrieb: > Ro n. schrieb: >> Ein Drucksensor am Boden des Brunnens wäre eine recht einfache >> Möglichkeit. >> Die gibt es mit 4..20mA Ausgang o.ä. >> Kosten ca 25euro und misst bis 5Meter >> >> Das lässt sich mit nem Arduino dann auch ganz gut auswerten. > > Das klingt nach einer guten Option! > > habe eben nach schwimmschaltern gesucht bin da aber nicht wirklich > fündig geworden... > > kannst du so einen drucksensor empfehlen? https://www.ebay.de/itm/Edelstahl-Fullstandssensor-Transmitter-4-20mA-mit-Kabel-Fur-0-5m-Tiefe-Throw-In/173700103202?hash=item2871553c22:g:yyQAAOSwdUJcG1pG ich würd sowas probieren. Vor vieelen Jahren habe ich nach dem gleichen Prinzip (keine Ahnung woher damals der Sensor kam, da war das noch nicht so "in" mit den Chinakram) mal eine Füllstandmessung für einen Öltank realisiert
Ro n. schrieb: > Ebay-Artikel Nr. 173700103202 Über diesen bin ich bei meinen Recherchen auch schon gestoßen, wusste aber nicht was genau das Teil tut... Wie genau funktioniert das dann? Wird das einfach am Boden gelegt / montiert? ALso rein ins Wasser und los gehts? Welche Werte gibt das Ding dann aus? Einen variablen Wiederstand?
V2A Rohr mit Reedkontakten alle 20cm, außen drum ein runder Schwimmer mit Magneten. Das kann komplett abgedichtet werden. Einzige Hürde, man muss sich merken bei welchem Kontakt der Schwimmer zuletzt vorbei geschwommen ist.
Platanus schrieb: > Platinelektroden könnten da Abhilfe schaffen Oder Graphitelektroden. Dürften billiger sein.
Platanus schrieb: > Platinelektroden könnten da Abhilfe schaffen Genau, es war schon immer etwas teurer, einen besonderen Geschmack zu haben.
Bernhard G. schrieb: > Ro n. schrieb: >> Ebay-Artikel Nr. 173700103202 > > Über diesen bin ich bei meinen Recherchen auch schon gestoßen, wusste > aber nicht was genau das Teil tut... > > Wie genau funktioniert das dann? > Wird das einfach am Boden gelegt / montiert? > ALso rein ins Wasser und los gehts? > > Welche Werte gibt das Ding dann aus? Einen variablen Wiederstand? das Teil wird auf den Boden abgelassen. Es misst den Druck am Boden des Brunnens oder der Zisterne. Der ist ja abhängig von der Füllhöhe. Der verlinkte Sensor gibt einen Strom von 4 bis 20mA aus. Abhängig eben vom anliegenden Druck der ja, wie gesagt, der Füllhöhe entspricht. Diesen Strom kannst du wiederrum über einen passenden Shuntwiderstand in eine dir taugliche Messspannung (z.b. 0 bis 5 Volt) umwandeln.
Kapazitiv ist auch eine Option. AD7745 & AD7747 Der eine fuer koaxiale, der andere fure parallele Elektroden.
Ro n. schrieb: > Diesen Strom kannst du wiederrum über einen passenden Shuntwiderstand in > eine dir taugliche Messspannung (z.b. 0 bis 5 Volt) umwandeln. Interessant... hab noch nie zuvor von einem "Shunt-Wiederstand" gehört! ich glaube langsam verstehe ich die funktionsweise... Soweit ich das richtig sehe arbeitet dieser Sensor mit 24V DC. Der Sensor verbraucht dann eben je nach Füllhöhe 4 - 20mA. Bei eimen Messbereich von 0 - 5m also: 0m = 4,0 mA 1m = 7,2 mA 2m = 10,4 mA 3m = 13,6 mA 4m = 16,8 mA 5m = 20 mA ALso muss ich nur die mA messen und kann damit genau die Füllhöhe ermitteln? Wäre hierfür ein ACS712 - 5A passend oder könntet ihr einen besseren empfehlen?
