Vraag:
Sensor voor niveau van ondergrondse watertank
Rob Hoare
2014-02-28 11:28:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Op dezelfde manier als de vraag " beste manier om te bepalen of een waterkan van 5 gallon leeg raakt ", zoek ik een manier om water te meten in een container. Dit is zodat het kan worden aangesloten op een Arduino voor logboekregistratie en rapportage. Maar het is een heel andere container.

Ik heb een huis met het huishoudelijk water dat wordt geleverd uit een ondergrondse betonnen tank (ongeveer 3000 US gallon, 11000 liter). Hoewel er een vlotterschakelaar uitschakelt wanneer deze leeg raakt (om de pomp te beschermen), zou ik graag willen weten dat deze lang daarvoor laag wordt (aangezien het even duurt voordat een tankwagen een nieuwe lading aflevert). Idealiter iets dat precies of stapsgewijs meet (in ieder geval in acht van een lading), zodat software kan voorspellen wanneer het opraakt op basis van gemiddeld gebruik, en het online kan worden gecontroleerd wanneer je weg bent.

De tank heeft een zwaar betonnen luik en een klein gaatje met een bestaande primitieve peilstok, dus de toegang is beperkt. Het is in een ruige woestijnomgeving, maar de pompkamer en de stroom zijn slechts een paar meter verwijderd.

Enkele ideeën die ik had:

  • hang een reeks vlotterschakelaars op met snaren van verschillende lengtes van een staaf in de tank, en bedraad ze allemaal terug naar een controller. Moeilijk te installeren, lelijk, low-tech. Of iets dergelijks op een verticale paal.
  • contacten (zoals een US 2-pins stekker) op een verticale paal die weer worden aangesloten op een controller (waarschijnlijk met behulp van een lintkabel). Corrosie / anodes kunnen een probleem zijn, hoewel stroom soms slechts een korte puls kan zijn. Condensatie, spinnenwebben en dode insecten kunnen verkeerde metingen geven.
  • voer een volledig geïsoleerde kabel verticaal naar beneden, en gebruik deze als antenne om een ​​puls door te sturen, en gebruik het verschil tussen hoe het werkt als een antenne in lucht en in water (zoals een SWR-meter) om te berekenen hoe ver het water zich bevindt.
  • Ultrasone (of lichte?) afstandsmeter gemonteerd onder het luik. Het bereik moet maximaal 2 meter zijn.
  • dieptemeter (sonar) op een vlotter. De grootste uitdaging hier is om het signaal naar buiten te krijgen (lange kabel kan in de knoop raken als de tank vol raakt).

De laatste twee zouden nog beter zijn als ze draadloos waren (om te voorkomen dat een kabel beschadigd raken), maar ik denk niet dat ik de levensduur van de batterij zou krijgen die ik zou willen (1 jaar of langer).

Andere ideeën? Heeft iemand dit ooit gedaan?

Tien antwoorden:
#1
+17
nizam.sp
2014-07-11 05:10:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

http://playground.arduino.cc/Main/Waterlevel

De bovenstaande link had een mooie benadering.

Water level detection using Pressure Transducer

Het principe is hetzelfde als een traditionele pneumatische niveaumeter, behalve dat de meetklok wordt vervangen door een druktransducer en de handbediende pomp wordt vervangen door een aquariumluchtpomp.

Wanneer de pomp staat aan, lucht stroomt door de verzwaarde PVC-buis naar de bodem van de tank, waar bellen verschijnen. Op dit moment is de luchtdruk in de PVC-buis gelijk aan de hydrostatische druk onderin de tank. Omdat de waterdruk op de bodem van de tank recht evenredig is met het waterniveau, geldt hetzelfde voor de luchtdruk in de PVC-buis. De luchtdruk wordt vervolgens door de druktransducer omgezet in een analoge spanning. Deze spanning kan gemakkelijk worden afgelezen door de arduino.

