Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wasserstandmesser gesucht


von Guenter B. (gbl)


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Hallo,

ich möchte den Grundwasserstand bei mir auf dem Grundstück messen.
Ich habe dazu ein 70mm Rohr in die Erde gespült.
Der Wasserstand war bislang ca. 2m bis 60cm unter der Grasnabe. Habe ich 
mit einem Holzstab gemessen.
Ich habe es mit verschiedenen Ultraschallsensoren und ähnlichem wie 
Lichtreflexmessung(Modul) probiert.
Die Messungen waren sehr volatil und wenig aussagekräftig.
Nun habe ich einen Niveausensor in einem Edelstahl Gehäuse im Netz 
gesehen. 0-5m 4-20mA
Hat jemand Erfahrungen damit?
Und weiß jemand wie die Technik funktioniert?

von Papa Q. (papa_q)


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Ist ein Differenzdrucksensor

von Guenter B. (gbl)


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Wäre der für meine Zwecke geeignet?
Es kommt mir dabei nicht auf den letzten cm an.

von Günter N. (gnatz)


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Wasserstandssensoren messen die Wasserhöhe über einem Bezugsniveau über 
den Wasserdruck, der auf dem Sensor herrscht. Wie weit die 
Wasseroberfläche unter einem Bezugspunkt liegt, können die Sensoren 
natürlich nicht messen. Das geht nur durch Abstandsmessung. Mann kann 
auch einen Schwimmkörper an einem Seil auf die Wasseroberfläche 
absenken, das Seil über eine Rolle führen und mit einem kleinen 
Gegengewicht dafür sorgen, dass die Rolle Bewegungen des Seils erfasst. 
Dann kann man beispielsweise mit einer Lichtschranke (z.B. aus einer 
Maus mit Rollkugel) messen, welchen Weg das Seil nach oben oder unten 
zurückgelegt hat.

von Rainer W. (rawi)


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Guenter B. schrieb:
> Ich habe es mit verschiedenen Ultraschallsensoren und ähnlichem wie
> Lichtreflexmessung(Modul) probiert.

Dann hast du offensichtlich Einperlsensoren noch nicht entdeckt. Die 
Arbeiten nur mit Luftdruck, so dass die Elektronik irgendwo im Trockenen 
stehen kann.
Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis"

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


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Papa Q. schrieb:
> Ist ein Differenzdrucksensor

Guenter B. schrieb:
> Wäre der für meine Zwecke geeignet?
> Es kommt mir dabei nicht auf den letzten cm an.

Wenn der Sensor gegenüber einer internen Druckdose mißt, dann ginge das.

Ansonsten müßtest Du diesen in einen Schlauch stecken, so dass die 
Rückseite den Luftdruck von außerhalb mitbekommt. Aber ob das viele 
Monate dicht hält ist offen und oft läuft es durch Kondenswasser voll.

Aus dem Grunde macht man auch die Methode der Gegendruckmessung mit der 
ausperlenden Luft.

Was noch ginge, wäre eine Schallresonanzmessung des Rohres. Wenn Du 
wissen möchtest, bis zu welcher Tiefe das noch gut ginge, müßtest Du die 
Abmessungen mit einer Flöte vergleichen. Durchmesser der Luftrohres 
einer Flöte im Verhältnis zu doppelten Länge der Flöte, länger sollte 
das Rohr nicht sein.

Das wäre der geeignete Lautsprecher für die Anregung:
https://www.pollin.de/p/visaton-kleinlautsprecher-k-57-c-2-w-8-o-640990
Wasserfeste Mylar Membran

von Schorsch M. (schorschm)


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Hllo Guenter,

ich hatte solche Drucksensoren in Gebrauch. Allerdings in 
EBC-Containern.
Zur Anzeige gibt es solche Module wie im Bild. Die sind genau für diese 
Sensoren ausgelegt.

Die Sensoren konnte ich nach einem Jahr wegschmeissen, weil die kleinen 
Öffnungen völlig mit Algen zugewuchert waren. Schon nach wenigen Monaten 
wurde die Anzeige instabil. Musste die Sensoren oft rausnehmen, reinigen 
und wieder versenken. Irgendwann ging dann garnichtsmehr.

Möglicherweise sind die EBC-Container daran schuld, weil 
lichtdurchlässig und damit das Algenwachstum gefördert wird.

Kurzum, die Sensoren habe ich entsorgt und die Anzeigen dazu noch da.

Wenn du interesse an den Anzeigen hast, schreib mir ne PM.

von Rainer W. (rawi)


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Dieter D. schrieb:
> Das wäre der geeignete Lautsprecher für die Anregung:
> https://www.pollin.de/p/visaton-kleinlautsprecher-k-57-c-2-w-8-o-640990

Sicher?
Wie soll dieser Lautsprecher eine Schallschwingung mit der passenden 
Frequenz vernünftig erzeugen?
Bei einer Rohrlänge im Bereich 60 bis 200 cm beträgt die Wellenlänge der 
Grundschwingung 240 bis 800 cm, entsprechen einem Frequenzbereich 
zwischen 42 und 140 Hz. Für den LS ist als untere Grenzfrequenz 350 Hz 
angegeben.

