Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Rechnungsaufgabe [Brunnen Wasserstand Messung]
Hallo leutz,
ich habe eine kleine Rechnung für euch:
http://www.thermogreen.ch/Pegelmessung.jpg
Wie breit muss ich das Rohr bestellen damit ich bei maximaler füllstand auf 0.1bar komme?
Freue mich auf eure Antworten.
Gruss
Ron
Evtl denk ich jetzt falsch, aber ist der Durchmesser des Rohres nicht egal?
Wenn ich 2 Rohre hab, beide 2 Meter hoch, eben so hoch mit Wasser gefüllt... eines mit Durchmesser 10cm, das andere mit 1m, dann mess ich am Boden beider Rohre den gleichen Druck.
öhhmm... müste ich mal testen.
Da es ja mehr Luft bei einem grösseren Durchmesser drin hat, wird der Druck doch höher sein oder nicht? Das Rohr hat ja kein Wasser drin.
Gruss
Ron
Hubert.G
01.06.2007, 16:29
Ein dickeres Rohr hat einen größeren Auftrieb da die Menge des verdrängten Wasser größer ist, der Druck im Rohr ist immer der selbe da dieser von der Höhe der Wassersäule abhängig ist.
Hubert
hmm... stimmt ja.
Wie mach ich das jetzt am besten? Ich muss möglichst auf 0.1 Bar kommen da die Messung sonst sehr ungenau ist (~2cm anstelle von ca. ~4mm).
Gruss
Ron
den schlauch kürzer machen, da sonst durch das komprimieren der luft wasser in die röhre strömt und die vollen 0,1bar nie erreicht werden. zudem sollte dieser noch so dünn wie möglich sein um ebenfalls das luftvolumen zu minimieren. im optimalfall liegt der sensor auf der unteren beckenkante und ist nur durch einen spiralschlauch vom wasser getrennt.
Wie gesagt, da auch immer im Schlauch noch Luft ist sollte das Rohr schon recht breit sein um den Volumenfehler gering zu halten.
Um bei 1m Höhe 0,1bar zu erreichen müßte das Rohr auch unter Druck mit Luft gefüllt werden. Wird es von oben eingetaucht und der Luftabschluss geschieht bereits ohne Druck dann erhält man (ca. 10%) weniger Luftvolumen und damit 10% weniger Druck.
Die Messung des Wasserstands auf diese Weise ist ein bisschen kompliziert und fehleranfällig, (sie setzt eine perfekte Langzeit-Dichtung voraus). Kannst Du nicht einfach mit einem Schwimmer den Wasserstand messen?
...dann würde ein grösseres Rohr ja helfen. Wenn das Rohr grösser ist hat es mehr Luftvolumen und verliert nur wenig druck oder?
Gruss
Ron
EDIT: Sorry, Manf war schneller :-) (genau das habe ich gemeint)
nein, 10%weniger , ist immer das selbe.
Größeres Rohr => 10% der Luftmenge ist auch größer.
die senkrechte Luftsäule in dem rohr wid quasi immer 10% kürzer. EGAL wie groß das rohr ist.
Wie siehts mit Kappilarwirkung aus? wenn das Rohr nur ein kleiner Schlauch ist, und sich das wasser noch dazu "hoch zieht", kommt man dann trotz der 10% Komprimierung auf die 0,1bar? oder ist das auch zu wenig?
EDIT: wurde ja schon gesagt: n sehr kurzes und schmales rohr (15-20cm?) und das dann auf den boden stellen. der sensor ist dann zwar untehalb des Wasserspiegels, aber da die luft in dem rohr das Wasser verdrängt, immer noch im trockenen.
Hubert.G
02.06.2007, 12:58
Wie kompensierst du die Druckänderung im Rohr die durch Wärmeänderung ensteht? Eichen kannst du das ja nur bei einer bestimmten Temperatur.
Hubert
Hallo AlKI,
was meinst du mit Kappilarwirkung?
Hubert.G
Ich kann die Kurve via C-Control und Thermostat ausgleichen.
Gruss
Ron
Die Kapillarwirkung kannst Du in der Umgebung wohl vernächlässigen.
Hier zur Erläuterung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kapillarit%C3%A4t
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Capillarity.svg/150px-Capillarity.svg.png
jap, wollt ich auch grade schreiben.
War eher ne Schnapsidee. schade eigentlich...
Zur info:
ich habe diesen Sensor:
http://www.conrad.ch/goto.php?artikel=183890
Also einen Differenzdrucksensor.
Wie wäre es wenn ich den Sensor im Rohr einbaue und als Ausgleich ein Rohr oben heraus hänge?
Gruss
Ron
was sollte das rohr obenraus bringen?
eher n gefäß /kolben / etc. mit unterdruck drin auf der anderen seite anschließen.