Bernhard G. schrieb: > hab noch nie zuvor von einem "Shunt-Wiederstand" gehört Wir auch nicht! ;) Bernhard G. schrieb: > Ro n. schrieb: >> ... Shuntwiderstand ... Achso, davon schon. :)
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M.A. S. schrieb: > Bernhard G. schrieb: >> hab noch nie zuvor von einem "Shunt-Wiederstand" gehört > Wir auch nicht! ;) > > Bernhard G. schrieb: >> Ro n. schrieb: >>> ... Shuntwiderstand ... > Achso, davon schon. :) alles klar..... Bernhard G. schrieb: > Wäre hierfür ein ACS712 - 5A passend oder könntet ihr einen besseren > empfehlen? Dazu auch eine konstruktive Meinung?
Bernhard G. schrieb: > Bernhard G. schrieb: >> Wäre hierfür ein ACS712 - 5A passend oder könntet ihr einen besseren >> empfehlen? > > Dazu auch eine konstruktive Meinung? Du nimmst einfach einen 250R Widerstand und klemmst den an Sensorausgang und Masse. Wenn der Sensor nun 20mA rausschickt dann fallen am Widerstand 5Volt ab. Wenn der Sensor 4mA rausschickt dann fallen am Widerstand 1 Volt ab. Die Spannung am Widerstand kannst du einfach mit nem ADC Eingang messen. Du brauchst keinen spezielles Bauteil zum Strom messen.
Aber ein Arduino kann doch nur max 5V am Analog-Pin messen oder? Der sensor hat aber 24V... Sorry wenn das eine blöde Frage ist aber ich BLick da einfach nicht richtig durch...
Ich würde sagen, Wasser kann Strom so weit leiten, bis der Strom sich meßtechnisch nicht mehr vom thermischen Rauschen unterscheiden läßt.
Stefan H. schrieb: > Selbst wenn du gar nicht messen würdest, würde dir das blanke Kupfer > innerhalb kurzer zeit oxidieren... ich würde auch annehmen, dass gewisse Kabel schon längst kein reines Cu mehr sind. Denn hochfrequente Signale nutzen den Leiter mit steigender Frequenz immer mehr an der Oberfläche des selbigen. deswegen ist z.B. einer auf die Idee gekommen, die Seele von Antennenkabeln nur noch aus Bluemendraht zu machen. =verkupfertes Eisen. Der Kupferzuschlag bleibt davon bisweilen aber unberührt. Ich würde als Elektroden versuchen, dass man an Leitungsenden ein Stück Bleistiftmine hat, das dann zur Ader hin z.B. mit Silicon abgedichtet ist, sodass das Leitungsmetall keinen Kontakt zum Wasser bekommt.
Bernhard G. schrieb: > Aber ein Arduino kann doch nur max 5V am Analog-Pin messen oder? > Der sensor hat aber 24V... > > Sorry wenn das eine blöde Frage ist aber ich BLick da einfach nicht > richtig durch... Der Sensor hat einen Stromausgang. Der regelt da einen Strom ein. Baust du einen 250 Ohm Widerstand ein dann fallen bei 20mA 5Volt ab. Die misst du. Baust du einen 100 Ohm Widerstand ein dann fallen bei 20mA 2Volt ab. Der Sensor könnte 24Volt am Ausgang rausgeben. Aber dann müsstest du einen 1,2k Widerstand an den Ausgang bauen... Dann müssten nämlich 24Volt anliegen damit 20mA fliessen. R = U/I I gibt der Sensor aus. Der regelt einen Strom ein an seinem Ausgang. R legst du fest. Und je nachdem wie du den Widerstand wählst kannst du, mit gewissen Grenzen natürlich, festlegen wie gross deine zu messende Spannung sein wird. Dast ist u.a. ein Vorteil von so einem Stromschleifenausgang. Den kann man sich schön anpassen.
Harald W. schrieb: > Platanus schrieb: > >> Platinelektroden könnten da Abhilfe schaffen > > Genau, es war schon immer etwas teurer, > einen besonderen Geschmack zu haben. Schade nur dass Diamant nicht leitet, sonst würde ich den empfehlen!
