Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wasserstand in einem 1" Rohr erfassen


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von Ingo G. (tueftler12)


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Hallo zusammen,

ich möchte im 1" Rohr meines stillgelegten Brunnen den 
Grundwasserspiegel erfassen. Das Rohr ist ca. 7m tief. Bisher habe ich 
den Wasserspiegel mit einem Lot gemessen. Im Winter liegt er bei 2m und 
im Sommer bei 3,8m. Gerne würde ich die Messung automatisch durchführen 
und aufzeichnen. Das ganze ist allerdings durch den geringen 
Rohrdurchmesser nicht so einfach. Die US Sensoren sind dafür nicht 
brauchbar. Eine "bezahlbare" Pegelsonde mit Kapillarrohr ist im 
Durchmesser zu groß.

Habe schon versucht mit einem Seilzug Poti (3m) zu arbeiten, das 
scheitert allerdings an der großen Ungenauigkeit. Hatte dazu an das Seil 
ein Gewicht mit einer 1m langen Verlängerung angehängt. Es war so 
ausgemessen, dass es durch den Auftrieb im Rohr an der Wasseroberfläche 
schwamm. Wenn der Wasserspiegel um 2-3cm verändert wurde, führte es 
nicht sofort zu einer Lageveränderung, sondert das Gewicht rutschte erst 
weiter runter, nachdem es völlig frei von Wasser war. Der Seilzug hat 
eine relativ hohe Vorspannung. Dadurch musste ich einen großen V2A 
Bolzen anhängen. Hinzu kommt noch, dass das Rohr nicht 100% senkrecht 
verläuft und das Gewicht bzw. Das Seil teilweise am Rohr anliegt.

Hat jemand von euch eine Idee wie ich die Messung realisieren kann?

von Denis (Gast)


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laserdistanzmesser wenn das rohr gerade ist, gibt solch dinger im 
baumarkt,
zum automatisieren wäre das etwas bastelei

von Mikrowilli (Gast)


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Schon die Forumssuche bemüht? Die Suchbegriffe "Füllstandsmessung" und 
"Einperlverfahren" liefern einige interessante Treffer - z.B. 
Beitrag "Re: Füllstand über Differenzdruck messen" . Es gab auch 
einmal einen Beitrag, in dem eine ausgereifte Messeinrichtung 
beschrieben wurde, mit einer Anzahl Fotos; konnte ihn auf die Schnelle 
leider nicht wiederfinden.

von Hermann Kokoschka (Gast)


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Drucksensor mit schwerem Gewicht so tief herunterlassen und fixieren, 
daß er auch bei Niedrigwasser noch unter Wasser liegt.
Das Halteseil kann auch=Signalkabel sein sofern es nicht elastisch ist.

Der Rest ist eine reine Frage der Auswertung/Berechnung.
Aber was ist bei Frost?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Man könnte mal versuchen, aus dem Rohr eine Flöte zu bauen und die 
Tonhöhe auswerten...   ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
Beitrag #7287483 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Ingo G. (tueftler12)


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Interessante Idee!

Da das Rohr, wie beschrieben, nicht genau senkrecht verläuft und leicht 
gebogen ist, wird es wohl schwierig. Das Absenken des Lasers wäre 
vielleicht eine Möglichkeit, aber dazu müsste ich ihn zerlegen um zu 
schauen, ob er in das Rohr passt. Als nächstes sehe ich das Problem ihn 
richtig auszurichten im Rohr. Der Strahl soll ja möglichst mittig auf 
die Wasseroberfläche laufen. Ich weiß auch nicht genau wie sehr das Rohr 
aus dem Lot läuft.

Vielleicht könnte ich die Lasereinheit auf einem cu - Rohr befestigen, 
dass ich dann runter schiebe? Gibt es die Lasereinheit auch als Modul 
mit einem analogen oder digitalen Ausgang, wenn ja wo?

von Wolfgang (Gast)


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Ingo G. schrieb:
> Hat jemand von euch eine Idee wie ich die Messung realisieren kann?

Einen dünnen Schlauch mit Gewicht reinzuhängen und dann oben mit einem 
Drucksensor zu messen, geht nicht?

von Genie (Gast)


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Ingo G. schrieb:
> Hat jemand von euch eine Idee wie ich die Messung realisieren kann?

Kennst du jemand in Australien? Vielleicht könnte man das von der 
anderen Seite messen.

von STK500-Besitzer (Gast)


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Igraitje Orkeströi! schrieb im Beitrag #7287483:
> Spinner. Das ist ein 1 Zoll-Rohr! Da kann man nur eine Oboe aus Stahl
> draus machen. Für eine Flöte bräuchte man Reduzierringe.

Orgelflöten sind noch größer. Sie muss ja nicht mit dem Mund geblasen 
werden...

von Gugscht (Gast)


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Hydrostatisch messen:

https://icplan.de/seite27/

Beitrag #7287521 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Ingo G. (tueftler12)


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Ich hatte schon mit einem Drucksensor an einem 4m langem Rohr 
experimentiert. Es gibt aber mehrere Probleme:

 - Temperaturdrift des Sensors (er liegt direkt an der Erdoberfläche auf
   dem Rasen (-20° - +30°)
 - Volumenänderung der Luftsäule im Rohr durch die Temperaturänderung
   Sommer - Winter
 - Verändert sich der Wasserspiegel durch die Diffusion der Luft in das
   Wasser?
 - Wenn ich das Messrohr in das Brunnenrohr einschiebe wird die Luft im
   unteren Bereich abgekühlt und verändert ihr Volumen, was auch zu
   Druckänderungen führt

von Wolfgang (Gast)


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Ingo G. schrieb:
> - Volumenänderung der Luftsäule im Rohr durch die Temperaturänderung
>    Sommer - Winter

Bei einer Druckmessung ist das Volumen völlig egal. Da wirkt nur die 
Höhe der Wassersäule.

Beitrag #7287550 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Klaus H. (nikolaus10)


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Ingo G. schrieb:
> Ich hatte schon mit einem Drucksensor an einem 4m langem Rohr
> experimentiert. Es gibt aber mehrere Probleme:
>
>  - Temperaturdrift des Sensors (er liegt direkt an der Erdoberfläche auf
>    dem Rasen (-20° - +30°)
>  - Volumenänderung der Luftsäule im Rohr durch die Temperaturänderung
>    Sommer - Winter
>  - Verändert sich der Wasserspiegel durch die Diffusion der Luft in das
>    Wasser?
>  - Wenn ich das Messrohr in das Brunnenrohr einschiebe wird die Luft im
>    unteren Bereich abgekühlt und verändert ihr Volumen, was auch zu
>    Druckänderungen führt

Zusaetzliche die Temperatur messen und dann rechnen ..

von Wolfgang (Gast)


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Klaus H. schrieb:
> Zusaetzliche die Temperatur messen und dann rechnen ..

Wenn sich Luft im Wasser löst, nützt dir die Temperatur überhaupt 
nichts.

Da sollte man schon Luft in den Schlauch pumpen, bis sie unten 
rausblubbert und dann den Druck messen.

von Ingo G. (tueftler12)


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Das Problem hier ist der Platz. Im Rasen befindet ich ein 30cm langes 
100er HT Rohr mit einem Deckel. In diesem kleinen Raum liegt das Ende 
des Brunnenrohres. Da passt nicht viel hinein. In direkter Nähe ist die 
Ladestation des Mähroboters, dort kann ich 24V abgreifen.

Hatte auch schon an einer Widerstandsmessung gedacht und die Werte dann 
per ESP zu übertragen. Allerdings ist da das Korrosionsproblem. Gibt es 
Messkabel, die ich zur kapazitiven Messung nehmen könnte, so wie bei 
einem Feuchtigkeitssensor?

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7287841 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Uli S. (uli12us)


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https://www.ebay.de/itm/200657679292

Ich hab aber keine Ahnung, wie lang es dauert, bis da alles weggegammelt 
ist. Es fliesst ja doch ein kleiner Strom, der alles auflöst.
Sonst sollte sich das ganze auch selber basteln lassen, wenn wer die 
passenden Bauteile liegen hat.

von El Capitan (Gast)


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von Schlaumaier (Gast)


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Denis schrieb:
> laserdistanzmesser wenn das rohr gerade ist, gibt solch dinger im
> baumarkt,

Guter Ansatz.

Ich würde den Laser AUF das Rohr montieren, Zielrichtung IN das Rohr.I n 
das Rohr gehört ein Tennisball o.ä.  Und dann in das Rohr messen. Der 
Laser trifft den Ball und misst die Entfernung. 1/2 DU des Balles 
abziehen und man hat den genauen Wert.

DU des Brunnen  Pi  10 = Liter im Brunnen.

Fertig.

von Schlaumaier (Gast)


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DU des Brunnen x Pi x 10 = Liter im Brunnen.

Die Form-Software mag keine Sternchen ;(

von H. Eggert (Gast)


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Mikrowilli schrieb:
> Schon die Forumssuche bemüht? Die Suchbegriffe "Füllstandsmessung"
> und
> "Einperlverfahren" liefern einige interessante Treffer - z.B.
> Beitrag "Re: Füllstand über Differenzdruck messen" . Es gab auch
> einmal einen Beitrag, in dem eine ausgereifte Messeinrichtung
> beschrieben wurde, mit einer Anzahl Fotos; konnte ihn auf die Schnelle
> leider nicht wiederfinden.

Ist es der hier?
Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis"

von Karl (Gast)


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Ingo G. schrieb:
> Das ganze ist allerdings durch den geringen
> Rohrdurchmesser nicht so einfach. Die US Sensoren sind dafür nicht
> brauchbar. Eine "bezahlbare" Pegelsonde mit Kapillarrohr ist im
> Durchmesser zu groß.

Ne Pegelsonde die in ein Zollrohr passt ist stand der Technik und gibt 
es an jeder Ecke, wo wer was mit Grundwasser macht. Gibt es mit Akku und 
GSM-Modul, sodass die Daten direkt verschickt werden.

von Karl (Gast)


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H. Eggert schrieb:
> Ist es der hier?
> Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis"

Völliger Quatsch das Verfahren für die Aufgabe. Den Platz und das Geld, 
um die Druckluft zu erzeigen, kann man besser investieren.

von Klimaforscher (Gast)


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Hermann Kokoschka schrieb:
> Aber was ist bei Frost?

Ach Du, die Permafrost-Böden gehen zurück und kommen erst wieder in der 
nächsten Eiszeit...

von Karl (Gast)


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von Forist (Gast)


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von Einhart P. (einhart)


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Forist schrieb:
> https://de.aliexpress.com/item/4000967296670.html

Der Durchmesser wird 28 mm sein - nicht 18. Die Maße passsen nicht zum 
Foto.

von H. Eggert (Gast)


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Bei dem vorgeschlagenen Sensor von ALI muß man beachten, daß das 
bestellte Kabel lang genug ist und erst über dem Wasserspiegel 
verlängert werden kann, weil das Kabel auch eine Luftausgleich-Kapillare 
aufweist um barometrische Druckänderungen zu kompensieren. Wenn dieser 
Luftausgleich nicht stattfinden kann, dann gibt es Meßfehler.

von eric (Gast)


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Es gibt akustische Abstandsmesser, die die Laufzeit eines Schallimpulses 
messen.

von Ich weiss es (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Man könnte mal versuchen, aus dem Rohr eine Flöte zu bauen und die
> Tonhöhe auswerten...   ;-)

Klingt blöd, aber die Idee hat was.

Also Resonanzfrequenz messen und Rückschlüsse ziehen!

Wenn das Rohr immer gleich dick ist, müsste das eine sehr hohe 
Genauigkeit erreichen. Darf natürlich kein Dreck drin sein.

Hast mich auf eine Idee gebracht

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> H. Eggert schrieb:
>> Ist es der hier?
>> Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis"
>
> Völliger Quatsch das Verfahren für die Aufgabe. Den Platz und das Geld,
> um die Druckluft zu erzeigen, kann man besser investieren.

Geeignete kleine elektrische Luftpumpen gibt's bei Pollin ab 4€. Ein 
Magnetventil kostet ähnlich, dazu ein Drucksensor und ein dünner 
Schlauch. Arg viel einfacher wird's nicht werden.

von Bärtram (Gast)


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von Walter K. (walter_k488)


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Klimaforscher schrieb:
> Hermann Kokoschka schrieb:
>> Aber was ist bei Frost?
>
> Ach Du, die Permafrost-Böden gehen zurück und kommen erst wieder in der
> nächsten Eiszeit...

Ja genau! Deshalb haben wir in Thüringen auch seit einer Woche 
Temperaturen mittags zwischen -4 bis -8 Grad Celsius - und nachts 
zwischen -12 und -16 Grad Celsius

von Dieter (Gast)


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Einfachsten Verfahren waere die Schwingung der Wassersaeule zu messen. 
Dazu wird kurz angesaugt und dann wieder freigegeben. Du benoetigst 
dafuer nur einen Drucksensor. Zum Eichen musst Du ein paar mal manuell 
die Tiefe messen.

Es gibt auch noch die Druckluftmethode. Da wird Druckluft ins Rohr 
gepumpt bis unten die Luft heraussprudelt. Ab da stagniert der Druck. Je 
hoeher dieser Druck ist, desto hoeher ist der Fuellstand.

von Wolfgang (Gast)


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Dieter schrieb:
> Einfachsten Verfahren waere die Schwingung der Wassersaeule zu messen.

Wohin soll die Schwingen? Das Wasser selbst ist (ziemlich) 
inkompressibel.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Man läst ein Gewicht an einen Faden runter und misst
die Länge des Fadends. Die Dichte des Gewichts sollte
etwas geringer sein als Wasser, damit es schwimmt.
Zum Beispiel eine Flasche die mit Wasser gefüllt ist,
aber nicht ganz voll ist, damit sie noch schwimmt.

von Georg (Gast)


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Ich habe vor langer Zeit eine Führung durch die Nürnberger Burg 
mitgemacht, da ist auch ein sehr tiefer Brunnen. Der Führer hat einen 
Stein hineingeworfen und die Sekunden bis zum Aufklatschen mitgezählt. 
Eine Methode ganz ohne Hilfsmittel, ich habe nur nie erfahren, wer und 
wie die ganzen Steine wieder herausholt.

Georg

von Wolfgang (Gast)


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Georg schrieb:
> Eine Methode ganz ohne Hilfsmittel, ich habe nur nie erfahren, wer und
> wie die ganzen Steine wieder herausholt.

Als die Burg gebaut wurde, haben die noch keine 1"-Rohre verwendet.
Hat der Führer etwas zum Brunnenquerschnitt gesagt?

von Dieter (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Wohin soll die Schwingen? Das Wasser selbst ist (ziemlich)
> inkompressibel.

Kannst Du zu Hause mit breitem Strohalm nachmachen. Glas mit Wasser 
fuellen, Strohalm rein, 2cm hoch ansaugen mit dem Mund und loslassen. 
Wassersaeule saust etwas unter den Wasserstand und kommt dann wieder 
hoch. Die Frequenz aendert sich mit der Fuellhoehe im Glas.

von Welk (Gast)


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Georg schrieb:
> Ich habe vor langer Zeit eine Führung durch die Nürnberger Burg
> mitgemacht, da ist auch ein sehr tiefer Brunnen. Der Führer hat einen
> Stein hineingeworfen und die Sekunden bis zum Aufklatschen mitgezählt.
> Eine Methode ganz ohne Hilfsmittel, ich habe nur nie erfahren, wer und
> wie die ganzen Steine wieder herausholt.
>
> Georg

Als Lausbub spuckte ich einen 100m tiefen Brunnen um zu hören wie lange 
es dauert.

von Wolfgang (Gast)


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Dieter schrieb:
> Kannst Du zu Hause mit breitem Strohalm nachmachen.

Dann brauchst du aber auch einen Schlauch und musst noch kalibrieren.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Komponenten von einem ausgedienter Blutdruckmesser könnten als Meßgerät 
bis fast zu 5mWs herhalten. Die älteren Modelle mit einem kapazitiven 
Sensor lassen sich leicht mit einen uC und LUT erfassen. Die Luftpumpe 
dürfte dafür gerade noch ausreichen.

Bei einem von mir untersuchten Drucksensor mit Original 
Oszillatorschaltung ändert sich die Ausgangsfrequenz zwischen rund 400Hz 
bis 1kHz.

Einfach ein Tee einbauen zwischen Pumpe und Sensor und PVC Leitung in 
den Brunnen und fertig. Der Rest ist FW. Ein Arduino Nano und LCD 
Display ist alles was dazu notwendig ist. Man kann im Prototyp Stadium 
die Blutdruckplatine mit der Sensorschaltung und Motortreibertransistor 
mitverwenden. Sogar das Blutdruck LCD könnte man zur Wasserstands- und 
Volumenanzeige verwenden.

Was mich betrifft bevorzuge ich Meßmethoden die sich direkt anhand der 
Physikalischen Größen ableiten lassen. Mit Druck braucht man zur 
Verifizierung nur einen kalibrierten Drucksensor als Vergleich und kann 
den Wasserstand anhand der Dichte, g und Druck genau berechnen. 
Lediglich der Druckmesser muß kalibriert sein.

Nach hier: (https://www.wika.ca/upload/TA_0414_IPPT_en_ca_67743.pdf)

h = p / (p * g)
p = hydrostatic pressure [bar (relative)]
p = density of the liquid [kg/m3]
g = gravitational force or gravitational acceleration [m/s2] h = height 
of the liquid column [m]

Solche Methoden führen mit minimalem Zeitaufwand zum Ziel. Ob jetzt 
Einperlung oder ein Unterwassersensor verwendet wird, spielt keine 
Rolle. Die Einperlung hat aber den großen Vorteil, daß keine Elektronik 
im Wasser geschützt werden muß und nur ein Schlauch ins Vorhandene 
Meßrohr eingeführt werden muß. Auch Einfrieren führt nicht zu einer 
Zerstörung des Sensors.

Ich hatte bei mir ein zwanzig Jahre altes System in Betrieb und es 
funktionierte mit einer Aquariumpumpe und Analoginstrument ohne Ausfälle 
bis ich es vor zwei Jahren durch ein moderneres Eigenbau System ersetzt 
hatte. Ich finde es ist ein sehr robustes Konzept. Solange die 
Calibrierung des Sensors gewährleistet ist, stimmt die Anzeige. Die 
üblichen pneumatischen Instrumente sind da besonders zuverlässig.

Alle Methoden haben ihre Vor- und Nachteile.