Den richtigen Wert für den Differenzdruck zur Umgebung erhält man nur dann wenn man auf der anderen Seite nichts anschließt was einen Druck gegenüber der Umgebung halten kann.
Manfred
hmm....
Das heisst das ich diesen Sensor für diesen Zweck nicht einsetzen kann?
Gruss
Ron
Doch der ist der einzig richtige. Das Messverfahren mit dem Rohr, der Temperartur der Dichtung hat so seine Schwierigkeiten, aber wenn es das Messverfahren sein soll dann ist es der einzig richtige Sensor dafür.
Manfred
also wenn die unterkante des rohrs ungefaehr einen meter unter dem wasser ist hast du 0,1 bar, bei 10 meter ein bar (bei 9,81) ... die dicke vom rohr is egal.. kapilarwirkung mahct nur bei sehr kleinen rohrdurchmessern was aus.. dnek mal das kannst vernahclässigen wenn nich grad 1 - 2 mm dick is...
temperatur kannste auch vernachlässigen solang das nich ultragenau sein soll.. allerdings net wegen der rohrdehnung (solang das rohr unten befestigt is.. sondern weil die dichte des wassers sich aendert...
alternativ kannst den fuellstand mit ner art kondensator messen... 2 platten senkrecht in den behälter stellen, je nahcdem wie hoch die flüssigkeit steht aendert sich die kapazität wegen dielektrizitätszahl... dann schwingkries amchen und frequenz messen...
Hallo zusammen,
wollte mich bei euch bedanken und mitteilen das es jetzt klappt! =P~
Der Sensor bringt nur ein Wert von 30 anstelle von ca. 240 (hexadecimal), welcher definitiv zu wenig ist (ungenau).
Wie kann ich den Sensorsignal in einem bestimmten bereich verstärken?
Gruss
Ron
mare_crisium
25.06.2007, 21:21
ctct,
Du fragst, warum Deine Differenzdruckmessung nur 30 anzeigt, statt der erwarteten 240. Um das zu beantworten, müssen noch einige Daten bekannt sein. Sieh' Dir doch mal die angefügte pdf-Datei an.
Sie zeigt eine Differenzdruck-Standmessung in einem frei belüfteten Flüssigkeitstank. In dem Rohr ("Tauchrohr"), das unter den Flüssigkeitsspiegel reicht, befindet sich eine Flüssigkeitssäule. Die ist dort eingeflossen, bevor Du den Verbindungsschlauch auf den Anschlussstutzen des Differenzdruck-Messgerätes aufgeschoben hast. Vermutlich ist sie (anders als in der Zeichnung dargestellt) sogar genauso hoch, wie der Flüssigkeitsstand im Tank.
Diese Flüssigkeitssäule verfälscht Deinen Messwert, so dass Du ein zu kleines Ergebnis angezeigt bekommst (siehe Formeln in der Zeichnung). Auch wird sich Dein Messwert nicht ändern, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Tank schwankt. Denn die Verbindung zwischen Tauchrohr und Messaufnehmer muss luftdicht sein. Und deshalb kann die Flüssigkeit nicht aus dem Rohr ablaufen.
Solange das Tauchrohr nicht ganz flüssigkeitsfrei ist, wirst Du keine genaue Standmessung bekommen. Du kannst Dir behelfen, indem Du das Tauchrohr herausziehst, leerlaufen lässt, es wieder luftdicht anschliesst und es danach wieder in den Tank einführst. Das hilft solange, bis sich wieder Flüssigkeit im Tauchrohr sammelt. Das passiert meistens durch kleine Lecks, durch die die (von der Flüssigkeitssäule komprimierte) Luft entweichen kann. Es passiert aber auch bei völlig dichten Leitungen durch Verdampfen und Kondensieren der Flüssigkeit im Tauchrohr.
Eine dauerhaft genaue Messung bekommst Du mit dieser Messmethode nur, wenn Du während der Messung einen kleinen Gasstrom (ca. 50 - 100l/h) durch das Tauchrohr drückst, so dass unten aus dem Tauchrohr Bläschen austreten. Du musst dann aber auch den anderen Stutzen Deines Differnzdruck-Messgerätes mit dem Gasraum im Tank verbinden.
mare_crisium
Edit: Anhang gelöscht wg. Upload-Quota
Besten Dank!
Genau das passierte am Anfang bis wir den Leck gefunden hatten. Jetzt scheint der Druck sehr stabil zu sein.
Das Rohr haben wir sogar mit dem Druckluft Kompressor gefüllt. Aber es zeigt trozdem nur 30 an.
Muss ich beide enden des Differenzdruck Sensor im Rohr führen?
Gruss
Ron
eeeh, das Teil heißt ja schon DIFFERENZdrucksensor, oder?