Ro n. schrieb: > Bernhard G. schrieb: >> Aber ein Arduino kann doch nur max 5V am Analog-Pin messen oder? >> Der sensor hat aber 24V... >> >> Sorry wenn das eine blöde Frage ist aber ich BLick da einfach nicht >> richtig durch... > > Der Sensor hat einen Stromausgang. > Der regelt da einen Strom ein. > > Baust du einen 250 Ohm Widerstand ein dann fallen bei 20mA 5Volt ab. Die > misst du. > > Baust du einen 100 Ohm Widerstand ein dann fallen bei 20mA 2Volt ab. > > > Der Sensor könnte 24Volt am Ausgang rausgeben. Aber dann müsstest du > einen 1,2k Widerstand an den Ausgang bauen... Dann müssten nämlich > 24Volt anliegen damit 20mA fliessen. > > R = U/I > > I gibt der Sensor aus. Der regelt einen Strom ein an seinem Ausgang. > R legst du fest. > Und je nachdem wie du den Widerstand wählst kannst du, mit gewissen > Grenzen natürlich, festlegen wie gross deine zu messende Spannung sein > wird. > > Dast ist u.a. ein Vorteil von so einem Stromschleifenausgang. > Den kann man sich schön anpassen. Danke für die Erklärung! Ich glaube ich komm der sache näher.. vl habe ich nur einen denkfrehler... Wenn der Sensor mit 24V arbeitet und nur 20mA fließen deteutet das doch das der Sensor kaum einen Wiederstand hat. Somit müssten doch immernoch relativ viele V am Sensorausgang rauskommen !? Sorry wenn sich das Dumm anhört :(
sofern baulich möglich würde ich immer versuchen, einen "Ersatzluftdruck" statt in der Flüssigkeit zu messen. ganz so, wie es in der Waschmaschine mit der Druckdose passiert. um welche Differenzen des Flüssigkeitsstandes sprechen wir überhaupt? Man könnte ein unten offenes aber oben geschlossenes Röhrchen oder Stück Schlauch in den Brunnen hängen. Oben dann ein Manometer, Messbereich 1Bar, evtl reicht eines für 500mBar, dran (1 Bar entspricht dem Druck von 10m Wassersäule) wenn man einen tiefst möglichen Wasserstand hat, "eicht" man das Manometer dann auf Null. wenn das Wasser ansteigt, steigt der Druck im Röhrchen und das Manometer zeigt es entspr. an
Bernhard G. schrieb: > Ich glaube ich komm der sache näher.. vl habe ich nur einen > denkfrehler... Denkfehler: ja Der Sache näher kommen: Nein Bernhard G. schrieb: > Wenn der Sensor mit 24V arbeitet und nur 20mA fließen deteutet das doch > das der Sensor kaum einen Wiederstand hat. Somit müssten doch immernoch > relativ viele V am Sensorausgang rauskommen !? die 24V kommen bei offener Leitung und damit auch bei zu hohem Widerstand entsprechend einer offenen Leitung. 4-20mA ist der Messbereich bei 0-5m Bei 250 Ohm gilt wie oben vorgerechnet Ro n. schrieb: > Baust du einen 250 Ohm Widerstand ein dann fallen bei 20mA 5Volt ab. Die > misst du. der Messbereich ist aber vorgegeben 0-5m Bei 6m können eben mehr als 5V am 250 Ohm rauskommen nur eben nicht mehr genau, ich bezweifel die 20mA Strombegrenzung. Es liegt nun an dir mehr als 5V eben nicht auf den ADC zu geben. Bernhard G. schrieb: > Aber ein Arduino kann doch nur max 5V am Analog-Pin messen oder? Dafür wurden Spannungsteiler erfunden, auch zwingt dich niemand VCC als AREF zu verwenden und was machst du wenn AREF = VCC = 4,8V sind? Auch deswegen haben AVR eine eingebaute AREF von 1,1V oder 2,56V um unabhängig von der genauen VCC zu sein -> siehe Datenblatt.
Der Sensor verhält sich wie ein variabler Widerstand, der je nach gemessenem Füllstand automatisch so eingeregelt wird, dass genau besagter Strom fliesst. Wenn du ihn einfach zwischen 24 Volt und Masse hängst, zieht er also schon genau diesen Strom aus deiner Spannungsquelle. Das bringt dir so noch nichts, du willst ja etwas Messen. Deswegen musst du noch einen Messwiderstand in den Stromkreis einbauen zwischen Masse und Minus-Anschluss des Sensors, 250 Ohm sind praktikabel. Der Sensor lässt weiterhin den Messstrom fließen und dieser führt am Widerstand zu einem Spannungsfall, dien zu messen kannst. Die vielen Volts wie zu schreibst können nicht auftreten, da der Messwiderstand den Minus-Anschluss nach Masse "zieht".