Afrisa und andere Firmen stellen solche Wasserniveauanzeigen sogar mit 
Handpumpen her. Z.B. hier:
https://www.afriso.com/de/PM/Haustechnik/Fuellstandmess-und-Regelgeraete/Pneumatisches-Fuellstandmessgeraet-Unitel

Ich bevorzuge grundsätzliche robuste Messtechnik wenn es halten muß.

: Bearbeitet durch User
von Wolle G. (wolleg)


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Tilo R. schrieb:
> Ein Magnetventil kostet ähnlich,...
Wozu zusätzlich ein Magnetventil?

von Bauform B. (bauformb)


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Georg schrieb:
> Der Führer hat einen Stein hineingeworfen und die Sekunden bis zum
> Aufklatschen mitgezählt. Eine Methode ganz ohne Hilfsmittel, ich habe
> nur nie erfahren, wer und wie die ganzen Steine wieder herausholt.

Hmm, Zeiten kann man ziemlich genau und mit hoher Auflösung messen. Und 
man nimmt natürlich Steine aus Eis. Oder geschmolzenes Eis, das ist 
besser automatisierbar. Nur doof, wenn das Rohr so krumm ist, dass der 
Stein dreimal aneckt.

von Uwe (Gast)


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Hi,
kapazetive Messung ist für dich keine Alternative?
So mit: isoliertes Kabel mit Abstanshalter im Rohr bis runter, Ne555 
drann
(Masse am Rohr)und die Frequenz messen. Mit ein bischen Bastelenergie 
wegen das Einmessens recht einfach zu händeln.

Viel Erfolg, Uwe

von Gerhard O. (gerhard_)


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Wolle G. schrieb:
> Tilo R. schrieb:
>> Ein Magnetventil kostet ähnlich,...
> Wozu zusätzlich ein Magnetventil?

Das hat mit dem Konzept zu tun. Da die meisten Analog-Druckmesser, wie 
auch die MPXV Typen von NXP, eine gewisse Nullpunktdrift über längere 
Zeit und wechselnden Temperaturen aufweisen, ist es zweckmässig den 
Sensor regelmässig durch Druckausgleich zur Atmoshäre zu Nullen. Durch 
dieses zyklische Nullen(gleichzeitig während jedem Meßrohr Ausblasen) 
verhilft die Langzeitstabiltät des Meßinstruments zu erhöhen.

Das Ausblasen des Meßrohrs restauriert auch regelmäßig etwaigen 
Druckabfall um die Messgenauigkeit zu erhalten.

Beim Entlüften des Meßrohrs will man den (teuren) Drucksensor nicht 
gerne durch Überlastung zerstören oder in der Genauigkeit 
beeinträchtigen. Deshalb die vorgesehenen Magnetventile die einen 
entsprechenden Ablauf der Einzelnen Schritte des Meßvorgangs 
ermöglichen. Die Entlüftung ist vorteilhaft um eventuell eingedrungene 
Teilchen und Schmutz herauszublasen. Deshalb ist es wichtig die 
Luftverbindung vom Drucksensor zum Meßrohr zu trennen.

: Bearbeitet durch User
von Wolle G. (wolleg)


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Uwe schrieb:
> kapazetive Messung ist für dich keine Alternative?
> So mit: isoliertes Kabel mit Abstanshalter im Rohr bis runter, Ne555
> drann (Masse am Rohr)und die Frequenz messen. Mit ein bischen
> Bastelenergie wegen das Einmessens recht einfach zu händeln.

Ist das nur so eine Idee oder gibt es dazu auch langjährige Erfahrungen?

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Wolle G. schrieb:
> Uwe schrieb:
>> kapazetive Messung ist für dich keine Alternative?
>> So mit: isoliertes Kabel mit Abstanshalter im Rohr bis runter, Ne555
>> drann (Masse am Rohr)und die Frequenz messen. Mit ein bischen
>> Bastelenergie wegen das Einmessens recht einfach zu händeln.
> Ist das nur so eine Idee oder gibt es dazu auch langjährige Erfahrungen?

Ich baute vor einiger Zeit so einen Sensor Prototyp, welcher auch gut 
funktionierte. Allerdings macht die Kalibrierung mehr Arbeit weil die 
Kapazitätsänderung nicht linear ansteigt (zumindest bei dem verwendeten 
QT300) und erfordert eine FW Linearisierung. Ferner bestehen da 
Langzeitprobleme mit Wasserdiffusierung in die notwendigen 
Isoliermaterialien. Je nach Konstruktionsmethode gibt es diesbezüglich 
viel zu beachten. Auch ist es wichtig, daß sich die Meßgeometrie nicht 
verändert.

Wie eine Marktsurvey bestätigt, scheinen Firmen trotzdem damit Erfolg zu 
haben. Aber wie gesagt, der "nasse" Teil ist nicht trivial zu 
beherrschen. Ch habe mich damit auch nicht weiter damit befasst, weil 
ich die hydrostatische Methode praktisch für besser geeignet halte.

Hier ist ein Beispiel eines von mir gebauten kapazitiven Sensor:
Beitrag "Re: Zeigt her Eure Kunstwerke !"
Beitrag "Re: Zeigt her Eure Kunstwerke !"

von Uwe (Gast)


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Hi,
> Ist das nur so eine Idee oder gibt es dazu auch langjährige Erfahrungen?
naja, habe auf Arbeit eine Ausdehnungsbehälter mit 800l
und das geht richtig gut.
Versuch macht klug. Benzienschlauch, unten abstöpseln, Kabel rein, 555 
drann,
beobachten. Dauert, na ne 1/2 Stunde und du kannst mitreden.

Viel Erfolg, Uwe

von Dieter (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Dann brauchst du aber auch einen Schlauch und musst noch kalibrieren.

Schlauch wird nicht gebraucht, weil die Funktion hat bereits das 1'' 
Rohr im Brunnen.  Kalibrieren durch Messung bei bekannter Hoehe ist 
natuerlich notwendig.

Übrigens war das eine Physikaufgabe im Abitur.
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/schwingende-fluessigkeitssaeulen-und-schwimmende-koerper

Bei I-Rohr statt U-Rohr ergibt sich die gleiche Resonanzfrequenz, weil 
halbe Masse und halbe Rueckstellkraft kuerzt sich im Bruch.

von Dieter (Gast)


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Die Schwingungsfrequenz der Wassersaeule wird am Rohrausgang mit einen 
Druckmesser fuer Luft erfasst.

von Bürger (Gast)


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Ingo G. schrieb:
> Interessante Idee!

Full ack!

von Zuschauer (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Schwingungsfrequenz der Wassersaeule wird am Rohrausgang mit
> einen
> Druckmesser fuer Luft erfasst.

Es wird wahrscheinlich so nicht funktionieren, weil kein Röhren 
Luftabschluß zulässig wäre. Eine Druckmesser würde die Röhrenöffnung 
abdichten und der Schwingung der Wassersäule durch starken dämpfenden 
Einfluß entgegen wirken.

von Dieter (Gast)


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Zuschauer schrieb:
> Eine Druckmesser würde die Röhrenöffnung abdichten

Der Druckmesser muss die Umkehrpunkte der Luftrichtung im Rohr 
detektieren.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dieter schrieb:
> Glas mit Wasser fuellen
Du meinst, das wäre ein geeignetes Modell für einen Brunnen, der im 
Grunde aus einem in den Boden geschlagenen Rohr besteht?

Oder andersrum: funktioniert das Verfahren auch, wenn man das Glas mit 
Sand füllt, dann Wasser dazu schüttet und dort den Strohhalm reinsteckt.

von Andrea B. (stromteam)


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Mal ein ganz anderer Lösungsansatz: alle 5cm die Temperatur messen. Vor 
der Messung Außenluft einblasen um eine Differenz Wasser zu Luft zu 
erzeugen, im Frühjahr und Herbst vorgewämt.
Ich gehe davon aus dem TO reicht eine tägliche Messung zur 
Langzeitdokumentation.

Beitrag #7289431 wurde vom Autor gelöscht.
von Dieter (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Oder andersrum:

Die Methode setzt unten eine kleine Zysterne, die sich gebildet hat, 
vorraus. D.h. der Brunnen ist nicht so schwach, das nach einem 
entnommenen Liter, er ein paar Minuten warten muss, bis durch den Sand 
das Wasser nachgeflossen ist.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dieter schrieb:
> Die Methode setzt unten eine kleine Zysterne, die sich gebildet hat,
> vorraus.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass das nicht der Fall ist. Denn

Ingo G. schrieb:
> Das Rohr ist ca. 7m tief.... Wasserspiegel... Im Winter... bei 2m und im Sommer 
bei 3,8m.
Zeichne dir das einfach mal auf und du siehst: da müsste die Zisterne, 
die sich selbstständig gebildet hat, mehr als 5m hoch sein.

von Wolfgang (Gast)


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Dieter schrieb:
> Übrigens war das eine Physikaufgabe im Abitur.

Solange die Wassersäule harmonisch schwingen kann, ist das eher 
langweilig.
Interessant wird es mit der Dämpfung im realen System.
Aber solange die Geometrie unklar ist ("großer" Brunnenquerschnitt wo 
ein 1" Rohr drinhängt oder nur ein 1" Rohr, dass ins Grundwasser 
getrieben ist) reden wir aneinander vorbei.

von Dieter (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ich bin mir ziemlich sicher, dass das nicht der Fall ist. Denn

Zumindest die Brunnen, die so einfach gebaut wurden (Loch gebohrt, Rohr 
rein und sonst nichts), die ich kenne, da schwingt die Saeule. Das kann 
der TO auch leicht selbst testen. Mundstueck auf die Oeffnung, 
reinblasen, wie beim Luftballon. Dann zuhalten, oeffnen, mit der Hand 
fuehlen oder Streifen Papier, ob es zwischen rausblasen und saugen, hin 
und her wechselt. Wenn dem nicht so sein sollte, dann waere schon mal 
eine Loesung erfolgreich vom Tisch. Im Vergleich zu den anderen 
Loesungen ist der Test sehr billig und kostet nur wenige Minuten.

von Wolle G. (wolleg)


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Gerhard O. schrieb:
> Da die meisten Analog-Druckmesser, wie
> auch die MPXV Typen von NXP, eine gewisse Nullpunktdrift über längere
> Zeit und wechselnden Temperaturen aufweisen, ist es zweckmässig den
> Sensor regelmässig durch Druckausgleich zur Atmoshäre zu Nullen. Durch
> dieses zyklische Nullen(gleichzeitig während jedem Meßrohr Ausblasen)
> verhilft die Langzeitstabiltät des Meßinstruments zu erhöhen.
Bei uns (Chemische Industrie) war die Einperlmethode eine gängige 
Methode zur koninuierlichen Messung des Füllstandes in Behältern.
Die Messungen liefen jahrelang auch ohne Nullpunktabgleich problemlos, 
wobei es hier sowieso nicht auf einen Schnaps (cm) ankommt.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Wolle G. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Da die meisten Analog-Druckmesser, wie
>> auch die MPXV Typen von NXP, eine gewisse Nullpunktdrift über längere
>> Zeit und wechselnden Temperaturen aufweisen, ist es zweckmässig den
>> Sensor regelmässig durch Druckausgleich zur Atmoshäre zu Nullen. Durch
>> dieses zyklische Nullen(gleichzeitig während jedem Meßrohr Ausblasen)
>> verhilft die Langzeitstabiltät des Meßinstruments zu erhöhen.
> Bei uns (Chemische Industrie) war die Einperlmethode eine gängige
> Methode zur koninuierlichen Messung des Füllstandes in Behältern.
> Die Messungen liefen jahrelang auch ohne Nullpunktabgleich problemlos,
> wobei es hier sowieso nicht auf einen Schnaps (cm) ankommt.

Dem Datenblatt nach ist eine gewisse Nullpunktdrift bei den verwendeten 
MPXV Typ gegeben. Ob es wirklich notwendig ist, müsste ich mal loggen. 
Die notwendigen diesbezüglichen Analogwerte sind ja per RS-485 
zugänglich. Andrerseits ist die Umgebungstemperatur des installierten 
Geräts relativ konstant (15-20 Grad)

Die Nullpunktkontrolle geschieht übrigens nur einmal bei jeden 
zyklischen Ausblasen und normalerweise nur einmal pro Stunde. Ist also 
ziemlich selten.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jeder Meter Rohr enthält dann rund 0,5l Luft.
Ein Meter Wassersäule entspricht rund 0,1 bar.

Wenn man mit einer solchen Pumpe einmal eine bestimmte Luftmenge 
herauszieht:
https://www.sfs.ch/de/Werkstattausstattung/Betriebseinrichtungen/Umwelttechnik/Reinigungsger%C3%A4te/Rohrreinigungsger%C3%A4te/Rohrreiniger-Ropump/p/397773?sourceCategory=su_m_39-100-80-90-40
könnte über den Unterdruck die Füllstandshöhe ermittelt werden.

Beitrag #7290081 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7290109 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7290122 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Gerhard O. (gerhard_)


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Landtags-Wahl-Fisch schrieb im Beitrag #7290122:
> Zuschauer schrieb:
>> Was war es denn, was zensiert wurde? Welche Lösung?
>
> Ich bin doch nicht verrückt, diese Lösung hier anzugeben. Hinterher
> werde ich auch noch von diesen Wahnies verfolgt. Es ist nicht mehr
> möglich, Hilfe zu leisten, weil Alles nur noch von den üblichen
> Schwätzern im Kleister ertränkt wird.

Ich würde es schon gerne wissen. Ganz ein Neuling auf diesen Gebiet bin 
ich ja nicht.

Ich hatte übrigens daran gedacht ob man nicht einfach einen 
weitabstimmbaren VCO (500-2GHz) schnell über den Frequenzbereich 
abgestimmt auf einen Meßstab leiten könnte und dann direkt mit dem 
reflektierten Signal mischen könnte. Durch den zeitlichen Unterschied 
zwischen vorlaufender und reflektierter Welle müsste dann ein NF Ton am 
Ausgang des Mischers herauskommen, den man dann auswerten könnte. Die 
resultierende ZF-Frequenz wäre dann ein Maß der Laufzeit. Also eine Art 
CW Radar. Ich werde das mal durchrechnen müssen ob so etwas überhaupt 
machbar wäre. Wäre eine interessante Methode. Allerdings könnte es da 
ein missbilligende Reaktion mit den Fernmeldebehörden geben...

Vielleicht arbeiten auch die sogenannten Guided Wave Pegelmesser der 
Platzhirsche auf diese Art. Man findet aber leider kaum detaillierte 
Informationen über deren Arbeitsweise im Internet.

Der Gedanke zum Konzept kam mir, als ich ein Datenblatt der GWR Sensoren 
las und mir auffiel, daß dort ein größerer Arbeitsfrequenzbereich 
angegeben wurde und man scheinbar nicht mit Laufzeitmessungen 
herkömmlichen Radars arbeitet, was bei Lichtgeschwindigkeit zu extrem 
kurzen Zeitgrößenordnungen führt.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Landtags-Wahl-Fisch schrieb im Beitrag #7290122:
> Ich bin doch nicht verrückt, diese Lösung hier anzugeben.

Vermutlich an einem 6,50 langen Kabel einen (elektrisch) quakenden 
Frosch auf die Wasseroberfläche herunterlassen und die Zeit messen bis 
das Quaken oben zu hören ist.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Dieter D. schrieb:
> Landtags-Wahl-Fisch schrieb:
>> Ich bin doch nicht verrückt, diese Lösung hier anzugeben.
>
> Vermutlich an einem 6,50 langen Kabel einen (elektrisch) quakenden
> Frosch auf die Wasseroberfläche herunterlassen und die Zeit messen bis
> das Quaken oben zu hören ist.

Aber auf diese Weise funktioniert ja eigentlich das Ultraschall 
Entfernungsmessen:-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Gerhard O. schrieb:
> Ich würde es schon gerne wissen.
Es ging darum, ein Gewicht mit einer Dichte kleiner 1 an einer Schnur 
runterzulassen, bis es nicht mehr weiter nach unten zieht.

Also ein Ansatz, der der originalen nicht hinreichend brauchbaren Lösung 
des TO entspricht.

: Bearbeitet durch Moderator
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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In einem Anglergeschäft sah ich einen Nylonschnurauf und -abwickler, der 
hatte über einen Excenter eine Führung, so dass die Schnur in mehreren 
Lagen immer schön bündig auf- sowie abgewickelt wurde und war sehr 
leichtgängig. Wenn der TO so etwas hätte, angetrieben über einen 
Schrittmotor, würde die Messung der Abwickellänge besser 
funktionionieren.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lothar M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Ich würde es schon gerne wissen.
> Es ging darum, ein Gewicht mit einer Dichte kleiner 1 an einer Schnur
> runterzulassen, bis es nicht mehr weiter nach unten zieht.
>
> Also ein Ansatz, der der originalen nicht hinreichend brauchbaren Lösung
> des TO entspricht.

Hmmm. Irgendwie habe ich diesen Teil verschwitzt. Naturgemäß bin ich 
etwas voreingenommen welche Lösungsansätze hier zweckmäßig wären. Ich 
plädiere einfach alleine aus dem Grund für eine hydrostatische 
Meßmethode, weil nur ein gewichteter Schlauch in das Rohr eingeführt 
werden muß und die Meßeinrichtung kann in einen geschützten Bereich 
verbleiben. Auch das Unitel ist da sehr zwweckmäßig und nicht teuer. Die 
anderen erwähnten Methoden sind zwar alle interessant, benötigen aber 
wesentlich mehr Arbeit und Zeit.

Mit dem MPXV Druck Sensor komme ich ohne weiteren Abgleich sofort auf 
einen Anzeigegenauigkeit von <5%, sofern der lokale 
Erd-Beschleunigungswert und Dichte aktuell bekannt sind und in den 
Formeln im uC berücksichtigt sind.

Viele andere Methoden benötigen ihre eigenen Kalibriermethoden. Das 
Schöne an den Hydrostatischen Methoden ist, daß der gemessene Wert 
direkt von der Physik her erfasst werden kann. Das Messsystem kann 
jederzeit mit einem bekannten Druckmeßgerät verglichen werden ohne den 
Tank öffnen zu müssen und man hat die Gewissheit, daß es richtig misst. 
Der MPXV ist da noch einer der weniger genauen Sensoren. Abgesehen davon 
ist die Konstruktion spottbillig zu realisieren. Alle benötigten 
Komponenten sind bis zu 10mWs leicht beziehbar.