Du willst die DIFFERENZ zwischen der komprimierten Luft und der Ausenluft messen, soweit ich weiß.
D.h. dass du den einen Anschluss mit der LUFTSÄULE IM Rohr verbinden musst, und desn anderen mit der UMGEBUNGSLUFT (der is eh mit der Ausenluft verbunden, solange er frei und nicht verstopft ist)
mare_crisium
26.06.2007, 08:10
Ron,
gut, dass Du schon von selbst auf die Idee mit der Druckluft gekommen bist. Diese Art der Messanordnung nennt man in Fachkreisen "Einperl-Messung" wegen der Gasperlen, die dabei im Tank aufsteigen.
Nein, der andere Anschluss muss mit dem Luftraum über dem Flüssigkeitsspiegel verbunden sein. Aber: Der Gasstrom, den Du "einperlst" muss durch den Belüftungsstutzen Deines Tanks entweichen. Hat dieser Stutzen einen zu kleinen Durchmesser (kleiner als ca. 20mm), dann entsteht hier ein von der eingeperlten Gasmenge abhängiger Druckabfall. Der verfälscht die Messung ebenfalls. Aus diesem Grund verbindet man in Industrieanlagen den anderen Anschluss des Differenzdruck-Messaufnehmers direkt mit dem Gasraum über dem Flüssigkeitsspiegel, meist über einen Stutzen im Tankdach.
Wenn Dein Belüftungsstutzen aber durchgängig mehr als ca. 20mm Durchmesser hat, dann kannst Du den anderen Anschluss einfach offen lassen. Je nachdem, wo Dein Messaufnehmer montiert ist, solltest Du dieses Ende aber nach unten zeigen lassen. Wenn Du ihn im Freien montiert hast, können sich dort durch Kondensation bei Temperaturschwankungen Wassertröpfchen bilden. Wenn die nicht abfliessen, erzeugen sie einen Druck, der ebenfalls die Messung verfälscht. Wenn's kalt ist, kann das Wasser auch frieren und dann ist der Messwert auch eingefroren. - Ich hatte auch schon Fälle, in denen Wespen den Anschluss mit ihrem Nest zugemauert hatten! Danach habe ich auch immer in den anderen Anschluss Luft eingeperlt.
Du siehst, das Wichtigste an einer Messmethode ist nicht, wie sie funktioniert, sondern dass man weiss, was alles schiefgehen kann und wie man das verhindert!
Ciao,
Harald.
Hallo,
danke für die informativen Posts.
Ich habe den Sensor in einem wasserstahldichte Elektrokasten (IP65) gebaut. Der andere Stutzten am Drucksensor ist momentan frei.
Der Schlauch zum Rohr ist ca. 5mm Durchmesser (innen mass 3mm). Ist dies etwa zu klein? Der Druck müsste ja gleich stark ankommen oder?
mare_crisium: Danke für deine Hilfe.
Es ist ja kein Tank (siehe Bild beim ersten Post). Was meinst du mit Belüftungsstutzen?
Gruss
Ron
Ich habe den Sensor in einem wasserstahldichte Elektrokasten (IP65) gebaut. Der andere Stutzten am Drucksensor ist momentan frei.
Wenn das n wasserstrahldichter Kasten is, dann is der doch bestimmt auch LUFTdicht. was du jetzt vergleichst, ist der Druck im Rohr und der Druck in deinem Kasten, so wie ich dich verstehe.
du solltest vlt. noch nen anderen schlauch von dem anderen Stutzen ins freie führen...
Was meinst du mit Belüftungsstutzen?
Ich glaub, er meinte, dass du DAUERND dein Rohr an dem Kompressor (der an is) hängen hast. Da müstest du dann dein Fass belüften, damit im Fass kein Überdruck gegenüber der Ausenluft entsteht.
so wie ich dich aber verstehe, habt ihr das Rohr in das Fas gestellt, den Sensor angeschlossen, und dann kurz das Rohr mit dem Kompressor "leer gepustet". du darfst natürlich nie dein Fass komplett nach ausen luftdicht machen, da sonst das Ergebnis verfälscht würde (beim abpumpen des Inhalts => unterdruck => sensor: "furchbar viel Wasser ausgepumpt worden", obwohl nicht so viel wasser rausgepumpt wurde).
Hallo,
AlKI:
Der Kasten ist natürlich nicht komplett Luft dicht.
Das Fass ist ja oben offen. Gibt es dann immernoch eine verfälschung?
Gruss
Ron
Wenns oben offen is, sollte es eig. keine Verfälschung geben.
Wie is das eig. mit dem Kompressor? hab ich das richtig verstanden? oder doch net?
Genau so.... wir haben das Rohr mit dem Kompressor nur leer gepustet. Ist nicht dauernd angehängt.