Patrick schrieb: > Der Sensor verhält sich wie ein variabler Widerstand, der je nach > gemessenem Füllstand automatisch so eingeregelt wird, dass genau > besagter Strom fliesst. Wenn du ihn einfach zwischen 24 Volt und Masse > hängst, zieht er also schon genau diesen Strom aus deiner > Spannungsquelle. Das bringt dir so noch nichts, du willst ja etwas > Messen. Deswegen musst du noch einen Messwiderstand in den Stromkreis > einbauen zwischen Masse und Minus-Anschluss des Sensors, 250 Ohm sind > praktikabel. Der Sensor lässt weiterhin den Messstrom fließen und dieser > führt am Widerstand zu einem Spannungsfall, dien zu messen kannst. Die > vielen Volts wie zu schreibst können nicht auftreten, da der > Messwiderstand den Minus-Anschluss nach Masse "zieht". AAHHHHH Vielen Dank ich glaube jetzt hab ich's! Da der Sensor ja nicht die Welt kostet werde ich Ihn mir einfach mal bestellen und mit dem Multimeter ein paar Messungen machen. Ich denke dann geht mir endlich das große Licht auf :D Vielen Dank euch allen für eure Mühe. Ich werde euch auf dem laufenden halten :)
Joachim B. schrieb: > Bernhard G. schrieb: >> Wenn der Sensor mit 24V arbeitet und nur 20mA fließen deteutet das doch >> das der Sensor kaum einen Wiederstand hat. Somit müssten doch immernoch >> relativ viele V am Sensorausgang rauskommen !? Der Ausgang des Sensors hat im Prinzip einen variablen Widerstand. Und der wird vom Sensor immer so eingestellt, dass eben im Ausgangskreis der gewünschte Strom fliesst. Nehmen wir mal an der Sensortreibt seinen Ausgangsstrom mit 24Volt (was in der Realität nicht stimmt, aber für die theoretische Betrachtung hier ausreichen soll): Wenn du den Sensor z.b. am Ausgang kurzschliesst (und er 5meter unter Wasser hängt) dann wird er seinen Widerstand intern auf 1,2kohm stellen. dann fliessen nämlich genau 20mA. Allerdings kannst du dann aussen nix messen. Weil da ist ja jetzt ein Kurzschluss. Ersetzt du den Kurzschluss durch z.b. 250 Ohm Widerstand dann wird der Sensor seinen internen Widerstand auf 950 Ohm verringern. Dann fliessen wieder 20mA. 20mA Strom durch einen 250 Ohm Widerstand ergeben dann (U = I*R) 5Volt die du messen kannst.
Wenn du eh schon mit einem Arduino operierst, warum dann nicht z.B. nur alle 5 Sekunden einen Messimpuls von z.B. 0,1 Sec durch die Leitungen und Elektroden jagen? Dann ist nix mit Elektrolyse & Zersetzung. Nebenbei kannst du ja auch Graphitelektroden verwenden. Muss doch sicher kein statisches Signal sein, oder? ;)
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Hier werden verschiedene Pegelmessverfahren ganz gut beschrieben: https://izw.baw.de/publikationen/dresdner-wasserbauliche-mitteilungen/0/25_Heft_53_Siedschlag_Wasserst%C3%A4ndeDurchfl%C3%BCsse.pdf Und hier ebenfalls: https://de.qwe.wiki/wiki/Level_sensor Ich selber frage mich, ob LIDAR ebenfalls an Wasseroberflächen funktioniert. Die Sensoren sind in den letzten Jahren ja echt günstig geworden, z.B. der hier: https://www.robotshop.com/de/de/benewake-tf02-lidar-led-entfernungsmesser-ip65-22m.html Ansonsten scheint mir die Füllstands-Sensorlösung auf den ersten Blick auch die einfachste Lösung zu sein - der oben verlinkte Sensor ist allerdings kein Relativdrucksensor und wird daher bei schönem Wetter einen höheren Wasserpegel anzeigen als bei schlechtem Wetter (Stichwort: Hochdruck vs. Tiefdruckgebiete). Mit einem zweiten Sensor könntest Du das aber ggf. wieder rausrechnen. Ich weiß nur nicht, wie langzeitstabil die Dinger sind und ob die immer wieder abgeglichen werden müssen. Auch die Wassertemperatur und die damit verbundene Änderung des spezifischen Gewichts könnte Auswirkungen haben - müsste man halt genauer nachrechnen (aber nicht mehr um diese Zeit ...) Dies nur so als Hinweis. Viele Grüße Igel1
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Es geht auch mit PTC in Reihenschaltung. Der Strom wird so hoch gwaehlt, dass diese Warm werden. Wenn dieser von Wasser umschlossen ist, wird dieser staerker gekuehlt. Diese Widerstandsaenderung wird gemessen und ausgewertet. Das Verfahren ist fuer sporadische Mesungen, stuendlich geeignet.
