Füllstand mechanisch über Winkel bestimmen

[danielsanchez]

danielsanchez|vor 25 Min.


Hallo,

die Frage ist leider nicht Roboterbezogen, ich hoffe ihr könnt mir trotzdem Helfen.

Und zwar würde ich gerne versuchen, den Füllstand eines Wasserbehälters zu messen. Das ganze soll mit Hilfe eines 2G-Sensors funktionieren. Ich dachte mir, dass durch eine Winkelverdrehung der Achsen auf den Füllstand rückgeschlossen werden könnte.

Hättet ihr hierzu ein paar Ideen, wie dies verwirklicht werden könnte? D.h. wie bekomme ich abhängig vom Füllstand eine Drehung des Sensor hin?

Bitte um Hilfe =)

Vielen Dank schonmal.

[Picojetflyer]

Moin!

Was meinst du mit ein 2G Sensor?? Ist das ein Beschleunigungssensor? Also in X und Y die Lage des Sensors zur Gravitationsrichtung der Erde messen? Angebaut an einen Stab mit einen Schaumstoffschwimmer? Der in Abhängigkeit zum Füllstand die Hohe des Schwimmers variieren lässt und somit die den Beschleunigungssensors um einer Drehachse dreht?? Oder ganz einfach, eine Poti-Schwimmerarm-Schwimmer Konstruktion? Viele wege führen nach Rom. es geht auch ganz Wild mit Kapazitäten oder Resonanz. Schall wäre auch eine Möglichkeit. Optisch je nach Flüssigkeit auch.

Du siehst, deine Frage verwirrt etwas.

Gruß

Matthias

[Manf]

https://www.youtube.com/watch?v=ILgQnSP-a-s

Drehwinkel -> Tabelle -> Füllstand
Tabelle -> Näherungskurve

Was ist im einzelnen gefragt?

[Geistesblitz]

Mal noch so:
Was ist es für ein Behälter? Steht der immer gerade, oder kann die Flüssigkeit darin schief stehen oder sogar hin- und herschwappen? Muss es mit dem 2g-Sensor gemacht werden oder geht auch was anderes?

Das Einfachste wäre wohl entweder irgendwas mit einem Schwimmer machen oder eben mit einem Ultraschall-Distanzsensor. Funktioniert aber nur, wenn der Behälter gerade und still steht, sonst muss man noch andere Dinge berücksichtigen.

[danielsanchez]

Hallo, danke für die vielen Antworten.

Es handelt sich um eine einfache Wassersäule. Der 2g-Sensor (x- und y-Achse) ist gegeben, und mit diesem soll der Füllstand bestimmt werden. Durch eine Verdrehung der Achsen abhängig vom Füllstand könnte durch den Winkel auf den Füllstand rückgeschlossen werden.

Das ganze soll mechanisch funktionieren, d.h. kein Ultraschall etc.

[Geistesblitz]

Dann eben Schwimmer mit Hebel. Der Hebel selbst sollte dabei im Schwerpunkt aufgehangen sein, damit er nicht auf den Schwimmer drückt bzw. ihn nach oben zieht. Die Formel für die Umrechnung Winkel<->Füllstand kann man sich dann herleiten, sollte nicht zu schwer sein. Welche Winkelauflösung hat denn der Sensor? Und wie groß ist der Messbereich für die Wassersäule? Davon abhängig müsste man nämlich die Hebellänge optimieren, um den gesamten Füllstand gut aufgelöst zu bekommen.

[danielsanchez]

Die Winkelauflösung ist erstmal unwichtiger, der Messbereich sollte eine Wassersäule von ca 30cm beinhalten

[ichbinsisyphos]

Musst/willst du das so machen? Ich hab mir mal selbst Gedanken darüber gemacht, wie man ein Flüssigkeitslevel regeln kann.

Wenn der Pegel nicht verändert wird, und auch nicht extrem hohe Genauigkeit gefragt ist war meine beste Lösung ein von oben geführter Schwimmer (so Überraschungsei-ähnlich mit Bohrung in die der Führungsstab reinkommt) mit Magnet auf der Unterseite und 2 Hall-Annäherungssensoren, einer oben am Ende des Führungsstabs, einer unten auf einer Auflage.

Regelziel wäre kein Signal oder von beiden Sensoren. Und je nachdem ob ein Signal von oben oder unten kommt weiß man wie man reagieren muss.

[danielsanchez]

Es geht darum, dass ich einen 2G-Sensor zur verfügung habe, und damit relativ genau den Füllstand einer Wassersäule messen soll.

[ichbinsisyphos]

Naja dann hat Geistesblitz eh alles gesagt, oder?

Beschleunigungssensor ist aber schon ganz schön aufwendig, 3 Analog-Digital-Wandler bzw I2C-Bus nur für eine Füllstandsanzeige.

Wenn die Mechanik steht musst ein paar Probeläufe machen um festzustellen, um welche Achse (im Sensorsystem) sich der Hebel genau (bzw im Mittel weil ganz spielfrei wirds nicht sein) dreht. Danach ist es ein Leichtes aus der Richtung des Schwerkraftvektors einen Neigungswinkel zu berechnen.

Bzw wirds vielleicht einfacher sein, Wasser auf verschiedene Höhen einzufüllen und jeweils Sensorausgaben zu messen, dann was reininterpolieren.