Gruss
Ron
hmmm, wie lang ist denn dein Schlauch zum Differenzdrucksensor?
evtl. liegts ja da dran....
sonst hab ich grad echt kA woran s sonst liegen könnte.
Hallo,
der Schlauch ist ca. 12 Meter lang.
Gruss
Ron
hmm, wenn du noch n kurzes Abschnittstück hast, kannste ja damit mal versuchen, on es bei ner Schlauchlänge von < 1,5m (oder so) geht...
Also nur mal probieren, wenn du den sensor überhaupt so nah ran bekommst...
mare_crisium
26.06.2007, 17:44
Ron,
den Belüftungsstutzen gibt es an Behältern, die ansonsten rundum geschlossen sind. Sowas hast Du ja nicht; hab' ich übersehen. Du kannst also beruhigt den anderen Anschluss am Messaufnehmer frei lassen. Das IP65-Gehäuse stört beim Druckausgleich nicht.
Wegen der Druckluft: Wie trennst Du den Kompressor vom Tauchrohr, bevor Du ihn abschaltest? Wenn der Druck des Kompressors beim Abschalten abfällt, steigt auch die Flüssigkeit wieder in das Tauchrohr. Das kannst Du nur vermeiden, indem Du ein Ventil in die Verbindung vom Kompressor zum Tauchrohr einbaust, das Du schliessen kannst, bevor der Kompressor ausgeht.
Die Verbindung zwischen Messaufnehmer und Tauchrohr würde ich lieber ein bisschen dicker machen, ca. 8-10mm Innendurchmesser.
Ciao,
Harald.
Hallo,
AlKI: ich komme jetzt leider nicht mehr so nahe ran.
Harald: Ich habe das Rohr zusammen geknickt und auf dem Sensor aufgestülpt. Der Druck ansich ist stabil nur aber zu wenig. Ich hatte auch versucht das ganze Wasser heraus zu pumpen und erneuert einlassen, so das es nicht an dem liegen kann.
Gruss
Ron
mare_crisium
27.06.2007, 13:34
Ron,
versuche 'mal, ob der Sensor funktioniert, indem Du den Verbindungsschlauch zum Tauchrohr löst und (vorsichtig!) in den Anschluss pustest, so wie Du das bei einem Luftballon machen würdest. Damit baust Du im Sensor Druck auf. Wenn der Messwert nicht ansteigt, ist der Sensor defekt.
Was hat das Gerät angezeigt, während Du das vorher abgepumpte Wasser wieder einlaufen liessest? Du kannst ganz sicher gehen, dass alles Wasser aus dem Tauchrohr verschwunden ist, indem Du die Leitung vom Kompressor mit einem T-Stück direkt mit dem Schlauch vom Sensor zum Tauchrohr verbindest. Wenn der Kompressor läuft, müsste alles Wasser verdrängt sein und der Messwert müsste steigen.
Danach kannst Du den Schlauch vom Kompressor zum T-Stück luftdicht schliessen (abknicken, mit einer Schlaucklemme oder mit einem Absperrhahn) und den Messwert beobachten. Wenn er allmählich wieder fällt, dann ist noch ein Leck in der Leitung.
Ciao,
Harald.
Hallo Harald,
ja, der Senor zeigte 10-18 wenn ich reingepustet hatte (Test halber).
Der Sensor hat von 9 .... auf 31 gezählt. Genau wie ich mir das vorgestellt hatte ausser dass es zu wenig anzeigt.
Das habe ich auch so gemacht wie du beschreibst.
Ich glaube ich habe einen 1bar Sensor anstelle von 0.1bar oder was denkst du?
Gruss
Ron
mare_crisium
27.06.2007, 19:28
Ron,
nach dem was Du beobachtet hast, bin ich ziemlich sicher, dass Deine Messanordnung jetzt die wichtigsten Fehlerquellen ausschliesst (solange Du den Kompressor oft genug laufen lässt). Der Sensor reagiert auch vernünftig.
Da bleibt nur noch die Erklärung mit dem verkehrten Messbereich. Wenn Dir die Auflösung von 9 bis 31 nicht zu grob ist (sind immerhin 5%-Schritte), brauchst Du aber noch nicht einmal einen neuen Sensor kaufen.
Noch ein Tip: Die Einspeisung der Druckluft vom Kompressor zum Tauchrohr solltest Du möglichst nahe an den Messaufnehmer setzen. Gerade bei heissem Wetter ist der Luftraum im Tauchrohr und dem Anschlussschlauch mit Wasserdampf gesättigt. Wenn's kälter wird (z.B. bei Nacht), kondensiert der und kann dabei eine kleine Flüssigkeitssäule bilden, die wie ein Pfropfen den Innenquerschnitt verschliesst. Durch das Eigengewicht dieses Wasserpfropfens entsteht dann ein Unterdruck, der einen zu niedrigen Messwert verursacht. Ich habe aus diesem Grund schon Behälter überlaufen sehen... Wenn Du die Luft nah am Sensor einspeist und den Schlauch mit Gefälle zum Tauchrohr verlegst, kann Dir nix schief gehen.
