Ich möchte den Füllstand meiner (Stahl)-Heizöltanks erfassen, möglichst über eine Schnittstelle wie UART oder I2C. Der Sensor sollte sich außerhalb des Heizöls befinden. Die minimale Distanz zwischen Gewindeöffnung und Heizöl beträgt ca. 25 cm (Grenzwertgeber), die maximale Distanz ca. 140 cm, wobei ich noch nie so einen niedrigen Füllstand hatte.
Bei der Messung geht es mir nicht so sehr um die absolute Genauigkeit, sondern um die Relative. Ich muss also nicht wissen ob der Füllstand exakt 99,4 oder 99,3 cm beträgt. Mich interessiert mehr wann der Übergang zwischen 99,4 und 99,3 cm stattfindet.
Bei den Sensoren habe ich mir ein paar Typen angesehen, z.B. den JSN-SR04T-2.0 der mir wegen des wasserdichten Aufbaus bzw. dem verkapselten externen Sensor eigentlich gut gefällt. Die Genauigkeit soll aber nur bei 5 mm liegen und das ist mir eigentlich zu ungenau. Ich wollte die täglichen Verbräuche beobachten und 5 mm Füllstand sind bei meinen Tanks zusammen gut 16 Liter.
Ein weiterer Sensor ist der DFRobot A01NYUB, der mit 1 mm Auflösung angegeben wird. Der misst wohl erst ab 28 cm aber damit könnte ich leben. Der hat anscheinend auch einen UART-Ausgang. Wird darüber fortlaufend die Entfernung als Zahl gesendet, so dass man nur noch einen gleitenden Mittelwert bilden muss?
Temperaturkompensiert sind die genannten Modelle vermutlich nicht, was mich wundert, da bei Ultraschall die Temperatur die Messung stark beeinflussen soll. Welchen Sensor bis 50 € würdet ihr mir empfehlen?
Schnapsidee! Schon wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von
Stahl und Heizöl.
Wie machen das dann die gewerblichen Anbieter diverser Füllstandssensoren? Die nutzen meines Wissens nach überwiegend Ultraschall, zumindest im B2C-Bereich unter 200 €.
Schnapsidee! Schon wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von
Stahl und Heizöl.
Wie machen das dann die gewerblichen Anbieter diverser
Füllstandssensoren? Die nutzen meines Wissens nach überwiegend
Ultraschall, zumindest im B2C-Bereich unter 200 €.
Schau dir die Messgenauigkeit an.
Udo S. schrieb:
Dann besser einen Durchflusssensor. Bzw zwei,falls du ein Altsystem mit
Rücklaufleitung hast.
An die Ölversorgung möchte und darf ich nicht rangehen. Ein
berührungsloses Messen oben am Tank traue ich mir aber zu.
Temperaturkompensiert sind die genannten Modelle vermutlich nicht, was
mich wundert, da bei Ultraschall die Temperatur die Messung stark
beeinflussen soll.
Mich interessiert eigentlich mehr die Auflösung. Die Messgenauigkeit wird bei allen Anbietern die ich mir angesehen habe mit +-1cm angegeben. Zumindest bei einem Anbieter scheint sich die Prozentanzeige in 0,1er Schritten zu verändern. Das wären dann für meine Tanks insgesamt 4,5 Liter pro 0,1%. Damit ist die Erfassung täglicher Verbräuche tatsächlich eine Schnapsidee.
Nur weil die täglichen Verbräuche nicht sinnvoll sind, muss man ja nicht gleiche die Flinte ins Korn werfen. Über einen längeren Zeitraum kann man ja schon Daten auswerten und besser als die aktuell vorhandene mechanische Füllstandsuhr, die regelmäßig hängenbleibt, wäre das doch allemal.
Moin,
Du könntest einen Schwimmer an einer Schnur auf dem Heizöl schwimmen lassen und oben über eine kleine Umlenkrolle über dem Tank mit einem Gegengewicht halten. Dann an der Umlenkrolle mit einer etwas größeren Lochscheibe und einer Gabellichtschranke Impulse messen. Vielleicht ist es einen Versuch wert.
Bei den Sensoren habe ich mir ein paar Typen angesehen, z.B. den
JSN-SR04T-2.0 der mir wegen des wasserdichten Aufbaus bzw. dem
verkapselten externen Sensor eigentlich gut gefällt.
