Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Füllstandssteuerung mit Industriekomponenten / kapazitiver Sensor?


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von egal (Gast)


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Meine gut 20 Jahre alte Pumpensteuerung zur Entwässerung ("Grauwasser") 
hat Elektroden bei unterschiedlichen Füllständen für Pumpe AUS, Pumpe 
EIN, ALARM.
Das bestehende System pumpt sporadisch nicht und ich möchte es ersetzen 
(es könnte auch sein, dass die Pumpe nicht anläuft, aber das ist ein 
anderes Thema).
Ersatz kostet 700 Euro und enthält nicht viel mehr als ein 
Trafonetzteil, Mikrocontroller und Relais..
Überdies bin ich von dem System nicht begeistert und möchte einen 
"besseren" Sensor und eine modulare Steuerung.

Ich würde mir gerne einen kleinen Schaltschrank hinbauen mit Hutschiene, 
Netzteil, und eine Art Hutschienen-Schmitttrigger (Komparator mit 
Hysterese) als Grenzwertschalter sowie daran ein Relais für die Pumpe.
Bleibt nur der Sensor - ich dachte an einen kapazitiven, analogen 
Füllstandssensor mit ca. 30..40 cm Länge.

Was ich bisher an Herstellern gesehen habe, will alles einen Login bevor 
man die Preise sehen darf. Hat da jemand einen Tipp?

von Ingolf G. (koermit) Benutzerseite


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Gut, aber auch teuer (Preise sieht man auch)
Gugs du mit google "ifm füllstandssensor kapazitiv"

von egal (Gast)


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Danke, guter Hinweis, ich finde spontan Preise um die 300 neu und ein 
paar Gebrauchte.

Dabei fällt mir auf:

 - Der Sensor muss IP67 und besser haben, denn er könnte im Zweifelsfall 
im Wasser liegen.
- Schaltausgänge sind ggf. im Sensor parametrierbar, damit könnte der 
Analogausgang samt separater Auswertung evtl. entfallen.

von egal (Gast)


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kapazitive Tauchsonden sind wohl rar, zumindest finde ich keine.
Tauchsonden (Druckwandler) wiederum gibt es, die kosten aber ab 500 
Euro.
Ein "Niveau-Überwachungsrelais" für 35 Euro wäre als Provisorium mit den 
vorhandenen Elektroden denkbar.

von STK500-Besitzer (Gast)


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egal schrieb:
> kapazitive Tauchsonden sind wohl rar, zumindest finde ich keine.

Die werden haufenweise zur Messung der Füllhöhe von 
Flugzeug-Treibstofftanks verwendet.

egal schrieb:
> Tauchsonden (Druckwandler) wiederum gibt es, die kosten aber ab 500
> Euro.


Biliig und Industrie passen nicht zusammen.
Bei Gartenzisternen (fällt das auch unter "Grauwasser"?) werden ja gerne 
Selbstbau-Sensoren nach dem Einperl-Prinzip oder kapazitiv mit 
(isolierten) Leiterschleifen verwendet.

von Wolfgang (Gast)


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Als Industriekomponente findet man für Füllstandmessung Vibrationssonden 
(Grenzwertschalter für voll) oder Schwimmerschalter (Rohr mit 
innenliegender Reed-Schalterkette, Schwimmkugel mit Permanentmagnet)
Ebay-Artikel Nr. 293717601961
https://www.wassertechnik.pro/pumpentechnik/schwimmerschalter/sn20-schwimmerschalter-edelstahl

von Wolfgang (Gast)


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von Philipp K. (philipp_k59)


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Wolfgang schrieb:
> Endress+Hauser

Da gibt es auch tolle Sensoren mit einstellbaren schaltschwellen über 
einen Schieber.

Kenne ich mit 2 Schaltschwellen.. für leer und voll.. bei voll wird 
gepumpt und bei leer stoppt es wieder.

von egal (Gast)


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Mit Tauchsonde meine ich einen Sensor samt Elektronik, der komplett im 
Medium liegen kann.
Die meisten sind für Tankmontage und Schraubflansch, wenn auch mit hoher 
Schutzklasse.

Evtl. versuche ich es als Kompromiss erstmal mit demselben 
Sensor(prinzip) und wenn das keine Besserung bringt muss ich mir einen 
Sensor basteln.

von egal (Gast)


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STK500-Besitzer schrieb:
> Biliig und Industrie passen nicht zusammen.

Dreihundert Euro darf der perfekte Sensor kosten, wenn er 20 Jahre 
arbeitet.

von egal (Gast)


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Mitterweile denke ich an folgendes:

Sonde / Sensor im Eigenbau (V4A, Teflonisolierung. Koaxial oder Platten 
wg. einfacher Reinigung - Genauigkeit 10% reicht aus)

Attiny25 o.Ä. mit Charge-Transfer-Messung per interner S&H Kapazität 
(z.B. Beitrag "QTOUCH ohne ASF (C Sourcecode)")

Ausgangssignal 1-10 V (aus 24V per PWM und Filter)

3 m Leitung

LOGO 8 24 CE mit 10V Analogeingang und Transistorausgang (120+60 Euro 
Software)

Schütz für Pumpe

Betrieben im Feuchtraum/Schutzbereich 1 mit einem Klasse II 
Schaltnetzteil mit 24V (=>SELV?)