Ciao,
Harald.
Hallo!
Da ich probleme habe mit druckverlusst habe ich weiter entwickelt. Was denkt Ihr von meiner neue Idee? sollte weniger probleme machen oder?
http://www.thermogreen.ch/Pegel.Rohr.jpg
Freue mich auf eure Meinungen.
Gruss
Ron
so hast du zumindest mal das Problem mit dem langen Schlauch los.
Wenn du mit Druckverlust meintest, dass dein Tauchrohr nich Luftdicht ist, wird dir dieser Aufbau auch nicht helfen.
Wenn du die Membran spannst, sollte sie durch ihre Spannkraft das Messergebnis etwas verfälschen.
Ich würde zwar die Membran unten an das Rohr machen, statt innenrein. Aber macht das einen Unterschied?
Die Membrane ist nur ein kondensationsschutz. Ich würde dies nicht spannen. Oder sind diese Sensoren gar nicht so empfindlich?
Besten Dank!
Gruss
Ron
Naja... funktioniert auch nicht. Ich wird wohl einen Teueren Pegelmesssonde von Jumo oder so bestellen müssen.
Kann mir jemand Rat geben ob folgende Angaben OK sind?
- 0…0.1 bar
- Spannungsversorgung: 5V oder 12V
- Ausgang: 0…4.5V oder 0…5V
- Kabellänge: 20m
Gruss
Ron
mare_crisium
21.09.2007, 00:49
Ron,
Deine Anordnung funktioniert nur, wenn Du den Raum zwischen Membran, bzw. Wasseroberfläche und dem Behälterdeckel 100%-ig abdichten kannst. Das ist eine schwierige Aufgabe, wenn der Deckel und Durchführungen nicht als Normflansche mit vernünftigen Dichtflächen ausgeführt sind. Aber da erzähle ich Dir wohl nichts Neues. Es gibt Behälter mit eingebauter und luftdichter Trennmembran als Druckpuffer für Brunnensysteme mit eigener Förderpumpe. In den USA gibt's die bei Home Depot zu kaufen, in Deutschland weiss ich nicht wo. - Die Einperlmethode, die Du vorher probiert hast, ist eigentlich verlässlich und tausendfach bewährt, funktioniert aber nur mit kontinuierlicher Drucklufteinspeisung. Dann spielt auch die Länge des Schlauches keine Rolle, denn bei 80-100l/h Lufteinperung und einem Innendurchmesser von mehr als 8mm ist der Druckverlust durch die Luftströmung vernächlässigbar.
Damit Du doch noch was aus Deinem Sensor machen kannst bleibt nur noch eins: Den Plus-Anschluss mit einer dünnen Membran verschliessen, an den Minus-Anschluss einen Schlauch, der vom Behälterboden bis über den Behälterrand reicht, die elektrischen Anschlüssen wasserdicht vergiessen (o.ä.) und dann den Sensor auf den Boden des Behälters absenken. Der Wasserdruck komprimiert dann die in der Plus-Messkammer eingeschlossene Luft, während auf der Minus-Seite Atmosphärendruck ansteht. - Die Gefahr bei dieser Methode ist allerdings, dass sich mit der Zeit Kondenswasser in der Minus-Seite sammelt, so dass sich dort allmählich eine Flüssigkeitssäule aufbaut, die die Messung verfälscht.
Wenn Du aber was Neues ausprobieren willst, dann sieh' Dir doch mal den Thread von Sigo an
Forum » Sensoren » Ultraschall in der Tube (engl.)
Das funktioniert gut bei Schläuchen, deren lichter Innendurchmesser ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge des Ultraschalls (das sind ca. 4 - 5mm) beträgt; also Schläuchen mit 5mm, 10mm 15mm usw.
Schade, dass Du Dich so lange mit wenig Erfolg mit der Messaufgabe herumbalgen musstest!
Ciao,
mare_crisium
mare,
Vielen Dank für deine informative Post. Ich denke US ist genau dass, was ich brauche.
Wie genau messen diese dinge? Ich muss im ~5mm Bereich messen können. Würdest du auch so'nen SRF02 empfehlen?
Es müsste eben auch Kondensationswasser "Dicht" sein. Da ich es ja im Rohr stecke.
Messen müsste es 5...100cm. Geht das mit dem SRF02?
Könnt Ihr mir nen Vorschlag machen, welcher US für meinen Zweck am besten wäre?
Vielen Dank!