Wenn der Sensor am Heizöltank wasserdicht sein muss, läuft irgendetwas schief. Öl schwimmt auf Wasser und deine Beschreibung hört sich nicht nach einem Tank auf einem Schiff an, so dass dort auch nichts wild hin- und her schwappt ;-)
Da passiert einem nicht wasserdichten US-Wandler nicht viel. Eher kann sich auf einem optischen Sensor ein störender Ölfilm bilden.
Ich möchte den Füllstand meiner (Stahl)-Heizöltanks erfassen
Meistens nicht zylinderformig
Wieder ein echter Laberkopp,
auch bei einem nicht zylinderförmigen Tank gibt es einen Zusammenhang zwischen Füllstand und Ölvolumen.
Selbst wenn der analytisch mühsam zu beschreiben ist, lässt sich der mit einer Tabelle und Interpolation meist ausreichend genau abbilden, so dass die Tankform einer Umrechnung von Füllstand in Ölvolumen nicht im Wege steht.
Bei der Gelegenheit kann man dann auch gleich einen Temperatursensor, der die Öltemperatur misst, mit einbeziehen.
Man kann das Feld des Magnetventils mit einem Hallsensor auswerten, dann
muss man nichts anzapfen
Das ist ja auch anzapfen, und es geht auch mit einem Stromwandler.
Für den Hall-Sensor braucht man eine Stelle, wo man das Magnetfeld ausreichend gut zu fassen bekommt, für den Stromsensor braucht man Zugriff auf eine Einzelader des Ventilanschlusses. Es wird also auf die Anlage und die Installation drauf an kommen, was einfacher ist.
Direkt das Signal an der Klemme B4 - die wo auch der Betriebsstundenzähler dran sitzt - zu nutzen, ist wahrscheinlich Teufelszeug wg. 230VAC.
Für den Hall-Sensor braucht man eine Stelle, wo man das Magnetfeld
ausreichend gut zu fassen bekommt, für den Stromsensor braucht man
Zugriff auf eine Einzelader des Ventilanschlusses. Es wird also auf die
Anlage und die Installation drauf an kommen, was einfacher ist.
man kann auch einfach den Stromverbrauch erfassen, z.B. einen Shelly davor schalten?
Er sollte sich bei unterschiedlichen Brennerleistungen erfassbar unterscheiden
Ist der Ölverbrauch des Brenners nicht gleichbleibend? Also einfach
Betriebszeit des Benners erfassen.
Wie kann es eigentlich sein, dass der Volumenstrom bei Ölbrennerdüsen in Deutschland in der Einheiten von Gallonen (US) pro Stunde (gph, gal/h) angegeben wird, wo doch Gallonen (US liquid) gesetzlich betrachtet hier etwas aus der Reihe schlagen?
Wie kann es eigentlich sein, dass der Volumenstrom bei Ölbrennerdüsen in
Deutschland in der Einheiten von Gallonen (US) pro Stunde (gph, gal/h)
angegeben wird, wo doch Gallonen (US liquid) gesetzlich betrachtet hier
etwas aus der Reihe schlagen?
Das Öl wird ja vom Händler nicht in Gallonen abgerechnet.
...die Lösungsansätze zur Füllstandsmewwung sind ja immer die gleichen - ich würde es wahrscheinlich mit einer Gewichtsmessung versuchen, jenachdem wie der Öltank aufbaut ist und ob er draußen oder drinnen steht und wie die "Verrohrung" ist etc... - Füße mit Wägezelle nachbauen und/oder einen nach dem anderen austauschen...
Hab schon gedacht ob es nicht eigentlich auch mit dem Klang beim
Anschlagen gehen müsste - wäre mal interessant das zu beleuchten...
Du kannst ja einmal probieren, ein quantitatives Schwingungsmodell für einen teilgefüllten Öltank mit seinen Versteifungsrippen aufzustellen.
Oder du trainierst eine KI auf die klangliche Erkennung des Füllstandes ;-)
Und das alles bitte mit einer Auflösung von 1 mm.
Merkst du selbst, oder?
Selbst wenn der analytisch mühsam zu beschreiben ist, lässt sich der mit
einer Tabelle und Interpolation meist ausreichend genau abbilden
Dazu müsste man die Tabelle aber erst mal erstellen. Tagelang je 1l Öl mit dem Messbecher in den 1500l Tank schütten und nach Beruhigung der Wellen die Füllstandshöhe millimetergenau messen ? Den Job machst du dem Robert doch sicher gerne für 1 Bier, schon alleine damit du hirr nicht als Depp dastehst.