Schorsch M. schrieb:
> EBC-Container

Meinst du diese halbtransparenten IBC Container (Intermediate Bulk 
Container)?
Wenn du da ausreichend Nährstoffe im Wasser hast und der im Licht steht, 
haben Algen natürlich beste Wachstumsbedingungen. In einem engen 
Peilrohr wird das anders aussehen.

: Bearbeitet durch User
von Schorsch M. (schorschm)


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sorry, es muss natürlich IBC-Container heissen.

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


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Rainer W. schrieb:
> Sicher?

Das geht durchaus. Der Lautsprecher wird so mit einer Platte 
hineingehängt, dass das Rohr fast geschlossen ist. Es gibt nur noch ein 
kleines Loch für den Druckausgleich.
Es wäre auch möglich einen Dirac, also Impuls auf den Lautsprecher zu 
geben und des Spektrum der Impulsantwort aufzunehmen. Wenn es genau wie 
Drucksensoren werden soll, muss der Luftdruck und die Temperatur 
gemessen werden. Wegen dieses Nachteils gibt es das nicht von der Stange 
und wäre Einzelanfertigung.

Schorsch M. schrieb:
> weil die kleinen Öffnungen völlig mit Algen zugewuchert waren.

Dagegen gibt es eine einfache Methode, indem die Inkompressibilität des 
Wassers ausgenutzt wird. Die Seite mit den Löchern kommt in einen Beutel 
mit destilliertem Wasser, der wasseraustrittsicher (Schlauchschelle) um 
den Sensor befestigt wurde.

von Schorsch M. (schorschm)


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Dieter D. schrieb:
> Dagegen gibt es eine einfache Methode, indem die Inkompressibilität des
> Wassers ausgenutzt wird. Die Seite mit den Löchern kommt in einen Beutel
> mit destilliertem Wasser, der wasseraustrittsicher (Schlauchschelle) um
> den Sensor befestigt wurde.

Die Idee ist super, warum bin ich da nicht selbst drauf gekommen?
Jedoch den Beutel über lange Zeit hermetisch am Sensor abzudichten, 
könnte problematisch sein.
Auch das Material des Beutels sollte gut ausgewählt sein.

Dennoch, Daumen hoch für deine Idee 👍

von Hermann W. (hermannw)


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Guenter B. schrieb:
> ich möchte den Grundwasserstand bei mir auf dem Grundstück messen.

Du hast nicht geschrieben, dass die Messung elektronisch sein muss. 
Mechanisch ist wohl das einfachste, eine normale Anzeige für den Öltank 
zu nehmen mit Schwimmer und Aufwickelrolle.

von Rainer W. (rawi)


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Hermann W. schrieb:
> Du hast nicht geschrieben, dass die Messung elektronisch sein muss.

Was sonst impliziert das Posten der Frage unter "Mikrocomputer und 
Digitale Elektronik"?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Guenter B. schrieb:
> Der Wasserstand war bislang ca. 2m bis 60cm unter der Grasnabe

https://de.wikipedia.org/wiki/Grasnarbe

auch

https://de.wiktionary.org/wiki/Grasnarbe

Beitrag #7749054 wurde vom Autor gelöscht.
von Guenter B. (gbl)


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Ich wollte den Sensor mit einem ESP auslesen und in Homeassistant 
integrieren.

von 1N 4. (1n4148)


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> Ich wollte den Sensor mit einem ESP auslesen und in Homeassistant
> integrieren.

https://nachbelichtet.com/wasserstand-in-zisternen-mit-homeassistant-esphome-und-tl-136-drucksensor-messen

von Schwierig (ruelps)


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Warum nicht einfach einen Absolutdrucksensor nehmen? Den Luftdruck kann 
man für kleinstes Geld z.B. mit einem BMP180 o.ä. messen und verrechnen. 
Und man hat auch gleich einen Wert mehr, den man in Homeassistant nutzen 
kann.

von Sascha G. (sascha-g)


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Hallo,

ich habe den oben gezeigten Sensor mit 0-5V Ausgang jedoch direkt aus 
China in meiner Zisterne seit ca. einem Jahr er funktioniert super, dass 
was aussieht wie ein Kabel ist ein Schlau indem die Kabel sind und ein 
dünner Schlauch mit Filter am Ende für die Differenzdruckmessung. Ich 
habe das Ding in einem Eimer mit Wasser getestet der ist so genau, dass 
man 2 cm Niveauunterschied ohne Probleme messen konnte. Zur Auswertung 
nutzte ich auch einen ESP der mir die Daten an meinen IoBorker sendet, 
was eventuell nicht so gut für den Sensor ist, ist Verschmutzung an den 
Bohrungen.

Gruß

Sascha

von Rahul D. (rahul)


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Schwierig schrieb:
> Warum nicht einfach einen Absolutdrucksensor nehmen? Den Luftdruck kann
> man für kleinstes Geld z.B. mit einem BMP180 o.ä. messen und verrechnen.
> Und man hat auch gleich einen Wert mehr, den man in Homeassistant nutzen
> kann.