Die meisten Materialien absorbieren mehr oder weniger Wasser. 
Langzeittechnisch ist es nicht leicht z.B. einen kapazitiven Sensor zu 
konstruieren der zwanzig Jahre ohne regelmäßige Kalibrierung ohne Drift 
auskommt. Vielleicht kann das die Industrie. Ich bin da von mir hobby 
mässig weniger davon überzeugt. Bei der Druckmethode brauche ich nur den 
Sensor vergleichen und Kalibrieren. Das ist wesentlich bequemer als am 
Tank arbeiten zu müssen.

Mechanische Methoden haben auch alle möglichen Langzeitvorbehalte.

Feuchte Raumvolumen sind denkbar schlecht für Langzeiteinsatz wenn man 
es nicht so gut wie notwendig machen kann.

Wenn man die Möglichkeiten alle vergleicht und alle Vor- und Nachteile 
gegeneinander abwägt, dann ist die hydrostatische Methode immer wieder 
eine technisch saubere Angelegenheit.

Man kann z.B. viele Komponenten aus einem alten Blutdruckmessgerät 
verwenden. Alles passt da für mindestens 5MWs. Sogar das LCD könnte man 
bis 9.99mWs wiederverwenden. Man schmeisst nur den uC raus und baut was 
Eigenes ein und programmiert das Biest.

Wenn nur der Ziel wichtig ist und nicht der Weg, dann wäre für mich das 
Afriso Unitel meine Wahl. Installieren, einstellen, fertig. Kriegt man 
oft für <€60, wenn man etwas recherchiert. Der Dichte-Einstellbereich 
erfasst auch Wasser.

Wenn der Weg das Ziel ist, dann kann man ja viel machen. Gebe ich auch 
zu. Kapazitiv Methoden würde ich mir aber auf keinen Fall antun, weil 
ich das Materialmäßig einfach für am Kritischsten halte.

Sind halt meine Ansichten zum Thema.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7291119 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Joachim L. (nixiefan)


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Hier wird ja kräftig mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Am einfachsten 
ist ein HC-SR04 Ultraschall Entfernungsmesser. Kostfastgarnix, da 
Arduino sind die Programmbeispiele auch schon vorhanden. Geht bis 4m bei 
3mm Genauigkeit. Reicht gerade so und ist billig. Das Rohr kannst du 
entfernen, das behindert nur. Direkt messen, da Sensor 45 mm breit.

Datenblatt:

https://core-electronics.com.au/attachments/localcontent/HCSR04_80625a9081e.pdf

Einen Versuch ist es wert, da die Vorraussetzungen stimmen und das Teil 
saubillisch ist. Wenn das nicht geht, dann der Laserentfernungsmesser 
(für die Ekschperde).

Grüziwohl.

von Wolle G. (wolleg)


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Joachim L. schrieb:
> Geht bis 4m bei 3mm Genauigkeit.
Mal wieder typisch.
Die AUFLÖSUNG beträgt 3mm.
Das hat nichts mit der Genauigkeit des Messgerätes zu tun.

von Joachim L. (nixiefan)


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Danke. Du hast recht. Aber bis auf einen cm ist es genau. Habe ich 
selbst probiert.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Joachim L. schrieb:
> Hier wird ja kräftig mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Am
> einfachsten
> ist ein HC-SR04 Ultraschall Entfernungsmesser. Kostfastgarnix, da
> Arduino sind die Programmbeispiele auch schon vorhanden. Geht bis 4m bei
> 3mm Genauigkeit. Reicht gerade so und ist billig. Das Rohr kannst du
> entfernen, das behindert nur. Direkt messen, da Sensor 45 mm breit.
>
> Datenblatt:
>
> https://core-electronics.com.au/attachments/localcontent/HCSR04_80625a9081e.pdf
>
> Einen Versuch ist es wert, da die Vorraussetzungen stimmen und das Teil
> saubillisch ist. Wenn das nicht geht, dann der Laserentfernungsmesser
> (für die Ekschperde).
>
> Grüziwohl.

Die HC-SR04 werden allgemein wegen Kurzlebigkeit in solchen Anwendungen 
bemängelt wenn man Berichten im Internet glauben darf. Es gibt aber auch 
eine spezielle Version davon mit nur einem in Plastik eingebetteten 
Transducer; aber auch der wurde hier im Forum auch wegen schlechter 
Versieglung bemängelt. Wenn man diesen Weg gehen will, sollte man besser 
einen Industriellen, für solche Einsätze besonders konstruierten Meßkopf 
anwenden. Der Polaroid (Instrument) Transducer mit vergoldeter Membrane 
hält Feuchtigkeit wesentlich besser aus.

Man kann solche Transducer und Steuerleiterplatte aus gewissen Polaroid 
Kameras ausschlachten. Einige Fertigungsreihen verwenden die 
hochwertigen Instrument-grade Goldbeschichteten Transducer. Sie lassen 
sich mit ihrer zugehörigen Kontroller Bord leicht in uC Schaltungen 
integrieren. Nur der digitale Steuer IC sollte gegen einen T.I. TL851 
ausgewechselt werden, weil die Versionen in der Kamera nicht wiederholt 
ohne Power Cycle neu-triggerbar sind. Diese Polaroid Messeinrichtungen 
haben eine sehr gute Genauigkeit (mit Temperatur Berücksichtigung der 
Luft Schallgeschwindigkeit) und funktionieren gut bis über 10m 
Entfernung.

Ich baute um 2007 einen Schneehöhenmesser mit einem ausgebauten 
Polaroid Transducer. Der hat aber eine vergoldete Membrane und arbeitet 
übrigens mit 250V Polarisierungsspannung. In meiner Anwendung ist der 
Meßkopf differenziell beheizt um Frostbeschlag zu verhindern. Dieser 
Sensor muß Temperaturen bis zu -45 Grad aushalten. Auch das Edelstahl 
Elektronikgehäuse ist bei mir isoliert. Hier ist Näheres zu lesen:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/42261/CC2008MAY-214.pdf
Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2)"
Bis jetzt hatte ich in 14 Jahre Winter noch keine Probleme.

Die Ultraschallmethode kann gut funktionieren wenn man entsprechenden 
Aufwand betreibt. Die HC-SR04 sind leider nur in geschützten Umgebungen 
überlebensfähig. In der feuchten Brunnenluftumgebung dürfte auch die 
Versieglung der Elektronik möglicherweise nicht ausreichen, weil die 
Transducer nicht für den Aussengebrauch konzipiert wurden. Die Polaroid 
6500 Series Transducer sind da wesentlich dauerhafter.

https://senscomp.com/application-notes-and-manuals/

https://senscomp.com/

: Bearbeitet durch User
von Bernd S. (soundgott)


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Habe letzte Woche grad die benötigten Platinen für meinen Pegelmesser 
geordert. Funktion nach der Einperlmethode, abgesetzte 
Anzeige/Bedieneinheit, im Behälter nur ein beschwerter, dünner Schlauch.

von Joachim L. (nixiefan)


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Ja klar wenn man "Industriellen Messkopf" Geld übrig hat. Was spricht 
dagegen die Billiglösung auszuprobieren. Sogar die SW ist schon fertig. 
Obwohl ich persönlich den Laser bevorzugen würde und der hat diese 
Nachteile nicht. Wetten das eines von beiden (oder beide)wunderbar 
funktionieren. Den SR-04 steck ich kopfüber in einen Spraydosendeckel, 
dann wird er auch nicht nass. Wenn das nach ein zwei Jahren mal ausfällt 
nehme ich halt einen neuen Sensor. Die sind im Fünferpack eh billiger.

Außerdem muss hier ja nicht schnell gemessen werden. Mit einem 
Billigservo oder zwei, kann ich mir eine verschließbare Deckeltür bauen. 
Dann bleibt die Feuchtigkeit draussen. Immer noch viiiieeeel billiger 
als industrielle Bauteile.
Außerdem macht Basteln Spass!

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Joachim L. schrieb:
> Ja klar wenn man "Industriellen Messkopf" Geld übrig hat. Was
> spricht
> dagegen die Billiglösung auszuprobieren. Sogar die SW ist schon fertig.
> Obwohl ich persönlich den Laser bevorzugen würde und der hat diese
> Nachteile nicht. Wetten das eines von beiden (oder beide)wunderbar
> funktionieren. Den SR-04 steck ich kopfüber in einen Spraydosendeckel,
> dann wird er auch nicht nass. Wenn das nach ein zwei Jahren mal ausfällt
> nehme ich halt einen neuen Sensor. Die sind im Fünferpack eh billiger.

Meine "industrielle" Meßkopfkomponenten kaufte ich als gebrauchte 
Polaroidcamera für $5 plus einen TL851 von Digikey. Alles andere war 
Bastelkiste. Es von Senscomp neu zu kaufen wäre es auch mir nicht wert. 
Ich wollte damals auch nur sehen was sich mit gebrauchten Teilen machen 
lässt.

von Joachim L. (nixiefan)


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Extrem leicht zu beschaffen. Insbesondere die ominöse Polaroid. Die Info 
dazu fliegen einem dann von selbst ins Hürn. Dankeschön. Nene, so ein 
schönes Bastelprojekt lässt man sich nicht vermiesen. Weitere mögliche, 
besser beschaffbare, billige Lösungen wären:

VL53L0X Time-of-Flight (ToF) Laser Abstandssensor cs. 8.-Euro
da gehen auch alle Versionen, da du ja praktisch nur 2m Differenz messen 
willst.

Evtl. geht auch ein Linienlaser in Kombination mit einer HD-Kamera. Je 
höher das Wasser umso kürzer die Linie. Geht vieleicht sogar mit einer 
IR-Diode, dann halt der Durchmesser der Wasseroberfläche, falls 
ausreichend genau. Außerdem sehe ich dann auch gleich, wenn mal jemand 
in den Brunnen gefallen ist. Nette Versuche, nachher ist man schlauer. 
Eignen sich halt weniger für industrielle Anwendungen da garantiert 
nicht zertifiziert ;-)

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Alle Methoden haben eben ihre Vor- und Nachteile. Leider gibt es einige 
Dinge die der Vollständigkeit halber, geunkt werden müssen.

Bei den VL53L0X muß man auch aufpassen. Die kleinen optischen 
Passagelöcher könnten mit der Zeit auch verdrecken. Man hat versucht, 
einen Glasschutz anzubringen, nur um zu erfahren, daß dann Kondensierung 
auf der Glasoberfläche problematisch ist. Der VL53 hat unter gewissen 
Bedingungen auch Probleme mit der Beschaffenheit des Wasserspiegels. Das 
müsste man alles berücksichtigen. Jemand, der das versuchte, berichtete, 
daß es bei sehr ruhigem Wasserspiegel Probleme mit Reflektion gibt, weil 
der Strahl vom Laser nicht gut genug reflektiert wird und mußte als 
Abhilfe einen an einer Nylonschnur geführtem Styroporschwimmer einbauen.

Ob der HC-SR04 dauerhaft geschützt werden kann ist fraglich. Möglich. 
Vielleicht. Die Elektronik könnte man sicherlich versiegeln, aber die 
dort verwendeten Transducer sind nachweislich (Internet) nicht 
feuchtigkeitsfest. Einige die es versucht hatten, erfuhren schon nach 
einigen Monaten Ausfälle. Ist also ungewiss, wie dauerhaft solche 
Lösungen in der Praxis wirklich sind.

Bei kapazitiven Methoden ist Isolations-Material Wasserabsorption ein 
Langzeitbedenken. Solche Veränderungen könnten möglicherweise die 
Kalibrierung mit der Zeit unzulässig verändern und regelmässige 
Kalibrierung nötig machen. Kann das aber nicht mit Fakten belegen, weil 
ich das nie langfristig ausprobiert habe. Bei richtiger Konstruktion und 
Erfahrung ist das wahrscheinlich aber beherrschbar.

Die hydrostatischen Methoden machen zumindest im nassen Bereich 
langfristig keine Umstände sofern sichergestellt ist, daß die 
Ausperlöffnungen nicht verschlammt werden, was aber durch kräftige 
Ausblase-Algorithmen und Vorrichtungen verhindert werden kann.

GWR/FMCW ist zumindest im Amateurbereich wegen der Mikrowellen HW und SW 
Aufbereitung keine attraktive Amateur-Lösung.

Solange der Weg auch das Ziel ist, kann es ja ganz nett sein, mit den 
verschiedensten Methoden zu experimentieren.

von Joachim L. (nixiefan)


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Warum bekomme ich das Gefühl, das viele Leute hier im Forum eher 
versuchen sich zu profilieren, indem sie die Sachen komplizierter machen 
als sie sind. Und ausprobieren und testen muss man es trotzdem. Also 
ran.

von Wolfgang (Gast)


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Joachim L. schrieb:
> VL53L0X Time-of-Flight (ToF) Laser Abstandssensor cs. 8.-Euro
> da gehen auch alle Versionen, da du ja praktisch nur 2m Differenz messen
> willst.

Für 2m Messenfernung muss da schon ein sauberer Tennisball auf dem 
Wasser schwimmen (Fig.21 und Tab. 11 im Datenblatt)
https://www.st.com/resource/en/datasheet/vl53l0x.pdf

von Gerhard O. (gerhard_)


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Joachim L. schrieb:
> Warum bekomme ich das Gefühl, das viele Leute hier im Forum eher
> versuchen sich zu profilieren, indem sie die Sachen komplizierter machen
> als sie sind. Und ausprobieren und testen muss man es trotzdem. Also
> ran.

Hallo Joachim,

Ich vermute, daß Du Dich auf mich beziehst. Das ist in Ordnung:-)

Da mich das Wasser-Messen auch fasziniert, habe ich dieses Thema schon 
jahrelang verfolgt und selber einige Projekte durchgezogen. Die meisten 
Einwürfe sind von Kommentaren aus dem Internet und bestand keine Absicht 
mich hier groß zu spielen. Das Problem mit dem VL53 und den HC-SR04 sind 
real und sollten für lange Einsatzdauer beachtet werden. Ich war eben 
der Ansicht, daß es hilfreich wäre, gewisse Tücken aufzuzeigen und von 
den Erfahrungen anderer zu lernen.

Nichtsdestoweniger wünsche ich Dir bei Deinen eigenen Unternehmungen 
viel Erfolg. Erfahrungen sammeln tun wir alle. Und zeig vielleicht, was 
Du auf Die Beine stellst. Falls es Probleme gibt, kann man sie ja hier 
diskutieren.

Gerhard

von Joachim L. (nixiefan)


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Gerhard O. schrieb:
> Und zeig vielleicht, was
> Du auf Die Beine stellst. Falls es Probleme gibt, kann man sie ja hier
> diskutieren.

Eben nicht. Ich versuche gar nicht mich hier zu profilieren. Viel zu 
viele unangemeldete Trolle, die sch..... einem einfach in den Fred. 
Suche mal nach Nixie, 3D und Echtzeit.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Joachim L. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Und zeig vielleicht, was
>> Du auf Die Beine stellst. Falls es Probleme gibt, kann man sie ja hier
>> diskutieren.
>
> Eben nicht. Ich versuche gar nicht mich hier zu profilieren. Viel zu
> viele unangemeldete Trolle, die sch..... einem einfach in den Fred.
> Suche mal nach Nixie, 3D und Echtzeit.

Mir scheint, Du machtest im Forum früher unangenehme Erfahrungen und 
kann Deine Gereiztheit verstehen.

Was mich übrigens noch interessieren würde, ob das Projekt für die 
Wasserstandmessung einer existierenden Zisterne vorgesehen ist oder für 
einige experimentale Untersuchungen diverser Möglichkeiten zur 
WS-Messung.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Ganz im Sinne der vielen experimentellen, technisch aufwändigen dafür 
weniger robusten Vorschläge hier im Thread noch ein neuer:
Man legt eine blanke Glas- oder Polymerfaser ins Rohr. Mit optischer 
Zeitbereichsreflektometrie (OTDR) kann man dann die Wasseroberfläche 
erkennen. Schwierig wird dabei, dass es da, wo die Faser am Rohr 
anliegt, wegen Kapillarität z.T. auch schon nass ist.

... also wenn die Einperlmethode mit statischer Druckmessung zu einfach 
ist.

von PC-Freak (Gast)


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Der Ingo ist warscheinlich schon im Weihnachtsurlaub. Und anschließend 
für 3 Monate auf den Bahamas.

Aber trotzdem. Den Tread hab ich nicht komplett gelesen.

Aber es wäre doch mit einem Drucksensor an einem dünnen, passenden 
Rohr/Röhrchen zu realisieren.

1. ist der Wasserstand niedrig - ist auch der Druckwert niedrig
2. ist der Wasserstand hoch - ist auch der Druckwert hoch

Ob der Drucksensor nun analog oder digital seinen Wert ausgibt, ist dann 
noch ein weiteres Thema.

Vorteil: Hier wird keine Sensor vom Wasser ect. aufgefressen

Nachteil: Muss man immer mal säubern

von Wolle G. (wolleg)


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PC-Freak schrieb:
> Aber es wäre doch mit einem Drucksensor an einem dünnen, passenden
> Rohr/Röhrchen zu realisieren.
>
> 1. ist der Wasserstand niedrig - ist auch der Druckwert niedrig
> 2. ist der Wasserstand hoch - ist auch der Druckwert hoch

Bevor ich meinen Senf dazu abgebe: Kannst Du zu Deinem Aufbau eine 
kleine Skizze anfertigen?

von PC-Freak (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Bevor ich meinen Senf dazu abgebe: Kannst Du zu Deinem Aufbau eine
> kleine Skizze anfertigen?

Wo liegt jetzt Dein Verständnissproblemm

Je nach Tiefe, ist entsprechen auch das Rohr/Röhrchen lang. Durchmesser 
spielt jetzt erstmal keine Rolle. Das Röhrchen ist natürlich nach oben 
ein geschlossenes Gefäß. Der nun steigende Wasserspiegel lässt im Rohr 
den Luftdruck ansteigen. Der Sensor gibt entsprechend des Luft-Drucks 
seinen Wert aus. Ob zwischen dem Sensor und dem Messrohr noch ein Stück 
Schlauch ist, ist völlig wurscht. Nur eine gewisse Länge sollte man dann 
doch nicht überschreiten.

@ Wolle: nun geb Deinen Senf dazu.

von Jester (Gast)


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PC-Freak schrieb:

> Aber trotzdem. Den Tread hab ich nicht komplett gelesen.

Vielleicht hättest das mal besser genmacht ...

> Aber es wäre doch mit einem Drucksensor an einem dünnen, passenden
> Rohr/Röhrchen zu realisieren.