Kommen bei der Messung mit Kupferelektroden keine Metallionen ins Wasser? Wäre bei Trinkwasser nicht gesund oder?
Gerald K. schrieb: > Kommen bei der Messung mit Kupferelektroden keine Metallionen ins > Wasser? Wäre bei Trinkwasser nicht gesund oder? Die Dosis macht das Gift. Wasser ist sogar tödlich, wenn man davon zu viel trinkt.
Gerald K. schrieb: > Kommen bei der Messung mit Kupferelektroden keine Metallionen ins > Wasser? > Wäre bei Trinkwasser nicht gesund oder? Hol dir einen Auszug von deinem Wasserversorgung und kuck mal was da alles so im Wasser ist...
Sebastian R. schrieb: > Es gibt kapazitive Messmethoden, die sehr genau und zuverlässig sind. > Dabei reichen schon zwei isolierte Kabel nebeneinander im Tank. Ich habe dafür 16mm Cu Rohr genommen, in dessen Mitte ein isolierter Draht gespannt ist. Das Ganze ist im Prinzip ein Kondensator. Selbiger ist Bestandteil einer Brücke, die mit Wechselspannung (ca. 30-50kHz) gespeist wird. Die Brücke ist bei leerem Wassertank auf 0 abgeglichen. Füllt sich der Tank, dann ändert sich die Kapazität wodurch die Brücke verstimmt wird. Die Ausgangsspannung kann man dann verstärken und gleichrichten. Man erhält somit eine dem Füllstand proportionale Spannung, die man auswerten kann. Das kann man mit einem µC machen oder mit einem passenden IC und einer LED-Kette. Ich habe es mit Letzterem gemacht, da ich noch alte A277 über hatte. Dieser IC kann 12 LED ansteuern was für diesen Zwecken völlig ausreichend ist. Wenn man es feiner gestuft haben möchte kann man auch mehrere dieser IC kaskadieren.
Es gibt auch Ultraschallabstandsmessungen fuer den Fuellstand. Piezoschwinger, die im Wasser verstummen gibt es auch noch zur Auswertung. Aus den vielen Messverfahren, darf der TO nun waehlen.
Es wurde viel besprochen. Fakt ist, Ultraschall Orthogonal zur Oberfläche ist das einzige was nicht das Volumen sondern den Pegel misst. Kapazität misst in bestimmter Konfiguration auch nur den ideal zustand, wie auch der Drucksensor (obwohl Wasserdruck recht zuverlässig ist). Was bei Wasser eigentlich immer funktioniert, ist Schwerkraft und und Druckausgleich. Ein Gummischalauch mit Luft gefüllt am Brunnenboden befestigt, zeigt immer den Druck an, der dem Füllstand entspricht. Das kann mechanisch als auch mit Drucksensoren Dargestellt werden. Bei entsprechend tiefem Brunnen (ab 5m würde ich mal wage schätzen), kann dies auch mit GardenaBaumarktschlauch erfolgen. Du nimmst also den Besagten Schlauch und füllst ihn mit Luft. Dann versenkst du ihn im Brunnen mit bspw. einem Stein am Ende. Bei Füllstandsänderung, ändert sich der druck im Schlauch. Du kannst nun über einen kleine Blase (Luftbalon im Rohr) oder über einen Sensor am Stutzen das Delta messen. Ein Wetterbarometer nach Goethe funktioniert ähnlich. Problematisch sind hier Temperatur und Umgebungsdruck (kompensierbar) Wie alle indirekten Messprinzipien ist ein einmaliger Min/Max Abgleich für die Genauigkeit unverzichtbar. Zur Frage: Eine direkte Messung über den Widersand oder die Wasserkapazität ist für deine Low Budget Variante zu kompliziert zu Justieren (Korrosion, Leitwert Wasser uvm.). Wenn du unbedingt elektrisch messen willst, dann solltest du etwas fertiges kaufen (k.A. ob es was gibt), dass wahrscheinlich sehr Kostspielig wird.
Jetzt waere der TO, Bernhard, an der Reihe sich zu aeussern, was wichtig ist tatsaechlich zu messen. Fuer Hilfesuchende gibt es auch eine Bringschuld sich aktiv einzubringen fuer die Loesungsfindung.