Ich habe jahrelang den Pegel des Ölstands in unserem Stahltank im Keller mit einem HC-SR04 gemessen. Ich konnte mit dem Durchschnitt von 150 Messungen pro Minute per Input Capture eine Auflösung von 0.1mm erzielen. Allerdings braucht es dazu die alten analogen HC-SR04, die neueren mit optionalem UART-Ausgang diskretisieren stark und sind dafür ungeeignet. Anbei recht stabile Meßwerte aus Oktober 2021. Im Winter kam es allerdings manchmal zu seltsamen Pegeloszillationen mit einer Periodendauer von 3-4 Stunden.
Ich habe auch die Betriebssekunden des Heizkessels aus der Regelung abgefragt und aufgezeichnet. Es ist gut, beide Messungen zu haben. Manchmal bauen die Monteure nämlich bei der Reinigung die Düsen ein, die sie gerade zur Hand haben ...
Irgendwie irritierend, über die >6 Oktobertage einen stetig steigenden
Heizölpegel zu sehen.
:) Ja, der aufgetragene Messwert ist der aus der Zeit zwischen Aussendung und Empfang des US-Wellenpakets errechnete Abstand zwischen dem Sensor im Dom des Tanks und dem Ölpegel im Tank, nicht der Pegel selbst …
Hier ist seit ~15 Jahren so ein Ding an einem AVR-Timer im Betrieb: http://projet.de/produkte-bauteile.html
Gibt es neu wohl nicht mehr. Reicht mir um zu wissen wieviel Öl noch so da ist.
Zusätzlich hab ich einen split-core Stromwandler um die geschaltete Phase vom gesamten Brenner - ebenfalls mit AVR via ADC dahinter. An der Stromaufnahme kann man auch sehen, was der Brenner gerade so tut, weil sich die Gesamt-Stromaufnahme aus den aktiven Komponenten (Feuerungsautomat, Vorheizung, Gebläse, Zündtrafo, Magnetventil) zusammensetzt.
Feuerungsautomat hat ein Kondensatornetzteil drin. Man sieht via Stromaufnahme auch, wenn das Ding auf Störung geht - das ist recht praktisch.
Wenn er im laufenden Betrieb später nochmal nachzündet sieht man das ebenfalls.
Vor ner Weile war der Betriebskondensator vom Gebläsemotor hinüber - rückblickend betrachtet lässt sich das auch an erhöhter Stormaufnahme bei aktivem Gebläse erkennen.
Man kann da über den "Seitenkanal" ganz interessante Diagnostik machen mit etwas Profiling. Kann ich also für einige praktische use-cases empfehlen.
Die Firma Tecson verwendet in ihren "eLitro" Sonden das Schwall-Staudruck-Messprinzip und beruht auf eine abgewandelte Version der Einperlung. Ich habe bei mir eine Eigenbau Version zur Überwachung einer Kellerpumpe schon fünf Jahre im Betrieb. Als Alternative zum U.S. Prinzip ist dieses Messprinzip durchaus attraktiv und wird häufig eingesetzt.
Die Staudruckmessung besticht insofern, weil nur eine kleine Durchführung zur Aufnahme des Mess-Schlauchs notwendig ist und keine Elektronik im Tank montiert werden muss. In älteren Tanks kann man sogar manchmal schon etwaige vorhandene Mess-Rohre dazu übernehmen, wie man aus der Literatur der Firma entnehmen kann. In vielen normalen Fällen reicht die erzielbare Genauigkeit und Auflösung vollkommen aus.
Beim "eLitro" Sensor bläst eine Mikro-Luftpumpe für ein paar Sekunden die zu messende Flüssigkeit aus dem Messrohr. Nach Ausschalten der Pumpe wartet der uC ein paar s, um einen stabilen statischen Luftdruck zu erhalten und misst dann den Luftdruck der dem des Flüssigkeitsstand proportional ist. Mittels Druck, Flüssigkeitsdichte und Erdbeschleunigungswert kann man dann den Flüssigkeitsstand sehr genau ermitteln. So ein Messprinzip hat den Vorteil, dass gleich dem U.S. Prinzip die Messgenauigkeit durch physikalische Gesetzmässigkeiten ableitbar sind.
So ein Konzept ist recht selbstbaufreundlich, da im Minimalfall nur ein Drucksensor und eine kleine Luftpumpe notwendig ist. Ein uC übernimmt die Steuerung und Auswertung. Solche Komponenten sind im Handel sehr reichhaltig vorhanden und sind sehr preiswert.
Die erwähnten billigen U.S. Transducer gefallen mir aus einbautechnischen Gründen eher weniger.