Ich denke, das ist durch - wenigstens für die Foristen ohne Morbus 
Alzheimer...

von Wolle G. (wolleg)


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PC-Freak schrieb:
> @ Wolle: nun geb Deinen Senf dazu.

na gut; 1. Senf:
a) es gilt das Gesetz für Gase: p1 x V1 = p2 x V2; deshalb 
Einperlmethode
b) im Laufe der Zeit wird die Luft durch Diffusion verschwinden
c) ...

von Wolfgang (Gast)


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PC-Freak schrieb:
> Ob der Drucksensor nun analog oder digital seinen Wert ausgibt, ist dann
> noch ein weiteres Thema.

Die Aussage "Druckwert niedrig"/"Druckwert hoch" wird dem TO nicht 
reichen.
Für einen aussagekräftigen, quantitativen Messwert wird u.a. ein 
Bezugswert benötigt und der wird mit der Einperlmethode realisiert.
Sonst folgt selbst bei konstantem Wasserstand im Brunnen der gemessene 
Druckwert im Röhrchen dem Luftdruck, der Temperatur und wer weiß was 
noch.

Vielleicht hättest du doch diesen Thread und die verlinkten Artikel 
lesen sollen. Ein paar mehr physikalische Grundlagen würden auch nicht 
schaden.

von PC-Freak (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> na gut; 1. Senf:
> a) es gilt das Gesetz für Gase: p1 x V1 = p2 x V2; deshalb
> Einperlmethode
> b) im Laufe der Zeit wird die Luft durch Diffusion verschwinden
> c) ...

Dass man das Druckrohr mal hin und wieder rausnehmen und reinigen 
sollte, sollte jedem klar sein.
Auch an einem Aquarium nimmt man die Pumpe samt Schläuche raus und wird 
gereinigt. Sonstige Eintauchsensoren werden auch hin und wieder 
'gewartet'.

Wenn die einmal im Jahr geschieht, ist das kein Beinbruch.

Jester schrieb:
> Ich denke, das ist durch - wenigstens für die Foristen ohne Morbus
> Alzheimer...

Bei DIR könnte es durch sein, weil Du 'zu kurz denkst'. Morbus
> Alzheimer... köntte ein Problem bei Dir sein, da du es nicht verstehst.

von Wolfgang (Gast)


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PC-Freak schrieb:
> Dass man das Druckrohr mal hin und wieder rausnehmen und reinigen
> sollte, sollte jedem klar sein.
> ...
> Wenn die einmal im Jahr geschieht, ist das kein Beinbruch.

Nur würde "einmal im Jahr" nicht reichen. Luftdruckänderungen passieren 
innerhalb weniger Stunden, Temperaturänderungen im Brunnen im 
Wochenbereich und wenn man das nicht als vermeintliche 
"Wasserstandsänderung" messen möchte, muss man weitere Maßnahmen 
treffen.

Dann geht erstmal die Kompensiererei los und gegen Messwertdrift durch 
Diffusion hilft das immer noch nicht.

von Jester (Gast)


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PC-Freak schrieb:
> Bei DIR könnte es durch sein, weil Du 'zu kurz denkst'. Morbus
>> Alzheimer... köntte ein Problem bei Dir sein, da du es nicht verstehst.

Jaja - KÖNTTE - ist es aber nicht!

Aber kann es sein, dass Du die "pneumatischen Füllstandmessung" 
(Einperlmethode) - schon thematisiert bei der 2-ten Antwort im Faden 
(Mikrowilli, 16.12.2022 12:07) - nicht gerafft hast?

von Wolle G. (wolleg)


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PC-Freak schrieb:
> Dass man das Druckrohr mal hin und wieder rausnehmen und reinigen
> sollte, sollte jedem klar sein.

Du sprichst von Druckrohr. Wer oder Was baut denn den Druck bei Deiner 
Methode auf?

von PC-Freak (Gast)


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Ich denke Ingo ist gerade auf den Bahamas baden gegangen.

Wolle G. schrieb:
> Du sprichst von Druckrohr. Wer oder Was baut denn den Druck bei Deiner
> Methode auf?

Noch nicht begriffen?

Man nehme ein 'oben' geschlossenes Rohr und versenkt dass im Brunnen, 
oder Eimer, oder... dann, je tiefer, desto mehr Druck ensteht dann im 
Rohr. Dieser Druck wird oben am Drucksensor gemessen.

Und wenn dann im Jahr über der Pegel wegen Ausdifundieren um 2-3 cm 
ändert, ich denke das wäre dem Ingo wurscht. Siehe was er bereits 
versucht hat.

Ich denke die Aussage leer /10%/25%/50%/ ... 100% reicht ihm.

Und dass würde meine Idee locker schaffen.

von Dirk S. (dirkst)


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Gruss

Der Zug und Weg eines Schwimmers mit Seil,
lässt sich auch mechanisch und elektrisch darstellen.
Bis hin zur Analyse eines kleinen
empfindlichen Solar-Motors ( aus Experimentier-Kästen dazu, z.B. Strom 
und dessen Änderung, mit weiterem, als Ansatz).
Eine Realisierung ist sicherlich mit Problemen und Grenzen verbunden, 
aber auch
kreativ und interessant.

Einen schönen vorweihnachtlichen Tag wünsche Ich Euch.

Dirk St

von Jester (Gast)


Angehängte Dateien:

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(Bildnachweis: https://en.wikipedia.org/wiki/Da_capo)

DA CAPO AL FINE ???
Also nö, das ist mir zu dröge. Macht ihr mal alleine weiter ...

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Man könnte mal versuchen, aus dem Rohr eine Flöte zu bauen und die
> Tonhöhe auswerten...   ;-)

Nf rein wobbeln

von Dirk S. (dirkst)


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Jester schrieb:
> (Bildnachweis: https://en.wikipedia.org/wiki/Da_capo)
>
> DA CAPO AL FINE ???
> Also nö, das ist mir zu dröge. Macht ihr mal alleine weiter ...

Mit einer Note eine Toccata spielen !
😉🙋

Dirk St

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7293165 wurde von einem Moderator gelöscht.
von PC-Freak (Gast)


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Jester schrieb:
> DA CAPO AL FINE ???
> Also nö, das ist mir zu dröge. Macht ihr mal alleine weiter ...

Ich sehe, zumindest unter Jester keinerlei Postings, wo Du irgendetwas 
konstruktives zu dem Fall beigetragen hättest.

Es ist dann nicht schlimm, wenn Du die Tür von 'aussen' zumachst.

Tschüss

von Dieter (Gast)


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Elisabeth Trumschke schrieb im Beitrag #7293165:
> Dieser Vorschlag ist schon einmal entfernt worden...

Logisch. Der Nick mit Fisch deutete bereits an, das er einen Fisch 
anbinden wollte. Bei 15'' statt 1'' haette er als Fisch reingepasst. Das 
waere dann keine Tierquaelerei geworden. ;-)

von Dieter (Gast)


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Dieter schrieb:
> Bei 15''

Hatte noch vergessen, das 7m lange Rohr, das er dann noch mitbekommt. An 
der Laenge, die oben herausschaut, kann der Stand abgelesen werden. 
Problem ist nur, das der Bodenschacht zu wenich lang ist.

Aber eine Bruchteil seiner Idee kann dennoch mitgenommen werden.
Mit dem Schwimmer als Teil von 1,50m, d.h. 50cm im Wasser und 1m 
herausschauend, kann die Messentfernung verkuerzt werden. Ggf. 
funktioniert dann ein Laser- oder Ultraschallabstandsmesser.

von Zuschauer (Gast)


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Der Ingo wurde nach vier Beiträgen vor dieser geballten Forumsexpertise 
schon längst verscheucht.

von Dieter (Gast)


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Zuschauer schrieb:
> längst verscheucht.

Eher in den Brunnen gefallen und steckt da noch.

von AtariST (Gast)


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Es gibt zur Füllstandsmessung in Tanks spezielle Tanksonden. Das ist ein 
Differenzdrucksensor, bei dem eine Seite über einen Luftschlauch mit der 
Außenwelt verbunden ist. Die andere Seite erfasst den Druck an der 
Stelle, wo sich die Tanksonde befindet. Das Kabel wird i.d.R. durch den 
Schlauch geführt. Durch Erfassung des Sensorsignals und einfache 
Berechnung kann die Höhe der umgebenden Wassersäule ermittelt werden. 
Der Vorteil der Tanksonde ist, dass sie nicht mit der Zeit driftet 
(solange kein Wasser oder andere Flüssigkeiten in den Schlauch gelangt), 
und sie so Jahrelang im Tank bleiben kann. Ich kenne das aus dem Bereich 
der Mineralöllagerung, vielleicht gibt es die auch wasserbeständig.

von Re D. (re_d636)


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PC-Freak schrieb:
> Das Röhrchen ist natürlich nach oben ein geschlossenes Gefäß. Der nun
> steigende Wasserspiegel lässt im Rohr den Luftdruck ansteigen.

Genau so wie die Temperatur den Druck absteigen lässt ;)

von Wolfgang (Gast)


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PC-Freak schrieb:
> Der nun steigende Wasserspiegel lässt im Rohr den Luftdruck ansteigen.

Auch wenn draußen der Luftdruck steigt, steigt der Wasserspiegel im 
Rohr, weil die eingeschlossene Luft zusammengedrückt wird und bei 
sinkendem Luftdruck sinkt der Spiegel, weil die eingeschlossene Luft 
Wasser aus dem Rohr rausdrückt. All das, bei konstantem Wasserspiegel im 
Brunnen.
Der Schwankungsbereich dürfte mindestens im Bereich 980 bis 1030 hPa 
liegen. Das kannst du jetzt mit der Länge deiner eingeschlossenen 
Luftsäule in eine Wasserspiegeländerung im Rohr umrechnen.

von dfIas (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Joachim L. schrieb:
>> Geht bis 4m bei 3mm Genauigkeit.
> Mal wieder typisch.
> Die AUFLÖSUNG beträgt 3mm.
> Das hat nichts mit der Genauigkeit des Messgerätes zu tun.
Joachim L. schrieb:
> Danke. Du hast recht. Aber bis auf einen cm ist es genau. Habe ich
> selbst probiert.
Die Schallgeschwindigkeit hängt von zu vielen Faktoren ab. Hier sind 
Abweichungen in ganz anderer Größenordnung zu erwarten.
Die Genauigkeit könnte mit einem zweiten Sensor und Referenzmessung über 
ein fix 2,8 m langes, gleichartiges Rohr auf doppelte Auflösung gebracht 
werden. Bedingung wäre, das gleiche "Klima" in Mess- und Referenzrohr zu 
bekommen. Druck und Temperatur ginge sicher einfach, aber auch die 
Feuchte müsste passen.
Eine steuerbare "Klappe" bei etwa 1,8 m Tiefe (oberhalb des höchsten 
Wasserstandes) wäre eine Option für einen Einzelsensor.
Statt einer Klappe könnte man eine kleine Störung bei 1,8 m einbauen, z. 
B. einen Ring mit etwas weniger als der halben Kreisfläche, und beide 
Echos mit demselben Sensor auswerten.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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dfIas schrieb:
> Temperatur
Ich würde in so einem Rohr übers Jahr gesehen keine sehr großen 
Temperaturschwankungen erwarten. Das wird sich ganzjährig im Bereich um 
10°C abspielen da drin.

> Feuchte
Eine Änderung von 0 auf 100% rel. Feuchtigkeit entspricht in etwa einem 
Temperaturanstieg um 2°C: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Schallgeschwindigkeit#:~:text=Beispielsweise%20ist%20bei%2020%20%C2%B0,gut%2022%20%C2%B0C%20ergeben.

> Druck
Der Druck ist quasi uninteressant für die Schallgeschwindigkeit:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-luftdruck.htm

: Bearbeitet durch Moderator
von runout (Gast)


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El Capitan schrieb:
> https://www.heise.de/select/make/2021/6/2125307172628359231

Einperlverfahren ist die robusteste Lösung.
Das Pümpchen muss auch nur während Messung laufen.


>>> Nägel mit Köpfen: <<<

Was für eine (Blutdruckmesser)Pumpe ist empfehlenswert?
Bezugsquelle?
Kann jemand in das ct-Projekt reinschauen?

Mein Winterprojekt:
Zwei IBC-Container mit Einperlmessung an BT-SOC ausrüsten.
Dazu noch das Fallrohrweichen-Gedöns.
Dazu noch einen guten/günstigen Regensensor.

Der Fred sollte durchaus mal mit guten Ideen eine Weile laufen...

TT

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Ingo G. schrieb:
> Im Winter liegt er bei 2m und
> im Sommer bei 3,8m.

Bei einer Druckmessung solltest Du bei 2m (2,2m) und bei 3,8m (3,5m) 
jeweils einen Schwimmerschalter setzen zusätzlich zum Drucksensor. 
Dadurch hast Du zwei Punkte über den Du den Drucksensor nachkallibrieren 
oder feststellen könntest das dieser wegdriftet. Mit so einer 
Vorrichtung ginge vielleicht doch noch auch eine kapzitive Messung.

Denke mal, das könnte eine praktikable Lösungsidee sein:

An einer Nylonschnur als Sicherung und dünner Stromzuleitung läßt Du 
einen Schwimmer herunter auf die Wasseroberfläche. Oben auf dem 
Schwimmer befindet sich ein Elko, eine starke LED und ein Piezopiepser. 
Wenn der Elko ausreichend aufgeladen ist, wird zugleich ein Lichtblitz 
und ein starker Knackimpuls ausgesendet.

An der Öffnung empfängt eine empfindliche Photodiode den Lichtimpuls und 
ein Mikrofon zeitlich verzögert den Schallimpuls. Daraus kannst Du 
ausreichend die Tiefe ermitteln. Für eine empfindliche Fotodiode kommt 
noch genug Streulicht an, obwohl es wegen der Biegung nur das 
reflektierte Licht an den schmutzigen Wasserrohrwänden ist. Verbessern 
kannst Du das Ergebnis noch, wenn Du die Knickstelle mit etwas weißer 
Farbe (z.B. Weißkalk) behandelst. Dazu bindest Du einen Schwamm gut 
gesichert an eine flexible Stange benetzt die Rohrwand im Bereich des 
Knicks. Wenn trotzdem nicht genug Licht ankommt, dann muss der Impuls 
auf die Zuleitung und von dort abgegriffen werden.

von Georg (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Bei einer Druckmessung solltest Du bei 2m (2,2m) und bei 3,8m (3,5m)
> jeweils einen Schwimmerschalter setzen zusätzlich zum Drucksensor.
> Dadurch hast Du zwei Punkte über den Du den Drucksensor nachkallibrieren
> oder feststellen könntest das dieser wegdriftet.

Aha - also bei 3 m ist einer aus und der andere Schwimmerschalter an, 
wie benutzt du das jetzt zum Nachkalibrieren?

Oder willst du dazu den Brunnen leerpumpen und danach wieder füllen?

Wahrscheinlich bin ich einfach zu dumm um die Methode zu verstehen, aber 
du erklärst mir das sicher.

Georg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Man könnte mal versuchen, aus dem Rohr eine Flöte zu bauen und die
>> Tonhöhe auswerten...   ;-)
> Nf rein wobbeln
Ich würde da eher eine Impulsanregung versuchen und einen "Knackser" 
(der alle möglichen Frequenzen enthält) aus einem wetterfesten 
Lautsprecher als Anregung nehmen. Danach dann eine FFT über das 
Resultat. Die tiefste aufgenommene Frequenz dürfte auf die wasserfreie 
Rohrlänge fallen.

Ist ja fast endlos Zeit, da kommt sogar ein 8-Bit-µC irgendwann zu einem 
Ergebnis...

von Gerhard O. (gerhard_)


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Moin,

Das vorgestellte Einperlsystem von mir ist nun schon seit zwei Jahren im 
erfolgreichen Dauerbetrieb. Der eingesetzte NXP Drucksensor hat sich bis 
jetzt als vollkommen stabil erwiesen. Die Kalibrierung ist mit 
Standardkoeffizenten ohne jeglichen Abgleich innerhalb der 
Fabrikstoleranzwerte des Sensors und auf 5mm genau wie Vergleiche in 
einem skalierten Testrohrs bestätigt haben. Abgesehen vom 
Fabrikstoleranzwert des Sensors, in meinen Fall 5%, ist also kein 
Abgleich notwendig, es sei denn man will das Beste herausholen. Die in 
der Berechnung eingehende Erdbeschleunigungskonstante sollte für 
optimale Genauigkeit auch für den lokalen Bereich ermittelt werden. Die 
variiert übrigens je nach Ortskoordinaten und Elevation auf der Erde 
mehr als man denkt. Wer mehr Geld ausgeben will, findet genauere 
Sensoren für jedes Budget. 5% sind m.M.n. Nach für viele Anwendungen 
mehr als ausreichend. Schließlich wird die gemessene Flüssigkeit nicht 
verkauft:-)

Der Vorteil der Methode, die bei mir im Einsatz ist, liegt darin, daß 
erstens die Pumpe nur einmal in der Stunde, je nach Systemdichtigkeit, 
oder noch weniger, läuft und daß das Ende des Messchlauchs regelmäßig 
mit hohen Druck ausgeblasen und gereinigt wird. Beim herkömmlichen 
Einperlsystem mit 60 Blasen/Minute ist das nicht der Fall. Mein altes 
Einperlsystem mit Aquariumpumpe und Analogdruckmanometer war vorher 20 
Jahre ohne irgendwelche Instandsetzungen in Betrieb und hat absolut 
zuverlässig funktioniert. Der "moderne" Ersatz war nur ein 
Neugierprojekt von mir mit dem Wunsch etwas Interessantes mit einem uC 
zu machen.

Die Extrakosten der dazu notwendigen Ventile sind mit unter 10€ 
vernachlässigbar.

Ich war eigentlich schon der Meinung mit diesen Projekt eine gut 
funktionierende Hobby-Lösung geschaffen zu haben. Auch die vorgestellte 
Lösung von Ralph im Differenz Thread von ihm mit dem Schwimmerschalter 
am Ende des Messrohrs finde ich genial und dürfte gut funktionieren. Die 
hydrostatische Messmethode ist ein bewährtes Konzept und vielfach 
eingesetzt, weil es verläßlich funktioniert. Die Sensoren lassen sich, 
bequem zugänglich, jederzeit mit einem geeichten Vergleichsdruckmesser 
verifizieren und genügen somit auch höchsten Ansprüchen.

Die meisten Blutdrucksensoren und ihre Luftpumpen dürften bis 5mWs 
geeignet sein. Meine Pumpe stammte aus einem Blutdruckgerät und schafft 
bis 0.7 Bar. Es gibt in der Bucht größere Modelle mit noch mehr 
Leistung. Ein MPXV5100D zeigt bis zu 1 Bar an bzw. 10mWs.