- AVR statt Oszillator mit NE555, da Temperatureinfluss entfällt und per 
Sofware Sonde kalibrierbar
- 1-10 V als Standardschnittstelle, kompatibel zu anderen Sensoren. 
Allerdings liegt die Leitung parallel zum Kabel der Pumpe, und es muss 
auch bei laufender Pumpe funktionieren.
- SPS als Grenzwertschalter, da zum gleichen Preis flexibler als 
(aussterbende?) Module, Statusanzeige integriert, weitere Funktionen 
möglich


Bis auf den gebastelten Sensor sollte es "jeder" warten können.
Wenn der Sensor ausfällt, nützt die Wartbarkeit auch nix, wenn es keinen 
off-the-shelf Ersatz gibt, oder dieser teurer ist als ein 
all-in-one-System wie zuvor.

Ich weiß nur nicht, wie/womit ich Edelstahl und Teflon(!), 
Mikrocontroller und Kabel mechanisch fest und wasserdicht 
vergieße/verklebe (wenn die Pumpe ausfällt, ist die ganze Sonde unter 
Wasser).
Seifenlauge, Extremtemperaturen 4-90°.
Säurefreies Silikon? Flexibler Montagekleber? 2K-Silikongussmasse?

von HanfIn (Gast)


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Oder ein Giesomat Sensor!

von majo (Gast)


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Wenn es lange halten soll - Kepp it Simple!

https://www.reichelt.de/schwimmerschalter-sht-200983-p149259.html

An/aus, funktioniert Jahrzehntelang sogar in Schlamm ist nicht teuer und 
braucht keine Steuerung und kein Netzteil oder Relais was irgendwann 
ausfällt.
Wenn Du unbedingt noch einen ALARM zustand haben willst, bau einen 2. 
Schalter einfach an höherer Stelle ein.

von egal (Gast)


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majo schrieb:
> schwimmerschalter

Ein Schwimmerschalter war früher dort mal eingesetzt. Ich weiß nicht 
mehr, warum dann eine andere Lösung gewählt wurde.
Bauraum, Verschleiß, Reinigung, Sicherheit.
Oder einfach nur Preis und Verfügbarkeit.
Mit SPS bleibt die Möglichkeit ja trotzdem, einen Schwimmerschalter oder 
Grenzwertschalter beliebiger Art einzusetzen, und zwar mit 
Schutzkleinspannung und allen Extras (Nachlaufzeit, Alarm etc.).

Eigentlich wollte ich ja tolle deutsche Qualität, aber Siemens schafft 
es noch nichtmal, die Demo für die LOGO Programmiersoftware 
bereitzustellen... und falls man sie dann auf DVD kauft, muss man erst 
ein Upgrade machen, und muss dann (und alle paar Jahre offenbar wieder) 
eine Terroristenuntersuchung bestehen (Exportbeschränkung), die 
unbestimmte Zeit dauert...

von Rainer V. (a_zip)


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egal schrieb:
> Ein Schwimmerschalter war früher dort mal eingesetzt. Ich weiß nicht
> mehr, warum dann eine andere Lösung gewählt wurde.
> Bauraum, Verschleiß, Reinigung, Sicherheit.
> Oder einfach nur Preis und Verfügbarkeit.

Scheint mir alles nicht gegen den Schwimmerschalter zu sprechen! Im 
Gegenteil, "keep it simple" ist an dieser Stelle die erste Wahl. Habe 
selbst eine einfache Pumpe mit Schwimmerschalter im Grauwasserbehälter. 
Nach 5 Jahren kann man der Pumpe erhöhte Aufmerksamkeit schenken. Wenn 
man keine Nerven hat, tauscht man dann einfach aus. Funktioniert seit 
zig Jahren völlig problemlos und die Pumpe wird jedes Frühjahr für 2-3 
Wochen von moderatem Grundwasser gequält.
Gruß Rainer

von Helge (Gast)


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Eine andere zuverlässige Grauwasserschaltung ist in Waschmaschinen 
verbaut. Betriebssicher ist ein Stück Rohr 20-30mm Durchmesser mit einem 
Schlauchanschluß, um den geringen Überdruck auf einen idR zweistufigen 
Druckschalter zu führen. Das Rohr in den Grauwasserbehälter, den 
Schalter zum Steuerschütz in einen kleinen Verteilerkasten. Das findet 
sich in der Art auch bei größeren Hebeanlagen. Schlau ist ein 
zusätzliches Nachlaufrelais, damit das Rohr bei Pumpen-Ende trocken ist. 
Die 2. Stufe des Schalters läßt sich als alarmausgang hernehmen. Z.B. 
Jung macht das so.

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