MaHu schrieb: > Kapazität misst in bestimmter Konfiguration auch nur den ideal zustand, Das erkläre mal. MaHu schrieb: > Eine direkte Messung über den Widersand oder die Wasserkapazität ist > für deine Low Budget Variante zu kompliziert zu Justieren (Korrosion, > Leitwert Wasser uvm.). Was ist daran kompliziert? Ich habe es kapazitiv, wie in einem früheren Post beschrieben, gemacht und das ist weder kompliziert noch schwierig abzugleichen. Die Herstellung des Sensors (Kupfer-, Edelstahl-, Alurohr etc. mit innenliegenden gespannten Draht (einfache isolierte Litze)) ist sehr einfach und mit minimalster Werkzeugausstattung realisierbar. Korrosion ist ebenso kein Thema, wer paranoid veranlagt ist kann das Rohr mit einem Farbüberzug versehen, was aber bei Kupfer, Edelstahl nicht erforderlich ist. Selbst wenn sich auf dem Kupferrohr eine Oxid- oder Sulfatschicht bildet ist das uninteressant, da diese eine deutlich geringere Dielektrizitätskonstante als Wasser hat und somit den zur Messung relevanten Kapazitätswert nur unwesentlich beeinfluß. Desweiteren weist die Messung eine gute Linerität auf (wegen C ~ l (Länge) beim Zylinderkondensator). MaHu schrieb: > Wenn du unbedingt elektrisch messen willst, > dann solltest du etwas fertiges kaufen (k.A. ob es was gibt), dass > wahrscheinlich sehr Kostspielig wird. Der Aufwand für das Ganze ist auch moderat. Das nötige elektronische Material dürfte in den meisten Bastelkisten vorhanden sein. Das Teuerste dürfte das Kupferrohr sein. 18'er Rohr gibt es ab ca. 6€/m. Die Elektronikteile liegen unter 20€ selbst wenn man es kaufen müßte. Die Frage ist jetzt was bei Dir sehr kostspielig ist. Wenn man Deinen Post so liest, ist eigentlich kein Verfahren wirklich geeignet. Achja und die Schaltung ist auch kein Hexenwerk, das bekäme auch ein Anfänger hin.
Gerald K. schrieb: > Kommen bei der Messung mit Kupferelektroden keine Metallionen ins > Wasser? > Wäre bei Trinkwasser nicht gesund oder? Kupfer ist für Menschen kaum giftig; in geringer Mengen ist es sogar essentiell.
Harald W. schrieb: > Kupfer ist für Menschen kaum giftig; in geringer Mengen > ist es sogar essentiell. Metallisches Kupfer ist glaub ich giftig, Cu-Ionen sind es dann denke ich - oder?
Bei der Forensuche mal "Füllstand" einzugeben ist zu aufwändig? Hier wird alle Nase lang darüber diskutiert - es hat aber offensichtlich noch nicht jeder seinen Senf dazu abgegeben.
Jörg S. schrieb: > Metallisches Kupfer ist glaub ich giftig, Cu-Ionen sind es dann denke > ich - oder? Deshalb fertigt man in DE Wasserleitungen aus Kupfer.
Zeno schrieb: > Deshalb fertigt man in DE Wasserleitungen aus Kupfer. In kalkigen Gegenden schon. Wenn das Wasser aber sauer wird, gehen die Saeuglinge als erstes ein. Das ist CO2 Emissionsreduktion vom Feinsten. Der TO hat sich noch nicht geaeussert, welche Loesungen er am ehesten meint realisieren zu koennen.
Dieter schrieb: > In kalkigen Gegenden schon. Da liegst Du falsch. Für Installationen mit Kupfer sollte der pH-Wert >7,3 sein. Leider ist das bei hartem, also kalkhaltigem Wasser oft nicht Fall. Normalerweise stellen die Wasserwerke den pH-Wert auf > 7,3 (basisch) ein, bei hartem Wasser ist das aber nicht möglich. Da erreicht man selten Werte über 7. Aus diesem Grund sollte bei hartem Wasser eher kein Kupfer verwendet werden. Nachlesen kann man das z.B. hier https://www.bfr.bund.de/de/presseinformation/1998/04/kupferrohre_nicht_fuer_alle_trinkwasserinstallationen_geeignet-841.html
Der Kalk bildet eine Schicht, so dass Cu oder Pb nicht in das Wasser loest. Allerdings sauer gewordenes Grundwasser (saurer Regen) schaedigt diese Schicht. Das fuehrte zu den Problemen in der Zeit 80/90er Jahren. Dort kippte der ph Wert fuer immer. Diese Gemeinden mussten die Cu Rohre austauschen. Den Nachbargemeinden von solchen Gemeinden wurde daher auch angeordnet kein Cu, auch nicht innen verzinnt, mehr zu verwenden bei Neubau und Erneuerung. Weil also darauf kein Verlass mehr war, auch heute noch ist, sollen daher keine Cu Rohre dort mehr verbaut werden. Basisch waeren zum Beispiel kalihaltige Untergruende. In vielen Bundeslaendern ist fuer hartes Wasser noch keine ph-Anlage vorgeschrieben. Die Formulierung " bei hartem Wasser ist das aber nicht möglich. " beinhaltet dies, lenkt aber geschickt an einer solchen Luecke vorbei. Die Presseinformation verkuerzt den Zusammenhang einer umfangreichen Trinkwasserverordnungen etwas zu sehr.