Die anlog Anzeige bei mir war nur ein Experiment von mir und Wunsch, 
eine Analoganzeige mit dem X25 Schrittmotor zu realisieren. Ich kann mit 
der im Augenblick eingesetzten Firmware aber auch ein externes 4x20 LCD 
durch Anstecken am I2C Bus ansteuern. Nur habe ich noch keine 
Parametrisierungs Menüs eingebaut. Das Design ist übrigens Open Source, 
falls sich jemand auch damit befassen will. Bords sind auch noch übrig. 
Jedenfalls bevorzuge ich praktische und wissenschaftlich fundierte 
Konzepte und der Erfolg bestätigt die Gültigkeit der Überlegungen und 
Literatur zum Thema.

Für Ingos Vorhaben ist die hydrostatische Methode m.M.n. immer noch die 
praktischste, weil nur der beschwerte Schlauch mit der V-förmigen 
Auskerbung in sein schon vorhandenes Rohr hineinschieben muß. Das Rohr 
selber als Messrohr zu verwenden, halte ich für unpraktisch, weil 
dadurch viel Luft notwendig ist. Ein 4-6mm Messrohr mit Einkerbung am 
Ende ist da wesentlich praktischer.

Wer sich wenig Arbeit machen will, könnte auch den Afriso Unitel in 
Betracht ziehen welcher schon unter €100 auffindbar ist.. Man kann ja 
anstatt der Handpumpe noch eine Blutdruckpumpe periodisch mit einem 
Timer einschalten um den Messdruck in der Leitung aufrechtzuerhalten. 
Dann braucht man nicht einmal die Handpumpe zu betätigen.


Gerhard

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Georg schrieb:
> , aber du erklärst mir das sicher.

Wenn der Drucksensor nur langsam über die Jahre wegdriftet, gibt es 
zweimal im Jahr einen Korrekturwert. Ein größerer Fehler bleibt so nicht 
jahrelang unendeckt.

Lothar M. schrieb:
> Ich würde da eher eine Impulsanregung versuchen

Das wäre eine Lösung, bei der nichts ins Rohr eingebracht werden müßte. 
Wenn die Lautstärke des Echos nicht besonders groß ist, wird ein 
empfindliches Mikrofon benötigt. Mit akustischen Impulsen zerschoss ich 
schon mal eine Mikrofonkapsel. Daher auf genügend Abstand zwischen 
Impulsgeber und Mikrofon achten.

Es wäre auch möglich den kleinen Lautsprecher durchzustimmen von wenigen 
Herz bis vielleicht ein kHz um die Resonanzen zu messen. Müßte das 
gleiche, wie bei der FFT herauskommen.

von PC-Freak (Gast)


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AtariST schrieb:
> Es gibt zur Füllstandsmessung in Tanks spezielle Tanksonden. Das ist ein
> Differenzdrucksensor, bei dem eine Seite über einen Luftschlauch mit der
> Außenwelt verbunden ist. Die andere Seite erfasst den Druck an der
> Stelle, wo sich die Tanksonde befindet. Das Kabel wird i.d.R. durch den
> Schlauch geführt. Durch Erfassung des Sensorsignals und einfache
> Berechnung kann die Höhe der umgebenden Wassersäule ermittelt werden.
> Der Vorteil der Tanksonde ist, dass sie nicht mit der Zeit driftet
> (solange kein Wasser oder andere Flüssigkeiten in den Schlauch gelangt),
> und sie so Jahrelang im Tank bleiben kann.

Gleiches habe ich oben bereits ausgeführt.

Wolfgang schrieb:
> PC-Freak schrieb:
>> Der nun steigende Wasserspiegel lässt im Rohr den Luftdruck ansteigen.
>
> Auch wenn draußen der Luftdruck steigt, steigt der Wasserspiegel im
> Rohr, weil die eingeschlossene Luft zusammengedrückt wird und bei
> sinkendem Luftdruck sinkt der Spiegel, weil die eingeschlossene Luft
> Wasser aus dem Rohr rausdrückt. All das, bei konstantem Wasserspiegel im
> Brunnen.

Wenn er es 1/10 mm genau haben will, hast Du recht. Ansonsten habe ich 
bereits einen solchen im Einsatz.

Und wenn AtariST genau das Gleiche schreibt, ist es dann trotzdem 
anders?

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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warum muss man eigentlich den Wasserstand wissen,
wenn man den Brunnen stillgelegt hat?

von Wolfgang (Gast)


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> warum muss man eigentlich den Wasserstand wissen,
> wenn man den Brunnen stillgelegt hat?

Nennt sich Messung des Grundwasserpegels. Leute mit Wärmepumpe kann das 
bspw. interessieren.

von Joachim L. (nixiefan)


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Jetzt hätte ich gerne gewußt, warum niemand hier den Ultraschallsensor 
in Betracht zieht. Bei 40 KHz hat das eine Wellenlänge von 8.5 mm, also 
+-1 cm genau misst der schon. Mann kann ihn supersimpel mit einem 
ESP32/8266 kombinieren und hätte so eine weltweite Dauerüberwachung. 
Falls die so empfindlich sind (was ich bezweifle und auf etwas Schutz 
sowie einen Versuch ankommen lassen würde) sind sie mit 2 Euro billig zu 
ersetzen. Ausserdem hat der Fredstarter gar nichts von einer permanenten 
Dauermessung gesagt.

Tut was es soll, billig und einfach. Einfache Lösungen sind auch weniger 
fehleranfällig. Und warum überschlagen sich die Leute hier mit unnötig 
teuren, aufwändigen und damit fehleranfälligen und somit ineffizienten 
Lösungen? Kaum zu glauben.

von H. Eggert (Gast)


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Joachim L. schrieb:
> Jetzt hätte ich gerne gewußt, warum niemand hier den
> Ultraschallsensor
> in Betracht zieht. Bei 40 KHz hat das eine Wellenlänge von 8.5 mm, also
> +-1 cm genau misst der schon. Mann kann ihn supersimpel mit einem
> ESP32/8266 kombinieren und hätte so eine weltweite Dauerüberwachung.
> Falls die so empfindlich sind (was ich bezweifle und auf etwas Schutz
> sowie einen Versuch ankommen lassen würde) sind sie mit 2 Euro billig zu
> ersetzen. Ausserdem hat der Fredstarter gar nichts von einer permanenten
> Dauermessung gesagt.
Ja. Warum eigentlich nicht. Es könnte durchaus so funktionieren, sonst 
würde es die billigen Bords nicht geben. Solche Genauigkeiten sind 
durchaus möglich. Vermutlich sollte man für optimale Genauigkeit auch 
die Lufttemperatur miteinbeziehen.
>
> Tut was es soll, billig und einfach. Einfache Lösungen sind auch weniger
> fehleranfällig. Und warum überschlagen sich die Leute hier mit unnötig
> teuren, aufwändigen und damit fehleranfälligen und somit ineffizienten
> Lösungen? Kaum zu glauben.
Vielleicht sind hier im Forum einfach nur zu viele alte langbärtige und 
initiativlosen Säcke mit altbackenen und eingefahrenen Ideen unterwegs.

Probieren geht über studieren. Also konstruiere und realisiere es nach 
Deinen Vorstellungen. Die weltweite Möglichkeit einer Überwachung vom 
Handy hört sich sehr zeitgemäß und modern an.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Joachim L. schrieb:
> Jetzt hätte ich gerne gewußt, warum niemand hier den Ultraschallsensor
> in Betracht zieht.
Du hast den Thread nicht gelesen, stimmts? Es geht um ein Rohr, durch 
das eine Kugel mit 25,4mm grade so duchpasst (so breit ist dein Daumen). 
Und da soll bis mindestens 5m weit reingemessen werden. Wie soll das mit 
Ultraschall gehen? Da sind so viele Reflexionen kreuz und quer 
unterwegs, das du kein brauchbares Signal bekommst.

> Ausserdem hat der Fredstarter gar nichts von einer permanenten
> Dauermessung gesagt.
Die faulen auch ohne Strom in der Luftfeuchte einfach weg. Du musst für 
die hier beschriebene Gegebenheit die Elektronik für 100% Luftfeuchte 
auslegen.

H. Eggert schrieb:
> Vielleicht sind hier im Forum einfach nur zu viele alte langbärtige und
> initiativlosen Säcke mit altbackenen und eingefahrenen Ideen unterwegs.
Ja, denen müsste man es mal so richtig zeigen und sich selber am heißen 
Ofen die Finger verbrennen. Mach doch einfach mal.

> Vermutlich sollte man für optimale Genauigkeit auch die Lufttemperatur
> miteinbeziehen.
Ich wiederhole es für dich gerne nochmal: die Lufttemperatur ist dort 
unten ganzjährig ca. 10°C.

: Bearbeitet durch Moderator
von PC-Freak (Gast)


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Ich denke, der Ingo hat sich bereits dauerhaft auf den Bahamas 
niedergelassen. Den Brunnen hat er vermietet. Der Pegel hat sich 
stabilisiert.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Aufgrund einiger Forumsteilnehmer mit Lizenz zum Funken, hätte ich noch 
eine HF-Lösung erwartet.

Das Metallrohr stellt einen Holleiter dar, der ab einer bestimmten 
Stelle mit Wasser gefüllt ist. Ab dieser Stelle ändert sich der 
Wellenwiderstand im Rohr und es entstehen an dem Punkt Reflexionen.

Es wäre daher auch möglich die Sprungantwort nach dem Impuls 
aufzuzeichnen und die Wanderwellen (ungefähr 3ns pro m) im Rohr 
auszuwerten. Analog könnte auch die Wellenimpedanz des Rohrleiters im 
Bereich von 50...300MHz mit einem Wobbelsender gemessen werden.

: Bearbeitet durch User
von Wolle G. (wolleg)


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Dieter D. schrieb:
> Aufgrund einiger Forumsteilnehmer mit Lizenz zum Funken, hätte ich noch
> eine HF-Lösung erwartet.
>
> Das Metallrohr stellt einen Holleiter dar,….

Eigentlich wurde hier von Ingo G. eine praxiserprobte Messeinrichtung 
gesucht, also nichts mit “hätte“ , "könnte" usw.
Falls allerdings jemand  eine praxistaugliche Messmethode entwickelt 
hat, die auch, wie hier erforderlich, jahrelang störungsfrei läuft, dann 
her damit.
Oder läuft die Hohlleitermethode, usw. schon jahrelang problemlos?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wolle G. schrieb:
> Oder läuft die Hohlleitermethode, usw. schon jahrelang problemlos?

Lief zumindest jahrelang problemlos mit Transistorenschaltung, weil im 
letzten Jahrtausend bekam ich mal eine solche Platine zum Ausschlachten 
geschenkt. Im Prinzip war das nichts anderes als ein Schwingkreis mit 
Koaxialleitung.

Grundlagenschaltung siehe hier:
https://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender19/FET2.html
"Wenn am einem Ende der Leitung  anstelle einen Kurzschluß die die 
Leitung offen ist, dann verdoppelt sich die Frequenz."

von Einperlmessung (Gast)


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runout schrieb:
> Das Pümpchen muss auch nur während Messung laufen.

Das versaut dir die Messung. Sie muss kurz vor der eigentlichen Messung 
laufen und dann Ruhig geben ;-)

von Zuschauer (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Joachim L. schrieb:
>> Jetzt hätte ich gerne gewußt, warum niemand hier den Ultraschallsensor
>> in Betracht zieht.
> Du hast den Thread nicht gelesen, stimmts? Es geht um ein Rohr, durch
> das eine Kugel mit 25,4mm grade so duchpasst (so breit ist dein Daumen).
> Und da soll bis mindestens 5m weit reingemessen werden. Wie soll das mit
> Ultraschall gehen? Da sind so viele Reflexionen kreuz und quer
> unterwegs, das du kein brauchbares Signal bekommst.
>
>> Ausserdem hat der Fredstarter gar nichts von einer permanenten
>> Dauermessung gesagt.
> Die faulen auch ohne Strom in der Luftfeuchte einfach weg. Du musst für
> die hier beschriebene Gegebenheit die Elektronik für 100% Luftfeuchte
> auslegen.
>
> H. Eggert schrieb:
>> Vielleicht sind hier im Forum einfach nur zu viele alte langbärtige und
>> initiativlosen Säcke mit altbackenen und eingefahrenen Ideen unterwegs.
> Ja, denen müsste man es mal so richtig zeigen und sich selber am heißen
> Ofen die Finger verbrennen. Mach doch einfach mal.
Das war rein als Spass gedacht und nicht böswillig und offensichtlich 
mißverstanden. Natürlich sollte man die Ratschläge erfahrener Fachleute 
(auch mit Bärten) beherzigen:-)
>
>> Vermutlich sollte man für optimale Genauigkeit auch die Lufttemperatur
>> miteinbeziehen.
> Ich wiederhole es für dich gerne nochmal: die Lufttemperatur ist dort
> unten ganzjährig ca. 10°C.
Trotzdem würde jeder gewissenhafte Entwickler die Umgebungstemperatur 
trotzdem messen und in der Laufzeitberechnung miteinbeziehen.

Ich verstehe nicht, warum sich so viele hier sträuben professionelles 
Vorgehen zu praktizieren. Bewährte Methoden der Meßtechnik gibt es 
nämlich genug. Es ist übrigens kaum anzunehmen, dass Ingo mit 
kurzlebigen Lösungsvorschlägen gedient ist.

Die Hydrostatische Methode ist für Ingo m.M.n. nach wie vor die optimale 
Lösung, ganz gleich was sonst hier noch vorgeschlagen wurde. Aber das 
will man nicht hören weil es für heutige Sensibilitäten zu "altmodisch" 
ist.

Die Chinesischen Ultraschall Bords sind doch lediglich für Schüler 
Roboter Navigation Projekte gedacht. Sie in einen Brunnen einsetzen 
wollen ist nicht sehr erfolgversprechend, weil sie einfach nicht dafür 
entwickelt worden sind und die feuchte Umwelt nicht überleben.

Der gravierende Vorteil der Druckmessung ist, daß die Genauigkeit der 
Niveaumessung nur von der absoluten Kalibrierung des Druckanzeigers, der 
bekannten Medium-Dichte und lokalen Erdbeschleunigung abhängig ist und 
deshalb genau ist, und führt sofort zu brauchbaren und reproduzierbaren 
Ergebnissen und stützt sich auf unwiderlegbare Physik.

Ultraschallmethoden sind bei richtigen Einsatz und Ausführung 
erfolgversprechend, erfordern aber geeignete Konstruktionsmethoden.

Optische Methoden haben auch ihre Herausforderungen. Der VL53 Sensor hat 
da auch Probleme mit Reflektion (Belegbar)

Radar ist nicht hobbyfreundlich genug.

Kapazitive Methoden sind auch nicht immer leicht zu beherrschen und 
Langzeitdrift muß auch beherrscht werden können.

Jedenfalls wurde schon genug zum Thema gesagt. Zusammen mit 
Informationen in der Literatur und Internet Ressourcen sollten für 
eigene Recherchen genügen um sich ein realistisches Bild für eine 
akzeptable Lösung machen zu können.

Ich sehe hier im Augenblick zu wenig Fokus auf bewährte Methoden und 
Problemlösungen um Ingo weiter behilflich zu sein. Und ich glaube nicht, 
daß dem Ingo der Weg das Ziel war.

Die schnellste und billigste Lösung wäre auch ein Instrument in der Art 
des Afriso Unitel.

Mechanische Lösungen wie Schwimmer haben auch ihre eigenen 
Anforderungen.

Wünsche Euch allen noch frohe Weihnachten.

von Zuschauer (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Aufgrund einiger Forumsteilnehmer mit Lizenz zum Funken, hätte ich
> noch
> eine HF-Lösung erwartet.
>
> Das Metallrohr stellt einen Holleiter dar, der ab einer bestimmten
> Stelle mit Wasser gefüllt ist. Ab dieser Stelle ändert sich der
> Wellenwiderstand im Rohr und es entstehen an dem Punkt Reflexionen.
>
> Es wäre daher auch möglich die Sprungantwort nach dem Impuls
> aufzuzeichnen und die Wanderwellen (ungefähr 3ns pro m) im Rohr
> auszuwerten. Analog könnte auch die Wellenimpedanz des Rohrleiters im
> Bereich von 50...300MHz mit einem Wobbelsender gemessen werden.

Als Hohlleiter hat das 25mm Rohr eine untere Grenzfrequenz von über 
10GHz.

Ferner ist die schlechte Leitfähigkeit und Rauigkeit der Oberfläche zu 
verlustreich. Hohlleiter sind normalerweise sehr glatt und poliert.

von H. Eggert (Gast)


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Lothar M. schrieb:

> H. Eggert schrieb:
>> Vielleicht sind hier im Forum einfach nur zu viele alte langbärtige und
>> initiativlosen Säcke mit altbackenen und eingefahrenen Ideen unterwegs.
> Ja, denen müsste man es mal so richtig zeigen und sich selber am heißen
> Ofen die Finger verbrennen. Mach doch einfach mal.
>
Ich meinte es ironisch und nicht boshaft.

von Wolle G. (wolleg)


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H. Eggert schrieb:
> Ich meinte es ironisch und nicht boshaft.
Na gut.
Dann kann man ja annehmen, Du hast dazugelernt.

von eric (Gast)


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Joachim L. schrieb:
> Jetzt hätte ich gerne gewußt, warum niemand hier den Ultraschallsensor
> in Betracht zieht.


Ich schrieb schon im oberen Teil dieses Threads im Beitrag #7288111:
> Es gibt akustische Abstandsmesser, die die Laufzeit eines
> Schallimpulses messen.

Hat nur niemand drauf reagiert.
Ich hatte mit sowas mal beruflich zu tun und weiss darum,
dass es geht und auch so gemacht wird.
Aber manch Poster hier hat anscheinend ein Brett vorm Kopp.

von H. Eggert (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> H. Eggert schrieb:
>> Ich meinte es ironisch und nicht boshaft.
> Na gut.
> Dann kann man ja annehmen, Du hast dazugelernt.

Ihr mißversteht mich vollkommen.

Ich wollte damit lediglich ironisch ausdrücken, daß die Argumente 
erfahrener Fachleute in diesen Thread einfach als unnütz abgetan wurden 
und dieser ganze Thread ein kollateraler Totalschaden ist.

Tut mir leid, wenn es so falsch ausgelegt wurde.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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H. Eggert schrieb:
> daß die Argumente erfahrener Fachleute in diesen Thread einfach als unnütz 
abgetan wurden

Hier könnten verschiedene Technologien verglichen werden:
https://autosen.com/de/Prozesssensoren/Fuellstandssensoren
Gibt auch einen Anhaltspunkt über die Preise der industriellen Sensoren.