Gruss
Ron
mare_crisium
21.09.2007, 11:51
Ron,
die SRFxx-Module werten die Signallaufzeit vom Aussenden bis zur Rückkehr des Schalls als reflektiertes Signal. Mit dieser Methode kann bis auf ein halbe Wellenlänge (ca. 4 - 5mm) genau messen. Bei Wasser wird diese Messgenaigkeit meist nicht benötigt, weil die Oberflächenwellen auch so 3 - 5mm hoch sind. Ansonsten sind diese Geräte sehr zuverlässig und werden häufig zur Standmessung sogar an offenen Gewässern verwendet (z.B. offene Becken in Kläranlagen).
Die kürzeste messbare Strecke durch die Laufzeit begrenzt, die der Schall schon während des Aussendens zurückgelegt hat: Die Wellenfront eines Schallimpuls von 10ms Länge hat schon 30cm hinter sich, wenn die letzten Schwingungen den Schallgeber verlassen. Und weil der Schall den Weg ja zweimal (hin und zurück als reflektiertes Signal) durchlaufen muss, kannst Du Abstände, die kleiner als 15cm sind, mit dieser Methode nicht messen. Du kannst Dir aber behelfen, indem Du das Gerät einfach höher über dem Wasserspiegel montierst. Die obere Grenze des Messbereiches ist, je nach Geometrie der Umgebung und der Rauhigkeit der Oberfläche, 2 - 5m, also genau richtig für Dich. Flüssiges Wasser ist für Ultraschall ein sehr guter Reflektor.
Reflektionen von anderen Gegenständen können stören und den Obergrenze des Messbereiches begrenzen. Das ist der grosse Vorteil von Sigos Schlauchmethode, weil da der Schall in einem Wellenleiter geführt wird und keinen anderen Reflektor als die Wasseroberfläche zu sehen bekommt. Ausserdem könntest Du das Gerät dann auch ausserhalb Deines Behälters montieren. Das ist eine enorme Erleichterung bei der Instandhaltung.
Kondenswasser kann nur zum Problem werden, wenn es in den Schallgeber laufen kann und ihn durch Kurzschluss oder Korrosion zerstört. Das lässt sich leicht vermeiden, weil der Sender ja sowieso mit der Öffnung nach unten montiert wird, bzw., bei Sigos Methode, der Schlauch mit Gefälle verlegt werden kann. Notfalls hilft auch eine kleine Glühbirne (1 - 5W), die im Gehäuse montiert wird und genügend Wärme erzeugt, um den Geber wärmer zu halten als die Umgebungsluft (hilft übrigens auch gegen Frostschäden! Auch an Balkonpflanzen im Winter!).
Hinsichtlich der Geräteauswahl gibt es hier im Forum umfangreiche Threads. Ich würde den SRF02 wählen: Hat weniger Bauteile -> weniger Ausfälle; verwendet denselben Geber für Senden und Empfang -> keine Paralaxe zwischen Sender und Empfänger; kann ausserdem auch an Schallwellenleiter (Schlauch) angeschlossen und ausserhalb des Behälters montiert werden.
Ciao,
mare_crisium
Hallo mare.
Vielen Dank für deine sehr geschätzte Hilfe.
Ich hab mal nen Entwurf gemacht. Könnte es etwa so aussehen?
http://www.thermogreen.ch/Pegel.US.jpg
Ich glaube im IP65 Kasten müsste irgendwie Luft rein können. Da sonst ja der druckausgleich nicht stattfinden kann.
Im weiteren frage ich mich ob man den I2C (uupps.. auf der Zeichnung falsch geschrieben) Bus verwenden kann.
Freue mich auf eure Meinung.
Gruss
Ron
mare_crisium
21.09.2007, 16:55
ctct,
ja, der IP65-Kasten sollte beatmet sein. Am Einfachsten sind mit Fliegengitter oder Nylonstrumpf überzogene Bohrungen auf der Unterseite. Kannst auch eine Kabelverschraubung entsprechend umbauen. Wichtig ist, keine Insekten rein zulassen.
Warum der Übergang von Schlauch auf Rohr? Da können störende Reflektionen entstehen. Lass' Doch den Schlauch einfach bis unten gehen! Du kannst ihn ja unterwegs haltern, damit er nicht aufschwimmt und ssenkrecht verläuft (z.B. "C", Best.Nr. 601069-36 oder 201125-36).
Ciao,
mare_crisium
ctct
jeder Übergang erzeugt sofort ein Echo. Selbst ein offenes Schlauchende hinter dem nichts mehr kommt..
Ich habe eben mit einem 18mm-Rohr probiert und das ging gar nicht.
Es zeigte immer 36cm an, obwohl das Rohr innen total glatt ist.
Habs so nicht erwartet.
Ein Problem der Methode könnte sein, dass sich ggf. am höchsten Wasserstand algen etc absetzen oder darüber Wassertropfen kondensieren die dann immer für ein Echo sorgen, auch wenn das Wasser sinkt.