Zeno schrieb: > Aus diesem Grund sollte bei hartem Wasser eher kein Kupfer verwendet > werden. "sollte", wie niedlich. Was man alles nicht sollte ... die Liste wäre lang.
Der TO hat sich noch nicht geaeussert, welche Loesungen er am ehesten meint realisieren zu koennen. Füße stillhalten bis der TO wiederkehrt, wäre daher meine Empfehlung. Oder müßte man nicht besser schreiben "Finger stillhalten bis ..."?
Dieter schrieb: > Die Presseinformation verkuerzt den Zusammenhang einer umfangreichen > Trinkwasserverordnungen etwas zu sehr. Ist aber für die Grundinformation völlig ausreichend. Bei den Informationen unseres örtlichen Wasserversorgers steht es nicht anders. Dieter schrieb: > In vielen > Bundeslaendern ist fuer hartes Wasser noch keine ph-Anlage > vorgeschrieben. Es ist sinnlos, weil ich eben bei hartem Wasser den pH Wert nicht beliebig erhöhen kann
So hier bin ich wieder :) Bitte entschuldigt meine lange Abwesenheit... ihr wisst schon - Weihnachten, Familie, Skiurlaub... hab den Thread hier total vergessen. Zuerst einmal war ich anfangs skeptisch ob sich überhaupt jemand hier melden würde. Das eine solche Diskussion entstehen würde hätte ich mir nie gedacht. Zum Glück habe ich hier nachgefragt da einige User hier sehr gute Argumente sowohl für als auch gegen diverse Varianten aufgezeigt haben. An vieles hätte ich gar nicht gedacht! Über die letzten Tage habe ich immer wieder über dieses Thema gegrübelt und habe mich fürs erste für folgende Herangehensweise entschieden: Ich werde es jetzt im ersten Schritt mit einem Schallsensor versuchen. Genauer gesagt "HC-SR04" da ich daovn ein paar zuhause habe. Erste Tests zeigten eine akzeptable Genauigkeit (~+-3cm). Ein DHT22 Sensor und eine Formel zur Berechnung der Schallgeschwindigkeit bei Temperatur X konnte die Genauigkeit auf ~+-1cm) verbessern. Mit 3 Messungen je Sensor und dem Mittekwert aus allen Messungen konnte die Genauigkeit auf +-0,5cm nochmal gesteigert werden. Das ist jetzt für meine Zwecke mehr als ausreichend. Des weiteren habe ich dem Projekt erst ein 0,96" Display, dann aber doch ein 1,77" Display RGB hinzugefügt. Sensordaten werden bereits in eine Datenbank meines Webservers zuhause gefüttert, das Display zeigt bereits das nötigste an (fehlt nur noch der optische Feinschliff) Aktuell bin ich dabei die Platinen für das ganze zu designen. Falls hier Interesse besteht kann ich euch gerne am laufenden halten. Gerne auch mit Fotos falls gewünscht. Da ich unten im Brunnen höchstwahrscheinlich keinen W-Lan Empfang haben werde, habe ich mich für folgenden Aufbau entschieden: Unten eine Abzweigdose mit Bohrungen für die Schallsensoren möglichst gut abgedichtet. Oben eine weitere Abzweigdose mit einem Ausschnitt für das Display. Als Verbindungsleitung werde ich ein Netzwerkkabel verwenden. Also dann, liebe Grüße und ruhige Feiertage, gutes neues usw... :)
Bernhard G. schrieb: > Ich werde es jetzt im ersten Schritt mit einem Schallsensor versuchen. > Genauer gesagt "HC-SR04" da ich daovn ein paar zuhause habe. Der Sensor ist zweifellos billig, einfach anzuwenden und liefert ausreichend genaue Ergebnisse. Aber: Wie wirst du ihn vor Korrosion durch Luftfeuchtigkeit beschützen?