Wer in der großen Suchmaschine des Internets sehr viele Ergebnisseiten 
weitersucht, findet dann auch noch die Flüssigkeitsstandanzeige mit 
einem Schwimmer plus Gamma-Strahungselement darauf und Geigerzähler. 
Aber von dieser Methode sollten wir hier abraten.

von Wolle G. (wolleg)


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Zuschauer schrieb:
> Der gravierende Vorteil der Druckmessung ist, daß die Genauigkeit der
> Niveaumessung nur von der absoluten Kalibrierung des Druckanzeigers, der
> bekannten Medium-Dichte und lokalen Erdbeschleunigung abhängig ist und
> deshalb genau ist, und führt sofort zu brauchbaren und reproduzierbaren
> Ergebnissen und stützt sich auf unwiderlegbare Physik.
Was mir noch nicht bei dieser Art Methode gelungen ist, wie man 
berechnen kann, welcher Druck angezeigt wird, wenn man, wie schon hier 
öfter angeführt, ohne Einperlung arbeiten würde.
Beispiel:
Es wird ein leeres  Druckrohr in 1m tiefes Wasser gesteckt.
Luftdruck sei 1bar (10m Wassersäule), Temperatur und sonstige Einflüsse 
werden nicht berücksichtigt.
Mit Einperlung würde man 0,1bar messen.
Jetzt ohne Einperlung:
Der Wasserstand von 1m  Wassersäule würde in erster Näherung  dazu 
führen, dass die Luft im Rohr komprimiert wird und der Stand im Rohr um 
0,1m steigen würde.
Dadurch reduziert sich der  Druck im Rohr auf  0,09mWS, da die 
Wassersäule im Druckrohr einen Gegendruck aufbaut.
Jetzt mein Problem:
Ich steige nicht dahinter,  wie man den tatsächlichen Druck im Druckrohr 
berechnen muss.
Oder liege ich mit meinen  Betrachtungen falsch?

Beitrag #7295253 wurde von einem Moderator gelöscht.
von H. Eggert (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Zuschauer schrieb:
>> Der gravierende Vorteil der Druckmessung ist, daß die Genauigkeit der
>> Niveaumessung nur von der absoluten Kalibrierung des Druckanzeigers, der
>> bekannten Medium-Dichte und lokalen Erdbeschleunigung abhängig ist und
>> deshalb genau ist, und führt sofort zu brauchbaren und reproduzierbaren
>> Ergebnissen und stützt sich auf unwiderlegbare Physik.
> Was mir noch nicht bei dieser Art Methode gelungen ist, wie man
> berechnen kann, welcher Druck angezeigt wird, wenn man, wie schon hier
> öfter angeführt, ohne Einperlung arbeiten würde.
> Beispiel:
> Es wird ein leeres  Druckrohr in 1m tiefes Wasser gesteckt.
> Luftdruck sei 1bar (10m Wassersäule), Temperatur und sonstige Einflüsse
> werden nicht berücksichtigt.
> Mit Einperlung würde man 0,1bar messen.
> Jetzt ohne Einperlung:
> Der Wasserstand von 1m  Wassersäule würde in erster Näherung  dazu
> führen, dass die Luft im Rohr komprimiert wird und der Stand im Rohr um
> 0,1m steigen würde.
> Dadurch reduziert sich der  Druck im Rohr auf  0,09mWS, da die
> Wassersäule im Druckrohr einen Gegendruck aufbaut.
> Jetzt mein Problem:
> Ich steige nicht dahinter,  wie man den tatsächlichen Druck im Druckrohr
> berechnen muss.
> Oder liege ich mit meinen  Betrachtungen falsch?

Das stimmt alles. Die Druckmessung unter diesen Umständen würde einen 
falschen Wasserstand anzeigen, weil durch die Kompression der Luftsäule 
der vorhandene Druck nicht mehr ausreichen würde den Wasserspiegel auf 
den Boden des Behälters herunterzudrücken. Deshalb ist es unumgänglich, 
daß der Meßdruck die Wassersäule an der Messstelle balanciert.

Deshalb stellt die Einperl- oder Ausblasemethode sicher, daß der 
Wasserspiegel bis zur Messstelle hinunter gedrückt wird um den wahren 
Druck der Meßsäule anzuzeigen. Das extra Luftvolumen, welches immer 
komprimiert wird, wird dadurch so erhöht, daß sich jener Druck 
einstellen muß, um die Wassersäule in Balance mit dem Behälterboden, 
bzw. die Messstelle zu halten.

Wenn der Luftdruck gerade die Wasserhöhe balanciert, dann ist der 
Luftdruck repräsentativ mit der aktuellen Wasserhöhe und das Produkt g x 
K(Dichte) x p und definiert die Differenz zwischen Messstelle und 
Wasseroberfläche.

von H. Eggert (Gast)


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Noch etwas:

Es ist meine Ansicht, daß man in der Meßtechnik nach Möglichkeit 
diejenige Meßmethode anwenden sollte, die das Ideal der ersten 
Grundsätze (First Principles) verwirklicht.

Darunter fallen jene Methoden die z.B. durch Ableitungen in der Physik 
direkt nachvollziehbar sind.

Die Ultraschallmethode und Druckmessungen fallen z.B. darunter.

Beim Ultraschall bestimmen hauptsächlich Schalllaufzeit und 
Lufttemperatur primär eine Rolle. Allerdings wird da nur der Abstand vom 
Sensor zur Wasseroberfläche gemessen. Der Bezugspunkt der Wassertiefe 
muß immer noch extra bestimmt werden.

Nachteilig für Ultraschallmessungen ist, dass sie leicht durch 
Wellenbewegungen und Schaum und Verunreinigungen gestört werden können. 
In Extremfällen kann es zum Verlust des Echos führen. Das Gleiche gilt 
für Mikrowellen Radar von oben. Das kann bei den Druckmethoden nicht 
passieren.

Bei der Druckfüllstandmessung bestimmen Dichte und Erdbeschleunigung jnd 
Wasserhöhe den zu erwartenden Druck. Ein kalibriertes Manometer und 
Wissen der aktuellen Erdbeschleunigung und Mediumdichtevist ausreichend 
für eine sehr genaue Messung des Wasserstands. Der Bezugspunkt der 
Messung wird dann durch die Position der Messrohrluftaustrittsöffnung 
definiert.

Die Waschmaschinen Druckmessungsmethode kränkelt wegen der 
unvermeidlichen Luftkomprimierung und ist stark temperaturabhängig und 
bedarf einer Kalibrierkurve.

Die kapazitive Füllstandmethode ist nicht mehr direkt ableitbar und 
bedarf weiterer Interpretation und Calibrierung und kann leicht durch 
externe Veränderungen im Tank verfälscht werden.

Geführtes Radar (GWR/FMCW) Methoden sind wegen ihres ableitbaren 
Messprinzips technisch auch vorzuziehen. Leider nicht so leicht 
nachbaubar.

Es sollte jetzt klar sein, warum die Druckmethode prinzipiell eine der 
technisch sauberen Art der Messung ist.

von Jester (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Beispiel:
> Es wird ein leeres  Druckrohr in 1m tiefes Wasser gesteckt.
> Luftdruck sei 1bar (10m Wassersäule), Temperatur und sonstige Einflüsse
> werden nicht berücksichtigt.
> Mit Einperlung würde man 0,1bar messen.

> Jetzt ohne Einperlung:
> Der Wasserstand von 1m  Wassersäule würde in erster Näherung  dazu
> führen, dass die Luft im Rohr komprimiert wird und der Stand im Rohr um
> 0,1m steigen würde.

Das stimmt so nur in aller erster Näherung.

Es wird sich ein Gleichgewicht einstellen zwischen verdrängter Luft und 
Restluft in im Druckrohr. Die Abhängikeit des sich einstellenden Drucks 
vom Gesamtvolumen geht damit in die Messung als unnötiger Parameter ein. 
U.A. desshalb taugt diese Methode nicht sonderlich viel.

von Wolle G. (wolleg)


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Jester schrieb:
> Das stimmt so nur in aller erster Näherung.
Damit es nicht nur bei einer Näherung bleibt, wollte ich den zu 
erwartenden Druck  beispielsweise berechnen.
Da ich (alter Knacker) aber nicht weiter komme, wurde die Frage 
eröffnet.
Vielleicht hilft als Lösung des "Problems" eine Differenzialgleichung?
Oder ??

von STK500-Besityer (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Damit es nicht nur bei einer Näherung bleibt, wollte ich den zu
> erwartenden Druck  beispielsweise berechnen.
> Da ich (alter Knacker) aber nicht weiter komme, wurde die Frage
> eröffnet.

1m Wassersäule entspricht etwa 0,1bar (und dann kann man noch den 
atmosphärischen Druck von 1bar addieren).
Die Addition kann man sich aber auch bei einem Differentialdrucksensor 
sparen...

von Wolfgang (Gast)


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STK500-Besityer schrieb:
> und dann kann man noch den atmosphärischen Druck von 1bar addieren

Hast du schon mal einen Wetterbericht gehört?
Es gibt nicht "den atmosphärischen Druck". Der Luftdruck hat eine 
Schwankungsbreite von etwa 5%, wenn man Extremwetterlagen ausklammert. 
Diese Schwankungsbreite entspricht der Höhe einer Wassersäule von 50cm.

von PC-Freak (Gast)


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STK500-Besityer schrieb:
> 1m Wassersäule entspricht etwa 0,1bar (und dann kann man noch den
> atmosphärischen Druck von 1bar addieren).
> Die Addition kann man sich aber auch bei einem Differentialdrucksensor
> sparen...

Kommt doch die Idee mit dem Drucksensor hier wieder vor. Ist doch nicht 
so schlecht.

Abba der Ingo liegt auf den Bahamas bei 35 Grad.

Beitrag #7295414 wurde vom Autor gelöscht.
von Gerhard O. (gerhard_)


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PC-Freak schrieb:
> STK500-Besityer schrieb:
>> 1m Wassersäule entspricht etwa 0,1bar (und dann kann man noch den
>> atmosphärischen Druck von 1bar addieren).
>> Die Addition kann man sich aber auch bei einem Differentialdrucksensor
>> sparen...
>
> Kommt doch die Idee mit dem Drucksensor hier wieder vor. Ist doch nicht
> so schlecht.
Ich bin schon der Meinung.
>
> Abba der Ingo liegt auf den Bahamas bei 35 Grad.
Wo steht das?

Ich baute mir ein solches Anzeigeinstrument vor über zwei Jahren und 
habe es seitdem im ständigen Einsatz. Genauigkeit ist um 5mm. Das 
vorherige ohne Elektronik läuft schon seit über 20 Jahren 
zufriedenstellend. Ich wollte nur etwas mit einem uC bauen und etwas 
pneumatisch-Elektronisches. Der Aufwand und Kosten hielten sich in 
Grenzen.(Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis")
Mit einem MPXV5100D anstatt des MPXV4006 dürfte er bis 5mWs 
funktionieren.
...

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Der Luftdruck hat eine Schwankungsbreite von etwa 5%,

Es wird der Differenzdruck gemessen. Daher macht das nicht viel. Es ist 
nur der Auftrieb, der sich Aendert. Also
1,2gr/l * 0,05 / 1kg/l = 60 ppm Fehler.

Wenn ausgeperlt wird, stellt sich der Druck fest ein, vorausgesetzt ein 
Ventil verhindert, das der Luftdruck sich gleich abbaut. Und der Pegel 
im Brunnen darf natuerlich nicht mit der Geschwindigkeit der Ahr 
ansteigen, wie bei Superhochwasser. Also zuegig danach messen und nicht 
erst Kaffeepause machen. Das gilt auch fuer den Mikrokontroller. Die 
Langsamkeit ist ansteckend und uebertaegt sich dann auch auf den Code. 
Siehe Beitrag Mikrocontroller macht erst mal Pause bis zum 
Wiedereinschalten bevor er Werte einliesst. ;o) ;o))

von Wolle G. (wolleg)


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Dieter schrieb:
> Wenn ausgeperlt wird, stellt sich der Druck fest ein, vorausgesetzt ein
> Ventil verhindert, das der Luftdruck sich gleich abbaut.
Bei der "normalen" Einperlmethode wird kein Ventil benötigt.
Oder wozu sollte ein Ventil dienen?

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Wolle G. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Wenn ausgeperlt wird, stellt sich der Druck fest ein, vorausgesetzt ein
>> Ventil verhindert, das der Luftdruck sich gleich abbaut.
> Bei der Einperlmethode wird kein Ventil benötigt.
> Oder wozu sollte ein Ventil dienen?

Ein traditionelles Einperlsystem braucht zwar keine Ventile, aber dafür 
eine Gasflasche, einen Kompressor mit Lufttank, Differenzualdruckregler 
und ein Nadelventil zum Blasen per Minute einstellen.

Es gibt seit einiger Zeit modernste Geräte ähnlicher Art, wo mit 
gesteuerten Ventilen die Arbeitsweise zyklisch umgeschaltet wird und man 
nicht mehr einperlt. Anstatt der Einperlung arbeitet nan mit einen 
pneumatischen gesteuerten Programmablauf.

Das hat den Vorteil, die vorher erwähnten teuren Komponenten zu 
ersparen. In meinen Verlinkten Beitrag konstruierte ich so ein Gerät. 
Anstatt der Einperlung wird zuerst das Messrohr mit hohen Druck 
ausgeblasen. Das bewirkt, daß erstens das untere Ende des Messrohrs 
gesäubert wird und zweitens, daß sich dann exakt der Staudruck, 
repräsentativ zum Wasserstand, einstellt, den man einfach mit einem 
Druckmesser quantifizieren kann.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich, daß man den Druckmesser periodisch 
von Zeit zu Zeit nullen kann um etwaige Langzeitdriften zu kompensieren. 
Wie gesagt, diese neue Methode verdrängt jetzt langsam die traditionelle 
Einperltechnik, weil sie billiger in der Herstellung ist, keiner genauen 
Einstellungen bedarf und flexibler ist. Ferner sind solche Messer besser 
für Solar bzw. Batteriebetriebene Messstationen geeignet.

Das Messprinzip ist in etwa gleich, nur viel robuster und billiger im 
Unterhalt.

Wie gesagt in dem verlinkten Beitrag von mir, steht mehr Detail über die 
Funktionsweise drin:
Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis"

Mein Design war maßgeblich vom australischen Pumpro-6500 inspiriert:
https://www.esands.com/Manuals/ENVIRO/ENV_6150_Manual_v1.23.pdf

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Hier ist eine Google Übersetzung:

Füllstandsmessung mit einem Druckluft-Spülsystem

Die Füllstandsmessung kann mit hydrostatischen Gegendruckmesssystemen 
erreicht werden, die üblicherweise in hydrologischen 
Überwachungsanwendungen verwendet werden. Ein Kapillarrohr wird 
installiert, wobei ein Ende unter der zu messenden Wasser- oder 
Flüssigkeitsoberfläche montiert wird, während das andere an eine 
Gaszufuhr über der Wasseroberfläche angeschlossen wird. Letzteres ist 
das „trockene“ Rohrende. Beim Betrieb wird ein sehr geringer Gasstrom 
vom „trockenen“ Ende in das Rohr gepumpt und entweicht am „nassen“ Ende 
in Form von Blasen. Unter sehr niedrigen Durchflussbedingungen ist der 
Druck am oberen Ende des Rohrs gleich dem Druck am unteren Ende des 
Rohrs, wo das Gas entweicht. Um den hydrostatischen Druck über dem 
eingetauchten Rohrende zu überwinden, muss der Druck im Inneren des 
Rohrs höher als der hydrostatische Druck erhöht werden. Tatsächlich ist 
der Schlauchdruck genau gleich dem hydrostatischen Druck, wenn der 
Durchfluss sehr gering ist. Der Wasser-/Flüssigkeitspegel über dem 
eingetauchten Rohrende kann mit einer einfachen Umrechnung von Druck zu 
Wassersäule berechnet werden.

Herkömmliche Gasspülsysteme umfassen einen Gasspülregler 
(Niedrigdurchflussregler und Kapillare), eine Gasversorgung 
(typischerweise komprimierter Stickstoff) und einen Drucksensor. Es ist 
jedoch jetzt eine relativ neue Technik verfügbar, bei der ein kleiner 
Luftkompressor verwendet wird, um den hydrostatischen Druckzustand zu 
erzeugen. Dies hat den Vorteil, dass keine Druckgasflaschen (schwer und 
sperrig) oder große Baustellenunterstände (zur Unterbringung der 
Gasflasche und der Ausrüstung) erforderlich sind, was die Kosten für 
Investitionsgüter senkt und die Installation, den Betrieb und die 
Wartung viel sicherer und einfacher macht.

Das 6150 pumppro ist ein eigenständiges hydrostatisches 
Füllstandsmesssystem, das nur eine 12-V-Gleichstromversorgung und eine 
Blasenrohr-(Kapillar)-Verbindung benötigt und über eine einzigartige 
Messtechnik verfügt, die nur einen sehr kurzen Kompressorlauf erfordert.

Wenn eine Messung von einer externen Steuerung (Logger, SPS, RTU usw.) 
aktiviert wird, beginnt eine Messsequenz. Der Kompressor läuft nur 
einige Sekunden lang und füllt das Kapillarrohr mit einer Spülung mit 
hohem Durchfluss. Ein Verweilintervall ermöglicht dann, dass sich der 
Rohrdruck für eine festgelegte Zeitdauer mit dem hydrostatischen Druck 
ausgleicht. Danach wird eine Druckmessung durchgeführt, verarbeitet und 
angezeigt oder an die Steuerung ausgegeben.

Es gibt mehrere Vorteile bei der Verwendung dieser Art von Messtechnik, 
wie unten zusammengefasst:

• Sehr kurze Kompressorlaufzeit gewährleistet eine lange Lebensdauer des 
Kompressors
• Kein Speicherbehälter für komprimiertes Gas erforderlich, wodurch der 
6150 kleiner und kleiner wird
sicherer.
• Luftspülung mit hohem Durchfluss durch die Kapillare stellt sicher, 
dass die Kapillare frei von Schlamm bleibt
– ein häufiges Problem bei Gassprudlern mit niedrigem Durchfluss, die in 
Anwendungen mit hoher Schlammbelastung verwendet werden.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Da sich dieses Forum "mikrocontroller.net" nennt, finde ich dieses 
Projekt mit Recht durchaus für den Themenbereich des Forums 
zutreffend:-)

Einperlung scheint hier im Forum einen eminent schlechten Ruf zu haben, 
auch wenn ich es technisch elegant und als ein sehr robustes 
Meßverfahren empfinde.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Gerhard O. schrieb:
> Einperlung scheint hier im Forum einen eminent schlechten Ruf zu haben,

Das könnte an der Mechanik liegen, da dafür Pumpen mechanisch verbaut 
werden müssen und Pumpen emittieren Schall.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Dieter D. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Einperlung scheint hier im Forum einen eminent schlechten Ruf zu haben,
>
> Das könnte an der Mechanik liegen, da dafür Pumpen mechanisch verbaut
> werden müssen und Pumpen emittieren Schall.