Een groot voordeel van deze methode ten opzichte van andere bestaande technieken is dat er geen elektronische of metalen onderdelen in de tank hoeven te worden geplaatst, waar de omgevingsomstandigheden (voornamelijk vochtigheid) zijn niet gunstig. Dit vermijdt elk risico op corrosie.

Werk uw antwoord bij met wat details voor het geval de link wordt gewijzigd of verwijderd.
#2
+12
Cybergibbons
2014-02-28 14:29:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik heb een achtergrond in het werken op schepen waar robuuste en werkbare tankniveaumeters een groot deel van de instrumenten zijn die voor u beschikbaar zijn. Water is de meest vergevingsgezinde en gemakkelijkst te meten vloeistof - het is koel, niet te stroperig, op zichzelf niet corrosief en gemakkelijk schoon te maken. Er zijn veel opties voor je beschikbaar.

Persoonlijk zou ik elk systeem vermijden waarbij alles in vloeistof wordt ondergedompeld, indien mogelijk. Waterdicht maken is niet eenvoudig. Ik zou ook proberen bij een beproefd systeem te blijven.

Dus om je oplossingen door te nemen:

  1. Meerdere vlotterschakelaars - heeft een slechte resolutie. Zou betrouwbaar zijn. U kunt assemblages kopen met LowLow, LowHigh, HighLow, HighHigh vlotterschakelaars die al op hen zijn aangebracht om de tankniveaus te handhaven, maar deze zijn van industriële kwaliteit met industriële prijzen.

  2. Dit zou werken, maar corrosie wordt een probleem. Oplossing beperkt door het aantal contacten dat u heeft.

  3. Interessant idee, maar zou waarschijnlijk veel DSP-werk vergen. Geen beproefde methode.

  4. Een ultrasone sensor zou mijn voorkeur hebben. Contactloos, hoge resolutie, bereik van 2 meter is eenvoudig. Beproefd systeem.

  5. Interessant idee, zou veel werk vergen. Makkelijker om de diepte van de lucht te meten zoals beschreven in 4 en doe de eenvoudige wiskunde.

Een paar andere methoden komen in me op:

  1. Een druksensor op de bodem van de tank. Dit wordt vaak gebruikt op schepen, werkt goed, maar vereist onderdompeling, wat kan worden vermeden.

  2. Bewaking van instroom / uitstroom. Een debietmeter op de uitgang kan u vertellen hoeveel u heeft verbruikt. Een dergelijk niveau afleiden is echter vatbaar voor fouten.

Er zijn een miljoen andere methoden, maar ze worden steeds complexer.

De echo zou hiervoor een uitstekende manier zijn. De algemeen verkrijgbare Parallax Ping -sensor zou het werk doen. Realistisch gezien hoeft u slechts één keer per uur metingen uit te voeren, zodat u een lange levensduur van de batterij kunt bereiken. Het beton vormt waarschijnlijk een uitdaging voor het draadloze bereik. De meeste RF-zendontvangers komen echter door beton, dus plaats de ontvanger in de buurt.

Als u ideeën wilt over hoe het wordt gedaan, google dan voor ultrasone olie niveaubewaking - er zijn heel veel draadloze commerciële oplossingen.