Mit dem Einperlverfahren spart man es sich Elektronik zu versenken.

von Guenter B. (gbl)


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Danke für die Hilfe.
Dann werde ich es mit dem TL-136 versuchen.

von Michele H. (michele1450)


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Bei mir auf der Arbeit nutzen wir ein paar von den Niveausensoren so 5 
Stück und es kommen in den nächsten Monaten noch ca. 4 dazu. Wir hatten 
selten ausfälle von dehnen und meist wahr das Kabel beschädigt wo durch 
die ausfiehlen.

von Rainer W. (rawi)


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Sascha G. schrieb:
> ... dass was aussieht wie ein Kabel ist ein Schlau indem die Kabel sind

Das sieht man in dem Bild von der Sensoranschlussleitung sehr gut. Das 
rote "Rohr" (blauer Pfeil) ist der Luftschlauch, über den der 
atmosphärische Luftdruck als Referenz zur anderen Seite des 
Sensorelements geführt wird.

von Thomas M. (elo-ocho)


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Ich habe jahrelang gewerblich mit, nicht von Amazon, den 4-20 mA 
Diffdrucksensoren gearbeitet.

Ich wüsste für den Anwendungsfall technisch nichts besseres.

Nicht die billigste Lösung, aber eine sauber funktionierende ohne großen 
Ärger.

Und ja, im Kabel ist ein Luftschauch, daher kann keine Verlängerung 
angeschrumpft werden, muss man wissen ;-)

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Rainer W. schrieb:
> Hermann W. schrieb:
>> Du hast nicht geschrieben, dass die Messung elektronisch sein muss.
>
> Was sonst impliziert das Posten der Frage unter "Mikrocomputer und
> Digitale Elektronik"?

Wenn der mechanische Zeiger vor Ort mit einer Webcam abgelesen und 
digital zum entfernten Zielort übertragen wird, paßt es immer noch. :)

"4-20mA" ist eine Konvention bzw. ein "Protokoll" zur Signalübertragung, 
kein Meßsystem.

Ich kenne zumindest von der Anschauung her wahrscheinlich alles, was je 
in Heizungskellern, Pumpensümpfen und bei der Wasseraufbereitung verbaut 
wurde. Jedes System hat so seine Schwächen und Nachteile. Neben 
fehlenden Vorzügen natürlich. ;)

Das simpelste, aber klobigste ist ein Ultraschallsensor von der Größe 
einer 1-l-Milchflasche, der einfach oben in den Tank geschraubt wird und 
mehrere Meter "in die Tiefe blicken" kann. Meßergebnis kommt per 
wählbarem Protokoll über das Kabel. Kostet natürlich ein Vermögen, wenn 
neu. War in einem Sterilwassertank für ein Krankenhaus eingebaut. Da 
will man keine Keime mit Luftpumpen durchblasen und auch keine 
schmierigen Seilzüge haben. Für ein Rohr vermutlich ungeeignet, weil er 
einen Mindestdurchmesser wegen Schallverteilung etc.pp. haben will.

Wesentlich günstiger sind Platinen-Drucksensoren, die per Schlauch in 
Pumpensümpfen schnüffeln. In Schmutzwasser können die sich aber 
zusetzen. Wohl deshalb habe ich auch schon Pumpensteuerungen mit 
Einperlsystem gesehen. Das hatte aber glaube ich nichts mit der Messung 
als solcher zu tun, sondern sollte Verstopfungen verhindern (eher altes 
System aus den 80ern oder so.) Die moderne Variante ist bei vielen 
professionellen Pumpensteuerungen im Einsatz. Damit kann man 
zentimetergenau die Schalthandlungen für verschiedene Leistungsstufen 
etc. vornehmen. Und es hängt nur ein dünner Schlauch nach unten (dünnes 
hartes Röhrchen geht natürlich auch.

Beitrag #7750431 wurde vom Autor gelöscht.
von Rainer W. (rawi)


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Wollvieh W. schrieb:
> Wohl deshalb habe ich auch schon Pumpensteuerungen mit Einperlsystem
> gesehen.

Druckluft zur Reinigung hat nichts mit Differenzdruckmessung über 
Einperlsystem zu tun. Zur Reinigung wird ein relativ kräftiger 
Luftschwall erzeugt, während für die Einperlmessung der Druck im 
Schlauch gemächlich erhöht wird, bis er nicht weiter steigt, weil 
überschüssige Luft in Form einzelner Luftblasen unten austritt.

von Thomas M. (elo-ocho)


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Rainer W. schrieb:
> Wollvieh W. schrieb:
>> Wohl deshalb habe ich auch schon Pumpensteuerungen mit Einperlsystem
>> gesehen.
>
> Druckluft zur Reinigung hat nichts mit Differenzdruckmessung über
> Einperlsystem zu tun. Zur Reinigung wird ein relativ kräftiger
> Luftschwall erzeugt, während für die Einperlmessung der Druck im
> Schlauch gemächlich erhöht wird, bis er nicht weiter steigt, weil
> überschüssige Luft in Form einzelner Luftblasen unten austritt.

Ja, vor allem für "ganz ekelige" Sachen geeignet, Fettabscheider etc.

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