Es kommt aber auch auf die Art der Montierung an. Bei mir sitzt die 
Pumpe auf einem Gummikissen. Bei geschlossenem Gehäuse muß man wirklich 
hinhören. Dann kommt noch der "sanfte" PWM Betrieb mit nur 20% 
Leistungsseinstellung. Abgesehen davon ist sie im "Heizraum" an der Wand 
montiert und hört oben absolut nichts. Ferner läuft sie nur einmal pro 
Stunde. Die Pumpe stammte aus einem ausgeschlachteten Blutdruckgerät.

Bei stärkeren Pumpen muß man bestimmt extra Vorkehrungen treffen. Aber 
nan kann durch durchdachte Montierung und Leistungseinstellung den 
Geräuschpegel merkbar vermindern.

Nachtrag:
Mein altes System läuft mit einer AC Aquarium Schwingankerpumpe und die 
hört man auch kaum.

Abgesehen davon macht es doch Spaß mal was 
Elektronisch-Mechanisch-Pneumatisches mit uC zu konstruieren, auch wenn 
der Aufwand vielleicht abschreckend aussieht.

: Bearbeitet durch User
von Jester (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Jester schrieb:
>> Das stimmt so nur in aller erster Näherung.
> Damit es nicht nur bei einer Näherung bleibt, wollte ich den zu
> erwartenden Druck  beispielsweise berechnen.
> Da ich (alter Knacker) aber nicht weiter komme, wurde die Frage
> eröffnet.
> Vielleicht hilft als Lösung des "Problems" eine Differenzialgleichung?
> Oder ??

Rohr 1m lang, oben verschlossen und dann 1m untergetaucht?

Differenzialgleichung brauchts nicht, eine quadratische Gleichung 
reicht.

Mit p x V = const. und dem Wissen um den Wasserdruck in der Tiefe t 
kommt man nach etwas Umgeforme auf t^2 + 10 x t - 10 = 0. Aufgelöst 
ergibt das t = 0.916 und folglich einen Wasserstand im Rohr von 91.6cm 
unter der Oberfläche.

Die Druckanzeige wird daher nicht 100 mbar sondern 91.6 mbar auswerfen. 
Die Anzeige ist dabei NICHT linear zur Tiefe, eben wegen t^2.

In die Gleichung von oben geht auch die Länge des Rohres ein. Das führt 
dann zu noch wilderen Zusammenhängen. Glaubs mir - das willst du nicht 
haben!

von STK500-Besitzer (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Hast du schon mal einen Wetterbericht gehört?

Seit fast 30 Jahren nicht mehr (aber das liegt an was anderem).
Vielleicht habe ich ein Verständnisproblem:
Der atmosphärische Druck wirkt sowohl auf die Wassersäule als auch auf 
die "Referenz" des Differenzdrucksensors - "kürzt" sich also aus der 
Rechnung heraus.

von pegel (Gast)


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Mir ist da so eine Idee im Traum gekommen.

Ein LED Streifen mit einzeln steuerbaren LED und einen einfachen LED 
Streifen bei dem alle LED parallel geschaltet sind als Photodioden 
Rücken an Rücken geklebt nutzen.
Evtl. ein altes Tonband als Lichtisolator dazwischen.
Das Ganze in einen durchsichtigen Plastikschlauch einziehen.

Dann die LED der Reihe nach leuchten lassen und jeweils die Photodioden 
auswerten.

Das würde doch im und außerhalb des Wassers andere Lichtverhältnisse und 
damit andere Photodiodenströme liefern, oder?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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pegel schrieb:
> Dann die LED der Reihe nach leuchten lassen und jeweils die Photodioden
> auswerten.

Zum Messen mit LED max. 15° Abstrahlwinkel soll es geben. "Soll" weil 
nur davon gehört, aber nicht selbst gesehen. Es wird dabei die Brechung 
(unterschiedliche Totalreflektionswinkel) an dem Übergang flüssiges 
ruhendes klares sauberes Medium zur Luft ausgenutzt. Nach einem Jahr 
Nichtnutzung ist die Wasseroberfläche im Rohr nicht mehr so klar und 
sauber.

So etwas zum Messen gibt es in der Ausführung als NTC oder PTC in 
Parallel oder Serienschaltung. Es wird ein Strom durchgeschickt. Die 
Thermowiderstände in Luft heizen sich auf und die im Wasser werden stark 
gekühlt. Der Widerstandswert gibt dann den Füllstand wieder. Das 
funktioniert bei konstanten Temperaturen und mit nicht zu vielen solchen 
in der Kette. Die Grenze müßte so bei 10 Stück liegen. Das bedeutet aber 
eine geringe Auflösung, d.h. beim TO eingesetzt eine Auflösung von 
20-30cm in diskreten Schritten.

Da ist das vorgeschlagene Meßverfahren von Gerhard wesentlich besser.

Im Wesentlichen hängt die Lösung davon ab, zu welcher der TO bereits am 
Meisten an Bauteilen zu Hause liegen hat und was ihm noch aufgrund 
persönlicher Bastelerfahrungen ehesten zuspricht. Aber dazu hat er sich 
nicht mehr geäussert.

Die Diskussion ufert oft aus, weil natürlich jeder Tippgeber natürlich 
etwas Stolz auf sich wäre, wenn gerade sein Lösungsvorschlag zum Erfolg 
geführt hätte. Das ist alles menschlich und auch nichts verwerfliches. 
Um so etwas einzufangen müßte ein TO seine Frage selbst mit seinen 
Antworten moderieren können, was nicht jedem so gegeben ist.

von Georg (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> weil natürlich jeder Tippgeber natürlich
> etwas Stolz auf sich wäre

Und um damit anzugeben darf die vorgeschlagene Lösung natürlich auf 
keinen Fall einfach oder naheliegend sein.

Georg

von Wolle G. (wolleg)


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Jester schrieb:
> Rohr 1m lang, oben verschlossen und dann 1m untergetaucht?
>
> Differenzialgleichung brauchts nicht, eine quadratische Gleichung
> reicht.
>
> Mit p x V = const. und dem Wissen um den Wasserdruck in der Tiefe t
> kommt man nach etwas Umgeforme auf t^2 + 10 x t - 10 = 0. Aufgelöst
> ergibt das t = 0.916 und folglich einen Wasserstand im Rohr von 91.6cm
> unter der Oberfläche.

Wahrscheinlich ein Missverständnis.
Das Rohr ist beliebig lang und am oberen Ende befindet sich das 
Differenzdruckmessgerät.
Der  Behälter (oder Brunnen) ist zunächst leer. --> Differenzdruck = 
Null
Jetzt steigt der Wasserstand auf  1m über die untere Rohröffnung.

Wie könnte man den Druck berechnen, den das Differenzdruckmessgerät dann 
anzeigen würde.

von Georg (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Wie könnte man den Druck berechnen, den das Differenzdruckmessgerät dann
> anzeigen würde.

Garnicht, wenn nicht die ganze Vorrichtung hermetisch dicht ist, und das 
für Monate oder Jahre. Und selbst wenn löst sich z.B. Sauerstoff in 
Wasser (Fische fragen).

Das Verfahren ginge nur dann, wenn man zuvor den Brunnen leert, wieder 
füllt und gleich danach so eine Messung durchführt.

Georg

von Wolle G. (wolleg)


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Georg schrieb:
> Garnicht, wenn nicht die ganze Vorrichtung hermetisch dicht ist, und das
> für Monate oder Jahre. Und selbst wenn löst sich z.B. Sauerstoff in
> Wasser (Fische fragen).

Das hatten wir schon und wird als bekannt vorausgesetzt.

Mir geht es "nur" um ein konkretes Rechenbeispiel (hier mit 1m), da mir 
dazu nicht der richtige Weg einfällt.

von Jester (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Das Rohr ist beliebig lang und am oberen Ende befindet sich das
> Differenzdruckmessgerät.
> Der  Behälter (oder Brunnen) ist zunächst leer. --> Differenzdruck =
> Null
> Jetzt steigt der Wasserstand auf  1m über die untere Rohröffnung.
>
> Wie könnte man den Druck berechnen, den das Differenzdruckmessgerät dann
> anzeigen würde.
Wolle G. schrieb:
> Das Rohr ist beliebig lang und am oberen Ende befindet sich das
> Differenzdruckmessgerät.
> Der  Behälter (oder Brunnen) ist zunächst leer. --> Differenzdruck =
> Null
> Jetzt steigt der Wasserstand auf  1m über die untere Rohröffnung.
> > Wie könnte man den Druck berechnen, den das Differenzdruckmessgerät dann
> anzeigen würde.

Bei dieser depperten Anordnung ist die Rohrlänge NICHT beliebig - geht 
diese (genauer: das Volumen der Rohrleitung aber auch die genaue Form 
der gefluteten Steigleitung) in die Rechnung ein!

Die Lösung leitet sich ab aus p x V = const. und dem Wissen um den 
Wasserdruck in der Tiefe: 2 Formeln und 2 Unbekannte und „jede Menge“ 
unnötiger Parameter -- geschuldet dem selten dämlichen Verfahren, das 
nebenbei noch jede Menge andere unschöne Effekte zeigt.

Warum ist das so? Durch hydrostatischem Druck UND Luftdruck wird Wasser 
in die Steigleitung gepresst. Je höher der Wasserpegel im Rohr steigt, 
umso mehr nimmt der hydrostatische Druck ab.

Der Gegendruck entsteht durch die Kompression der Luft (oben im 
geschlossenen Rohr). Entscheidend dafür ist das Volumen der 
eingeschlossenen Luft. Bei großen Volumen steigt der Druck langsamer, 
lässt den Wasserpegel höher steigen.

Du hast somit zwei Effekte, die den Wasserpegel beeinflussen - ergo eine 
quadratische Abhängigkeit und folglich keinen linearen Zusammenhang 
zwischen Eintauchtiefe und gemessenem Druck.

Nochmals: die Herleitung ist nicht schwierig. Mach dir eine Skizze, 
stelle beide Gleichungen auf, löse dieses Mini-Gleichungssystem - und 
voila!

von Dieter (Gast)


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Jester schrieb:
> Du hast somit zwei Effekte, die den Wasserpegel beeinflussen - ergo eine
> quadratische Abhängigkeit

Du bist jetzt bei einem anderen Messverfahren. Das laesst sich am besten 
grafisch loesen.

http://electronics.bplaced.net/ioe_das_thema/vorwiderstand_und_LED.html

Widerstandsgerade entspricht
Rohrhoehe eingedrungen und  Schwerkraft als Gegenkraft

Kompressionsgegendruck verläuft ahnlich nichtlinear. Hat aber eine 
Asymptote bei maximalen Wasserstand im Rohr.

x-Achse: Pegelhoehe
y-Achse: Druckwert

von AtariST (Gast)


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PC-Freak schrieb:
> AtariST schrieb:
>> Es gibt zur Füllstandsmessung in Tanks spezielle Tanksonden. Das ist ein
>> Differenzdrucksensor, bei dem eine Seite über einen Luftschlauch mit der
>> Außenwelt verbunden ist. Die andere Seite erfasst den Druck an der
>> Stelle, wo sich die Tanksonde befindet. Das Kabel wird i.d.R. durch den
>> Schlauch geführt. Durch Erfassung des Sensorsignals und einfache
>> Berechnung kann die Höhe der umgebenden Wassersäule ermittelt werden.
>> Der Vorteil der Tanksonde ist, dass sie nicht mit der Zeit driftet
>> (solange kein Wasser oder andere Flüssigkeiten in den Schlauch gelangt),
>> und sie so Jahrelang im Tank bleiben kann.
>
> Gleiches habe ich oben bereits ausgeführt.

PC-Freak schrieb:
> Der Ingo ist warscheinlich schon im Weihnachtsurlaub. Und anschließend
> für 3 Monate auf den Bahamas.
>
> Aber trotzdem. Den Tread hab ich nicht komplett gelesen.
>
> Aber es wäre doch mit einem Drucksensor an einem dünnen, passenden
> Rohr/Röhrchen zu realisieren.
>
> 1. ist der Wasserstand niedrig - ist auch der Druckwert niedrig
> 2. ist der Wasserstand hoch - ist auch der Druckwert hoch
>
> Ob der Drucksensor nun analog oder digital seinen Wert ausgibt, ist dann
> noch ein weiteres Thema.
>
> Vorteil: Hier wird keine Sensor vom Wasser ect. aufgefressen
>
> Nachteil: Muss man immer mal säubern

Falls du das hier meinst:
Funktioniert kurze Zeit, ist aber Naiv. Denn Luft enthält Bestandteile, 
welche sich in Wasser lösen und somit der Wasserspiegel im Röhrchen 
signifikant steigt, was zu unbrauchbaren Messergebnissen führt. Deshalb 
ist mein Vorschlag nicht das gleiche, wie das, was du vorschlägst. Genau 
aus diesem Grund gibt es diese Tanksonde, denn der Drucksensor befindet 
sich genau an dem Punkt, wo gemessen werden soll. Gleichzeitig ist so 
das Problem des sich ändernden Luftdrucks gelöst, welcher ebenfalls das 
Messergebnis eines einseitig geschlossenen Systems verfälschen würde.

von Wolle G. (wolleg)


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Jester schrieb:
> die Herleitung ist nicht schwierig. Mach dir eine Skizze,
> stelle beide Gleichungen auf, löse dieses Mini-Gleichungssystem - und
> voila!
Wie schon mal weiter oben betont:
Auch wenn eine Berechnung sehr einfach sein soll, ist es mir nicht 
gelungen, den zu erwartenden Druck zu berechnen.
Noch einmal mein Anliegen:
Wie sieht die konkrete Berechnung des (Über)-Drucks im Rohr mit 
folgenden Parametern aus?:
Das Rohr ist 2m lang und taucht senkrecht 1m in Wasser.
Luftdruck: 1bar (10m WS)
Weitere Parameter sind frei wählbar.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Wie sieht die konkrete Berechnung des (Über)-Drucks im Rohr mit
> folgenden Parametern aus?:

Grafisch:
1
bar
2
0,2 |*             #          |     * zu * fallende Gerade 
3
    |             #           |     # exponential steigende Kurve
4
    |           #             |     
5
    |         #               |     Lösung: Schnittpunkt          
6
    |      #                  |
7
0   #-------------------------*-
8
    0                         2m

von Jester (Gast)


Angehängte Dateien:

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Wolle G. schrieb:
> Wie sieht die konkrete Berechnung des (Über)-Drucks im Rohr mit
> folgenden Parametern aus?:
> Das Rohr ist 2m lang und taucht senkrecht 1m in Wasser.
> Luftdruck: 1bar (10m WS)

(1) Hydrostatischer Druck p[h] in der Tiefe t dürfte klar sein:
    p[h] = t x 0.1bar/1m

(2) aus p x V = const mit dem Rohrquerschnitt A ergibt sich mit V = l x 
A der vereinfachte Fall: l x V = const.

Im 2m-Rohr ist der Druck = 1 bar, im verkürzten Rohr ergibt sich der 
Druck p[l]. Damit gilt:  2m x 1 bar = (1m + t) x p[l]

(3) Im Gleichgewicht (Wasser ist eingeströmt) gilt: p[h] = p[l]

Nun setzt du (3) in (1), dann (1) in (2) ein. Der Rest ist triviale 
Algebra und wirft dir einen Wert für t aus. Mit (1) kannst du daraus ph 
berechnen.

ABER NOCHMALS: Es lohnt sich nicht -- die Anordnung ist kompletter Mist!

von AtariST (Gast)


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Ich schreibe es nochmal: VERGISS alles, wo einfach Luft in einem 
Steigrohr eingeschlossen ist und der daraus resultierende Druck gemessen 
wird! Du misst dann nicht den Druck in der gewünschten Tiefe, sondern 
etwas weiter oben, da die Luft komprimiert wird. Dazu kommt, dass 
Bestandteile der Luft sich in Wasser lösen und somit der Wasserstand 
zusätzlich steigt. Du müsstest also Luft in das Steigrohr pumpen, um 
dafür zu sorgen, dass es komplett mit Luft gefüllt ist (bzw. bis zum 
gewünschten Punkt).

von Jester (Gast)


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Dieter schrieb:
> Grafisch:
> bar
> 0,2 |*             #          |      zu  fallende Gerade
>     |             #           |     # exponential steigende Kurve
>     |           #             |
>     |         #               |     Lösung: Schnittpunkt
>     |      #                  |
> 0   #-------------------------*-
>     0                         2m

Die 2 Graphen, das sind die Funktionen p[h] und p[l] - respektive Formel 
(1) und (2) - die „fallende Gerade“ bzw. die „exponential steigende 
Kurve“.  (Anm.: Letztere ist in Wirklichkeit keine exponentielle 
Funktion sondern nur eine quadratische Parabel ...)

Am Schnittpunkt sind p[h] und p[l] gleich - entsprechend der 
Gleichsetzung in Formel (3). Das Schwierigste daran ist die z.B. die 
Anwendung der „Mitternachtsformel“ -- also alles banale Algebra und 
nicht mehr als ein Ausflug in Klassenstufe 7.

Siehe auch:
https://www.mathebibel.de/mitternachtsformel bzw. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Quadratische_Gleichung

von Wolfgang (Gast)


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AtariST schrieb:
> Du misst dann nicht den Druck in der gewünschten Tiefe, sondern etwas
> weiter oben, da die Luft komprimiert wird.

Es ist der Wasserstand im Brunnenrohr gefragt, nicht der Druck in 
irgendeiner "gewünschten Tiefe".
Der Druck der Luft erhöht sich durch das Eintauchen in das Wasser - das 
ist bei einem geschlossenen Rohr nunmal so. Natürlich muss  der 
Wasserstand erst aus dem Differenzdruck zwischen Luft im Rohr und der 
Atmosphäre berechnet werden. Die Rechnung muss berücksichtigen, dass 
Wasser in das Rohr eintritt und die Luft im Rohr durch den Wasserdruck 
komprimiert wird.