Man bekommt ohne eine solche Anlage nicht mit, ob der ph Wert gesunken ist, außer bei den Kontrollmessungen (Einsendung an das Labor zu festen Terminen). Der ph Wert könnte beeinflusst werden, demgegenüber steht aber eine erheblich erhöhte Verschlammung der Rohre und erhöhte Leitfähigkeit des Wassers. Kalkig, stabiler sicherer ph Wert erlaubt das zwar noch, aber eigentlich sollten wegen der Probleme alle von Cu, Pb und ähnlichen kritischen Materialen bei der Wasserversorgung weggehen. Die ph-Anlagen sind aber auch eher eine technische Behelfslösung zum Umgang mit einem Abfall der Wasserqualität. Hausbrunnen sind generell kritisch, auch in Kalkgegenden, weil diese vorwiegend auch vom sauren Regen bereits erfaßt bzw. geändert wurden.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wie wirst du ihn vor Korrosion durch Luftfeuchtigkeit beschützen? dazu habe ich leider noch keine Antwort. Da die Sensoren ohnehin nur ein paar € kosten werde ich es einfach mal drauf an kommen lassen wie lange diese halten... Wenn Sie 2-3 Jahre schaffen kann ich damit leben... werde Die Platine do designen das die Sensoren schnell ausgetauscht werden können. Falls Sie nicht so lange halten werde ich versuchen bessere Sensoren zu finden. Falls es keine gibt werde ich die Variante mit einem Drucksensor versuchen.
Bernhard G. schrieb: > Da die Sensoren ohnehin nur ein paar € kosten werde ich es einfach mal > drauf an kommen lassen wie lange diese halten... Mit etwas Glück ist Korrosion gar kein Problem. Das würde mich freuen. Das Ergebnis würde mich sehr interessieren. Auch wenn es einige Monate dauert. Kannst du das irgendwie in deinen Kalender eintragen und mir danach eine persönliche Nachricht schicken?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Das Ergebnis würde mich sehr interessieren. Auch wenn es einige Monate > dauert. Kannst du das irgendwie in deinen Kalender eintragen und mir > danach eine persönliche Nachricht schicken? sehr gerne. Ich hoffe ich vergesse es nicht... sonst trags dir auch ein und erinnere mich haha.
Bernhard G. schrieb: > Da ich unten im Brunnen höchstwahrscheinlich keinen W-Lan Empfang haben > werde, ... Wie Tief ist denn der Brunnen? Und welcher Füllstandshub muss insgesamt gemessen werden?
Dieter schrieb: > Wie Tief ist denn der Brunnen? > Und welcher Füllstandshub muss insgesamt gemessen werden? bis zur Wasseroberfläche = ~15m Nutzbarer Wasserstand (Also Abstand zwischen Voll und Leer) = ~70cm
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Bearbeitet durch User
Bernhard G. schrieb: > Nutzbarer Wasserstand (Also Abstand zwischen Voll und Leer) = ~70cm Und den Wasserstand braucht man da auf 0,5cm genau? Für den Zweck wären 4 oder 8 Schwellwerte völlig ausreichend und auf den cm kommt es dabei auch nicht an.
Eine Strecke von 15m wäre ganz gut mit WLAN-Kabel zu machen. In dem Falle meine ich ein echtes WLAN-Kabel und nicht das was mit der Verkohlung sonst gemeint ist. Es handelt sich dabei um ein spezielles Flachbandkabel für ca. 12cm Wellenlänge, das die 2.4GHz gut einfängt, transportiert und wieder verstrahlt. Dazu muss man natürlich ein Ende nahe an den Sender bringen, bzw. im Idealfall kann direkt eingekoppelt werden. Der Empfänger muss sich auch nahe der Leitung befinden, bzw. im Idealfall kann direkt angekoppelt werden. Das gibt es nicht zu kaufen, da die Anwendungsfälle einfach viel zu selten sind um einen Markt zu finden. Eine solche Lösung ist auch deutlich schlechter im Vergleich zu Range-Extendern.
Das wundert mich jetzt aber, dass es deine "WLAN-Kabel" nicht zu kaufen gibt. Ich würde auch bei Gelegenheit welche benötigen ;-)
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