Sigo
Sigo
Das Wasser ist nicht immer gleich hoch, wenns z.B. Windet, dann geht der Pegel automatisch 1-2cm höher. Wenn die Sonne scheint, etwas Tiefer etc...
Mit was für'nen Rohrdurchmesser hast du zuerst getestet (sprich der, der funktionierte)?
Funktioniert dieser Sensor mit dem C-Control Station 2.0?
Gruss
Ron
mare_crisium
21.09.2007, 20:03
@sigo,
das mit den Kondensattropfen könnte ein Problem geben. Allerdings laufen die Tropfen ab, sobald sie gross genug geworden sind. Algen kann Ron ausschliessen, indem er einen undurchsichtigen Schlauch nimmt. Ohne Licht hilft selbst Chlorophyll nix!
Ich halte die Methode für sehr aussichtsreich.
Ciao,
mare_crisium
Ich würde das ding sofort bestellen aber da ich leider keinen Plan hab von I2C, möchte ich zuerst sicher sein dass es mit dem C-Contol Station 2.0 kompatibel ist. Dann müsste mir jemand erklären wie man so ein ding anschlisst und anpricht. Gibts Dokus darüber?
Gruss
Ron
HI, das Teil arbeit auch mit RS-232. Ich habe es aktuell auch an der RS-232. Beispielprogramme sind dabei. Alles sehr gut dokumentiert.
Schau mal bei www.robotikhardware.de. Da kannst du dir auch das Handbuch ansehen.
Der Schlauch hat ca. 12mm Innendurchmesser.
Ich würde mal ein 12mm (innen) Rohr nehmen oder es mit 16mm probieren..
Sigo
LittleJoe
18.10.2007, 00:09
Hi zusammen,
ich plane eine ähnliche Anwendung (Wasserstand-Pegel in Zisterne) und habe mir den SRF02 besorgt. Der Sensor soll von einer C-Control Station 2.0 ausgelesen werden. Habe hierzu schon mal ein Beispielprogramm und Ansteuerung über I²C-Bus getestet. Die bisherigen Versuche sehen sehr erfolgreich aus: Der Sensor erkennt noch zuverlässig größere Objekte in Abstände über 3m, daher wird wohl auch eine Wasseroberfläche als Reflexion gut funktionieren.
Im weiteren frage ich mich ob man den I2C (uupps.. auf der Zeichnung falsch geschrieben) Bus verwenden kann.
Bei längerer Leitungsführung zum Sensor (>2m ?) scheidet jedoch der I²C-Bus aus, daher werde ich auf RS232 umstellen. Ansteuerung von der C-Control Station 2.0 ist sehr einfach. Dabei ist zu beachten, dass am SRF02 ein Pegelwandler (MAX232) eingesetzt werden muss.
Ich stelle mir vor, den SRF02 in einem IP65 Gehäuse oben in einer Zisterne zu montieren und aus der Abstandsmessung den Füllstands zu berechnen.
Vielleicht hat hier jemand Erfahrung, ob auf das Rohr verzichtet werden kann.
Gruss LittleJoe
mare_crisium
19.10.2007, 01:42
LittleJoe,
das Rohr brauchst Du nicht, wenn die Zisterne oben offen ist. Den Sensor musst Du dann mit freier, senkrechter Sicht auf die Wasseroberfläche so hoch montiert werden, dass bei maximalem Wasserstand die minimale Messentfernung nicht unterschritten wird.
Bevor ich den Aufwand für die Wandlung auf RS232 triebe, würde ich ausprobieren, ob der I2C nicht doch trotz der Entfernung funktioniert.
mare_crisium
Bevor ich den Aufwand für die Wandlung auf RS232 triebe, würde ich ausprobieren, ob der I2C nicht doch trotz der Entfernung funktioniert.
Dem stimme ich zu, bei mir funktioniert der I2C-Bus über ein CAT5-Kabel trotz 6m Länge problemlos (C-Control Unit 2.05). Das Kabel liegt über die gesamte Länge parallel zu einer 230V-Leitung!
LittleJoe
19.10.2007, 20:56
Danke für Eure Tipps !
Bevor ich den Aufwand für die Wandlung auf RS232 triebe, würde ich ausprobieren, ob der I2C nicht doch trotz der Entfernung funktioniert.
Ich habe schon mal einige Versuche mit einem 25m langen Telefonkabel gemacht (brauch zwar nicht die ganze Länge, aber möchte doch auf Nummer Sicher gehen...)
Der Ultraschallsensor SRF02 konnte damit jedenfalls mit der C-Control Unit am I²C-Bus nicht mehr ausgelesen werden. Ein weiterer Versuch mit I²C-Temperatursensoren DS1621 über das gleiche Kabel zeigte keine Probleme. Vermutlich kann der SRF02 die Kabelkapazität nicht mehr richtig treiben.