Siehe:

Jester schrieb:
> Nun setzt du ...

von Dieter (Gast)


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Jester schrieb:
> Wirklichkeit keine exponentielle Funktion sondern nur eine quadratische
> Parabel ...)

Stimmt so nicht, aber im unteren Bereich kann die Kennlinie mit einer 
Parabel angenaehert werden.

Bei 2m, weare 1m 1bar, 1,5m 3bar, 1,9m 9bar, bis sich die Luft 
verfluessigt.

von Wolle G. (wolleg)


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Wolfgang schrieb:
> Die Rechnung muss berücksichtigen, dass
> Wasser in das Rohr eintritt und die Luft im Rohr durch den Wasserdruck
> komprimiert wird.

So ist es.
Auch nach zig Beiträgen (in „Prosa“, bitte nicht übel nehmen) fehlt 
allerdings immer noch bei allen Antworten die konkrete Berechnung des 
vom Differenzdruckmessgerät gemessenen Druckes.

Deshalb noch einmal die aktuell von mir nicht lösbare Aufgabe:
Wolle G. schrieb:
> Noch einmal mein Anliegen:
> Wie sieht die konkrete Berechnung (mit Rechenweg) des (Über)-Drucks im Rohr mit
> folgenden Parametern aus?:

> Das Rohr ist 2m lang und taucht senkrecht 1m in Wasser.
> Luftdruck: 1bar (10m WS)
> Weitere Parameter sind frei wählbar.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Du kannst die Aufgabe immer nur für einen konkreten Fall lösen.
Zum Beispiel für 2m Länge und 1m eingetaucht.
Für 2m Länge und 0,5m eingetaucht, musst Du wieder die Gleichungen 
aufstellen und lösen. Das geht dann schon schneller.

von Jester (Gast)


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Wolfgang schrieb:

> Es ist der Wasserstand im Brunnenrohr gefragt, nicht der Druck in
> irgendeiner "gewünschten Tiefe".

Jester schrieb:
> (1) Hydrostatischer Druck p[h] in der Tiefe t dürfte klar sein:
>     p[h] = t x 0.1bar/1m
> [...]
> Mit (1) kannst du daraus ph berechnen.

hast Du offensichtlich übersehen ...

> Der Druck der Luft erhöht sich durch das Eintauchen in das Wasser - das
> ist bei einem geschlossenen Rohr nunmal so. Natürlich muss  der
> Wasserstand erst aus dem Differenzdruck zwischen Luft im Rohr und der
> Atmosphäre berechnet werden. Die Rechnung muss berücksichtigen, dass
> Wasser in das Rohr eintritt und die Luft im Rohr durch den Wasserdruck
> komprimiert wird.

Jester schrieb:
> (2) aus p x V = const mit dem Rohrquerschnitt A ergibt sich mit V = l x
> A der vereinfachte Fall: l x V = const.
>
> Im 2m-Rohr ist der Druck = 1 bar, im verkürzten Rohr ergibt sich der
> Druck p[l]. Damit gilt:  2m x 1 bar = (1m + t) x p[l]
>
> (3) Im Gleichgewicht (Wasser ist eingeströmt) gilt: p[h] = p[l]

... und vermutlich auch das (Stichwort "verkürztes Rohr").

Aber nichts für ungut.

Beitrag #7298794 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jester (Gast)


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Dieter schrieb:
> Jester schrieb:
>> Wirklichkeit keine exponentielle Funktion sondern nur eine quadratische
>> Parabel ...)
>
> Stimmt so nicht, aber im unteren Bereich kann die Kennlinie mit einer
> Parabel angenaehert werden.

Es IST eine quadratische Funktion!
Weder Physik noch Mathematik setzen wir jetzt bitte nicht außer Kraft...

von Jester (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Deshalb noch einmal die aktuell von mir nicht lösbare Aufgabe:
> Wolle G. schrieb:
>> Noch einmal mein Anliegen:
>> Wie sieht die konkrete Berechnung (mit Rechenweg) des (Über)-Drucks im
>> Rohr mit folgenden Parametern aus?:
>
>> Das Rohr ist 2m lang und taucht senkrecht 1m in Wasser.
>> Luftdruck: 1bar (10m WS)
>> Weitere Parameter sind frei wählbar.

Lieber Wolle - bin ich eigentlich dumm?

Ich hatte dir Rechenweg und Ergebnis für das 1m-Rohr geliefert: 
Beitrag "Re: Wasserstand in einem 1" Rohr erfassen"

Dann hattest du nachgefasst - sieh oben.

Meine Antwort findest du in:
Beitrag "Re: Wasserstand in einem 1" Rohr erfassen"

Dieters Graphischer Lösungsansatz hatte ich benutzt, um dir bei der 
algebraischen Lösung weitere Hilfestellung zu bieten.

Jester schrieb:
> Am Schnittpunkt sind p[h] und p[l] gleich - entsprechend der
> Gleichsetzung in Formel (3). Das Schwierigste daran ist [die z.B.] die
> Anwendung der „Mitternachtsformel“ [...]

Wenn Dir das nicht reicht tut's mir leid. Dann bleibt dir wirklich nicht 
viel mehr als Schulbücher zu wälzen - oder deine Enkel zu konsultieren.

von Dieter (Gast)


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Jester schrieb:
> Weder Physik noch Mathematik setzen wir jetzt bitte nicht außer Kraft...

Sowohl als auch, siehe:
e^(2ln(x)) = x²

p1 = (p1  A  h) / (A * (h-x))
Also nix quadratische Funktion. Das ist eine Hyperbel.

von Dieter (Gast)


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1
x: Eindringhöhe des Wassers im Rohr
2
h: Länge des Rohres
3
a: Tiefe des Rohres unter der Wasseroberfläche
4
9.81: Ortsfaktor Erde (Mond wäre das 1/6 davon)
5
p: Aktueller Luftdruck in bar

von Dieter (Gast)


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Es fehlt dabei noch ein Faktor. Damit es passt, muss noch der Faktor und 
der Druck auf N/dm² umgerechnet werden.

Bei einem Meter tiefe, wäre der Wasserdruck daher bei rund: 98,1 N/dm²

Der Druck von einem Bar entspricht ungefähr 1000 N/dm²

von Dieter (Gast)


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von Dieter (Gast)


Angehängte Dateien:

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Dafür gibt es wxmaxima.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Wahrscheinlich schade ich mir jetzt mit diesen Beitrag und springe mit 
beiden Füßen in den Fettnapf. Ich kann mir nicht helfen; hier haben wir 
das uC Forum wo sich fast alles um Elektronik und uC drehen soll.

Um wieder auf meinen kleinen Wassermesser zurückzukommen, da dachte ich, 
es wäre doch nett mal was elektronisch/mechanisch/pneumatisches auf die 
Beine zu stellen, was ich glaube, mir auch einigermaßen gelungen ist. Es 
hat mir mächtig Freude bereitet, etwas zu konstruieren, wo sich 
mechanisch/pneumatisch etwas tut. Motore, Ventile, Schrittmotore, 
Drucksensoren. Sind alle dabei und uC gesteuert und erfasst. Auch in 
elektronischer Hinsicht mußte wegen begrenztem IO des NANOs einiges an 
externer Elektronik vorgesehen werden. Aus der Hinsicht war dieses 
Projekt vollkommen befriedigend. Auch die Langlebigkeit des Konzepts ist 
günstig.

Andrerseits bekomme ich den Eindruck, dass es bei Vielen von Euch als zu 
kompliziert im Konzept ankommt und man wirklich inhärent wenig Interesse 
hat, sich in dieser Richtung auch mit anderen ähnlichen Versuchen oder 
Konstruktionen zu betätigen zu wollen und man sich mit Händen und Füssen 
sträubt Arbeiten auf dem physikmässig fundierten Gebiet der Hydrostatik 
durchzuführen. Die totale Voraussehbarkeit und Berechnungsbarkeit 
physikalischer Gegebenheiten ist andrerseits doch höchst wünschenswert.

Warum ist das eigentlich? Kosten können es nicht wirklich sein, weil die 
Hauptkompenenten entweder aus Auschlachtteilen bestehen oder aus China 
billig bezogen worden sind. Der Zeit- und Konstruktionsaufwand war 
allerdings nicht unbeträchtlich, obwohl andrerseits verschwenden viele 
von uns oft unzählige Stunden mit TV, sozialen Medien, Foren(:-)) und 
sonst alles Mögliche. Das kann es also nicht wirklich sein.

Andere Methoden haben ja auch ihre Herausforderungen und sind in den 
meisten Fällen auch kein Kinderspiel. Wer glaubt, mit den populären US 
Modulen eine praxistaugliche Lösung auf die Beine stellen zu wollen, 
wird hier auch seine Erfahrungen sammeln müssen und besonders vorgehen 
zu müssen, wenn es länger wie ein paar Monate halten soll. Bei meinem US 
Schneesensor bedurfte es sorgfältiger Konstruktion und Beheizung um den 
US Transducer vor den Wetterunbilden im Bereich bis -45C zu schützen.

Die zum Schluß erwogene Methode, obgleich recht interessant, hat ja auch 
ihre Herausforderungen und bedarf sorgfältiger Beachtung aller störenden 
Faktoren.

Was ich mit diesen Ausführungen bezwecken will, zu erinnern, daß das 
Zusammenspiel von nicht-elektronischen Komponenten mit Elektronik und uC 
nicht immer mit Gewalt durch rein-elektronische Lösungen vermieden 
werden müssen und dass solche Projekte auch ihren Reiz haben.

OK. Jetzt bin ich wieder mächtig in den Fettnapf getreten...

von AtariST (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Die Rechnung muss berücksichtigen, dass
> Wasser in das Rohr eintritt und die Luft im Rohr durch den Wasserdruck
> komprimiert wird.

Dann muss sie auch die Temperatur der eingeschlossenen Luft 
berücksichtigen. Es kann aber gut sein, dass die Temperatur weiter unten 
relativ stark von der Temperatur an der Oberfläche abweicht. Und wie 
gesagt. Die Löslichkeit von Gasen in Wasser hat Einfluss auf die 
Genauigkeit. Zur Füllstandsmessung in einer Waschmaschine wird das alles 
vollkommen ausreichen. Für eine langfristige Messung auf wenige 
Zentimeter genau in einem Messbereich von womöglich mehr als einem Meter 
Differenz sind Zweifel angebracht.

von Gerhard O. (gerhard_)


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AtariST schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Die Rechnung muss berücksichtigen, dass
>> Wasser in das Rohr eintritt und die Luft im Rohr durch den Wasserdruck
>> komprimiert wird.
>
> Dann muss sie auch die Temperatur der eingeschlossenen Luft
> berücksichtigen. Es kann aber gut sein, dass die Temperatur weiter unten
> relativ stark von der Temperatur an der Oberfläche abweicht. Und wie
> gesagt. Die Löslichkeit von Gasen in Wasser hat Einfluss auf die
> Genauigkeit. Zur Füllstandsmessung in einer Waschmaschine wird das alles
> vollkommen ausreichen. Für eine langfristige Messung auf wenige
> Zentimeter genau in einem Messbereich von womöglich mehr als einem Meter
> Differenz sind Zweifel angebracht.

Warum nicht vor jeder Messung mit einer der kleinen 370er Chinapumpen 
(0.4-0.7bar) die Meßleitung über ein Rückschlagventil ausblasen, ein 
paar s warten bis sich die Luft in der Leitung ausgleicht und dann 
messen. Dann umgeht man alle diese Komplikationen. Entweder man drückt 
für ein paar s auf einen Knopf um die Pumpe laufen zu lassen oder baut 
irgendeinen zweckmässigen Timer ein. Diese Methode hat keine der obigen 
Vorbehalte und misst 5mm genau.

Ich könnte mir auch vorstellen, der Einfachheit halber einen günstigen 
Afriso Unitel oder Klon zu finden und den zur Messung verwenden wenn man 
nur am Niveau interessiert ist. Einfach den  mitgelieferten Schlauch 
verlegen und durchs Rohr schieben und fertig. Auch könnte man die 
Handpumpe mit einer Pumpe über ein Tee augmentieren. Der Unitel wäre 
eine "Turn Key" Lösung. Schnell eingebaut und nach setzen des Nullpunkts 
und Maximalen Füllstandswert sofort einsatzfähig. Durch die eingebaute 
Handpumpe wird nicht einmal eine Stromversorgung benötigt.

: Bearbeitet durch User
von Wolle G. (wolleg)


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Meine Frage entstand dadurch, dass es hier naturwissenschaftlich 
ausgebildete Forenteilnehmer gibt, die auch nichtelektronische 
Sachverhalte betrachten können.
Es geht mir hier nicht in erster Linie um die Praxistauglichkeit und 
deren Beurteilung, sondern mehr um eine theoretische Betrachtung bzw. 
Berechnung.

Dieter schrieb:
> 9.81(a−x)=p*h/(h−x)

> x: Eindringhöhe des Wassers im Rohr
> h: Länge des Rohres
> a: Tiefe des Rohres unter der Wasseroberfläche
> 9.81: Ortsfaktor Erde (Mond wäre das 1/6 davon)
> p: Aktueller Luftdruck in bar

Unabhängig davon, dass es einmal eine Hyperbel, das andere Mal eine 
Parabel sein soll, finde ich keinen Berechnungsvorschlag für den Druck, 
welchen man am oberen Ende eines 2m langen Rohres messen würde, wenn man 
das Rohr 1m in Wasser eintaucht.

Ich dachte dabei an eine Gleichung etwa folgender Art:
P = a * xyzsd  usw.,  o. ä.

mit  P: (berechneter) Druck am Differenzdruckmessgerät

       h: Länge des Rohres = 2m
       a: Tiefe des Rohres unter der Wasseroberfläche  = 1m
       p: Aktueller Luftdruck  =10mWS

: Bearbeitet durch User
von Jester (Gast)


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Dieter schrieb:
> Es fehlt dabei noch ein Faktor. Damit es passt, muss noch der Faktor und
> der Druck auf N/dm² umgerechnet werden.
>
> Bei einem Meter tiefe, wäre der Wasserdruck daher bei rund: 98,1 N/dm²
>
> Der Druck von einem Bar entspricht ungefähr 1000 N/dm²
>

Du hast natürlich recht: die linke Seite der Formel (Gegendruck im Rohr) 
entspricht einer Hyperbel.
Mein Schluss, aus der resultierenden quadratichen Gleichung auf eine 
Parabel zu schließen, war falsch und voreilig.

Mit deiner alten Formel
>
war ich aber nicht so richtig einverstanden.

Links hätte ich da eher zu einem
tendiert. Ohne das p fehlt dort der aktuelle Luftdruck, ohne 0.981 
stehen da "Meter WS".

Auch hätte ich rechts nicht das p eliminiert? Mit p ergibt sich als 
Einheit ein Druck. Das hilft u.U. die Gleichung besser zu verstehen.

Ansonsten: Excellente Arbeit!

von Mausi (Gast)


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....und dann hustet Euch die eingeschlossene Luftsäule was, weil sie 
einfach kompressibel ist, die böse.
:))

von Dieter (Gast)


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Jester schrieb:
> Ansonsten: ...

Gerechnet hat wxmaxima.

Aber es fehlt noch die Fehlerrechnung, die im Physikpraktikum immer 
gemacht werden musste.

a) Luftdruck
b) Temperatur isotherm
c) Gezeiten auf Gravitationskonstante.
d) Luftaufnahme Wasser

Die reale Überpruefung mit Strohhalm im Wasserglas fehl auch noch.

von Stefan M. (peff)


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Moin,
ich nutze seit Jahren, dieses hier:
https://icplan.de/seite27/

Arbeitet mit zwei Drucksensoren, somit recht genau in 2.5cm Schritten.
Habe es erweitert mit einem Ethernet-Modul um die Daten in eine InFluxDB 
zu schieben. Der Entwickler hat es mittlerweile auch um einen esp8266 
erweitert.

Gruß
Peff

von Jester (Gast)


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Mausi schrieb:
> ....und dann hustet Euch die eingeschlossene Luftsäule was, weil sie
> einfach kompressibel ist, die böse.
> :))

Wie meinst du das?

von Wolfgang (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> ich nutze seit Jahren, dieses hier:
> https://icplan.de/seite27/
>
> Arbeitet mit zwei Drucksensoren, somit recht genau in 2.5cm Schritten.

Da wird von "Genauigkeit ist besser als plus minus fünf Prozent" und 10m 
Wassersäule gesprochen. Das ist bummelig ein absoluter Fehler von 50cm. 
Auch ist nicht ersichtlich, wie der Luftdruck kompensiert wird.
2.5cm ist dann wohl die Auflösung, aber nicht die Genauigkeit.
Nein danke

von Jester (Gast)


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Dieter schrieb:
> Gerechnet hat wxmaxima.
>
> Aber es fehlt noch die Fehlerrechnung, die im Physikpraktikum immer
> gemacht werden musste.

Ich nehme mal an, genau darum ging es Wolle...

Wolle G. schrieb:
> Es geht mir hier nicht in erster Linie um die Praxistauglichkeit und
> deren Beurteilung, sondern mehr um eine theoretische Betrachtung bzw.
> Berechnung.

Könnte man interpretieren als: "Ich würde gerne wissen, wie man sowas 
angeht ..."

>[...] finde ich keinen Berechnungsvorschlag für den Druck,
> welchen man am oberen Ende eines 2m langen Rohres messen würde, wenn man
> das Rohr 1m in Wasser eintaucht.
>
> Ich dachte dabei an eine Gleichung etwa folgender Art:
> P = a * xyzsd  usw.,  o. ä.

@ Wolle:
Ich hätte dir die Formeln nicht auf dem Silbertablett geliefert - weil 
ich der Ansicht bin, dass „Gleichung auflösen“ einfach mit dazu gehört.

Nun, der Dieter hat das für dich erledigt. Sein Silbertablett findest du 
unter Beitrag "Re: Wasserstand in einem 1" Rohr erfassen".

Auflösen könnre man so was mit wenig Zeitaufwand per 
„Mitternachtsformel“ - oder, z.B. wie Dieter, per wxmaxima (siehe 
Beitrag "Re: Wasserstand in einem 1" Rohr erfassen") oder 
einem anderen Computeralgebrasystem - so man den Kram bedienen kann. 
Jedenfalls findest Du da die erbetenen Formeln der Form "p = a * xyzsd 
usw." ...

Was mich jetzt noch interessieren würde: Welche Erkenntnisse ziehst du 
aus den Ergebnissen?

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