Möglicherweise könnte auch eine zusätzliche Treiberschaltung helfen, aber da scheint mit die RS232 doch einfacher, die Abfrage in CC-Basic ist ja sehr einfach, muss mir nur noch einen Pegelwandler (MAX232) besorgen.
Gruss LittleJoe
LittleJoe
20.10.2007, 22:43
weitere Ergänzung:
Ich habe heute mal versucht, meine 2 Temperatursensoren DS1621 über ein CAT5-Kabel mit 10m Länge zu betreiben, doch damit ist offensichtlich die Grenze schon überschritten.
...bei mir funktioniert der I2C-Bus über ein CAT5-Kabel trotz 6m Länge problemlos (C-Control Unit 2.05).
@Tido: Wie war denn das CAT5-Kabel beschaltet? Bei mir hatten die Leitungen SDA und SCL jeweils mit GND ein twisted-pair gebildet, doch dies ist offensichtlich ein zu hoher Kapazitätsbelag.
Laut I2C-Spezifikation liegt die max. Lastkapazität bei 400pF - dies wird also bei 4-6 m Leitungslänge erreicht.
Bei meiner Konstellation sehe ich also keine Chance auf störungssichere Übertragung mit dem 'nackten' I²B-Bus. Guten Aussichten versprechen aber I²C-Bus-Puffer mit dem Baustein P82B96. In einem anderen Forum steht hierzu:
Schau dir mal das Datenblatt von P82B96 an. Dieses IC ist genau für solche Sachen gedacht.
Theoretisch funktioniert das ganze, ich hatte jedoch schon schlechte Erfahrungen mit etwa 5m. Es ging ein paar Monate lang problemlos, dann plötzlich nicht mehr. Seit ich P82B96 verbaut habe, läuft alles problemlos.
werde wohl diesen Ansatz mal weiterverfolgen...
Hi,
bei mir laufen SCL und SDA über orange und blau, also nicht in einem "Twisted Pair" (da hatte ich auch Probleme). Den Schirm habe ich offenbar beim letzten "Neuverkabeln" nicht mehr auf GND gelegt, funktioniert aber trotzdem. Angesteuert wird der Bus von einer C-Control M-Unit 2.05, damit dürfte die Taktrate auch nicht allzu hoch sein.
Den I2C-Expander habe ich auch mal vorher mit einer 8-paarigen Baumarkt-Telefonleitung eingesetzt, hatte allerdings massive Probleme (hatte nur einen Expander am Busende) nach Inbetriebnahme der 230V-Geräte an der parallelen Leitung. Der Expander liegt jetzt hier nutzlos rum, denn es läuft jetzt wie gesagt alles über 6m parallel zu der 230V-Leitung (1 Außenleiter 230V-Netz + 1 Außenleiter 230V vom Solar-Wechselrichter).
LittleJoe
21.10.2007, 13:56
Hallo Tido,
das ganze hängt vermutlich auch mit dem Typ der angeschlossenen I2C-Slave-Devices zusammen. Als Kapazität rechnet man mit ca. 10pF/Device + Leitungskapazität sollte <400pF betragen. Bei der Erkennung der Flanken scheint z.B. der Dallas-Temperatursensor DS1621 etwas toleranter als z.B. mein US-Sensor SRF02 (eine 10m Leitungslänge zu 2x DS1621 hatte bei mir funktioniert, nicht jedoch zu einem SRF02).
Jedenfalls sollten Puffer oder Repeater auf beiden Seiten helfen auch Sensoren in größeren Distanzen (bis über 100m) zu erreichen, siehe z.B. https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=34464
radebeul
26.11.2007, 10:27
Hallo
Ich habe meinen Garten-Bus mit I²C aufgebaut. Ein Master (M128) steuert mehrere aktive Slaves (M8, M16...M128) und derzeit 9 passive Slaves (8x I/O mit PCF8574). Die Buslänge beträgt ca. 1.000 m; ich nutze die I²C/CAN-Umsetzer von CCTools (s. dort), funktioniert problemlos mit CAT5 seit zwei Jahren. Der Bustakt liegt bei 10 kHz.
Den Wasserstand von zwei Brunnen erfassen srf02 über RS 232, die an den Abdeckungen befestigt sind. Die Slaves messen im Intervall von 15 s, der Master holt jede Minute den Mittelwert ab. Je nach Wasserstand werden die Pumpen zu- oder abgeschaltet, der Master schickt dazu entsprechende Kommandos an die Slaves.
Neben der Bewässerung (Magnetventile an den 8574 schalten Hunter-Versenkregner) werden auch Lampen usw. dcf-genau gesteuert.
radebeul
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