Ik zou het eens zijn met de ultrasone sensor. Steek een stuk PVC in het gat van de peilstok in de tank, zodat de buis zich vanaf de bodem vult. Laat een pingpongbal of een vlotter in de pijp vallen, zodat deze op en neer in de pijp beweegt. Richt een ultrasone sensor in de buis en lees de afstand tot de bal / vlotter.
Ik heb geen problemen gehad met het gebruik van de kale sensor op water met een pijp van 5 cm over het uiteinde om valse reflecties te verminderen, maar ik hou wel van het idee van een pingpongbal.
@Mike Goed idee, maar ik weet niet of de meeste ultrasone sensoren diep genoeg zouden zijn voor een tank van 3000 liter. Ook kan een sensor te breed zijn om in een pijp te passen die een pingpongbal bevat ...
Het bereik van de vraagstaten zou ongeveer 2 meter moeten zijn, Parallax Ping doet 3 meter.
cybergibbons - mooie lijst met voor / tegen redenen, ik ben het met je eens dat ultrasoon er de eenvoudigste en meest standaard uitziet. Ik laat de vraag nog een paar dagen open voor andere suggesties voordat ik een antwoord accepteer. @mikeY - leuk idee, eenvoudiger te monteren, maar het bestaande gat (door beton) dat de peilstok gebruikt is (zoals Annonomus Person suggereert) te smal voor een sensor (het is ongeveer 1/2 ", 12 mm diameter). Kijkend naar de peilstok, de diepte is misschien dichter bij 3 m dan 2 m, maar dat is nog steeds genoeg (want het is nooit leeg).
#3
+6
JLodge
2014-07-30 02:27:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het is lastig als je maar een klein gaatje hebt om mee te werken, dus proberen binnen te komen om een ​​reeks vlotters of contactpennen aan de zijkant te installeren, is niet ideaal. De ultrasoon is een goed idee, maar ik weet niet hoe dat zou worden bereikt. Persoonlijk zou ik de kabel proberen, omdat het eenvoudig genoeg is om hem in het gat te laten vallen en op je resultaten te wachten.

Als je zou willen proberen er een kabel doorheen te halen, zou je deze waterniveausensor kunnen gebruiken, of er in ieder geval je eigen project op baseren.

Het is niet corrosief en heeft geen bewegende delen, wat zou moeten leiden tot een verhoogde nauwkeurigheid, en minder kans op falen of defect raken. De behuizing is waterdicht en u kunt er een kopen met een aangesloten relais om aan uw bewakingsbehoeften te voldoen. Het enige probleem dat ik zie, is dat het niet draadloos is, maar afgezien daarvan lijkt het behoorlijk functioneel te zijn.

#4
+5
RickMeasham
2014-11-20 09:38:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik weet dat je dit een paar maanden geleden hebt gevraagd .. maar soms wordt het project met iets technischs nooit voltooid, of in ieder geval niet op korte termijn.

Dus terwijl je met een Arduino aan je nieuwe wereldorde bouwt, kan ik je voorstellen dat je een pijp door het peilgat doet en een zwevende peilstok erin steekt? 1.5 "pijp. 1/4" plug vastgelijmd aan een pingpongbal. Vlag bovenop de plug. Nu zie je het niveau elke keer dat je er langs loopt.

#5
+3
Randy
2015-02-24 04:23:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik gebruik de ultrasone methode nu bijna een jaar en het grootste probleem is dat de sensor defect raakt door waterinfiltratie (condensatie). Mijn laatste poging duurde ongeveer twee weken. Ik heb plastic spray gebruikt zoals het spul dat je op gereedschapshandvatten gebruikt. Ik heb het draadloze schild ook gebruikt om een ​​website te maken die het niveau weergeeft op elk apparaat dat op mijn router is aangesloten. Ik wil dat het me een e-mail stuurt als het niveau lager is dan 10%, maar ik kan het niet aan het werk krijgen ... Het is niet slecht, maar het heeft nog steeds werk nodig voor de stabiliteit ...

#6
+1
stav
2014-03-02 02:46:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Id gaat met een ultrasone detector, zoals Cybergibbons suggereert, samen met een gebruiks- / stromingsmonitor ( http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor) om te begrijpen of er zijn verliezen door lekken enz. Ik zou een YUN of Ethernet of shield gebruiken om u een maandelijks rapport te bellen of te e-mailen / een databank te vullen en om de bestelling rechtstreeks bij de waterleverancier te plaatsen en om u te cc'en. / p>

#7
+1
Mausy5043
2014-07-31 17:50:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik denk aan de bellenbuismethode ( http://dexautomation.com/?p=9).

Ook capacitieve metingen zijn mogelijk ( http: //olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/) maar lastiger. Als u het staal in het beton kunt gebruiken, kan het volledig contactloos worden gemaakt.

Houd er rekening mee dat als het water bedoeld is voor consumptie zonder filtering of zuivering, u wellicht af wilt zien van methoden voor direct contact.

Googelen naar "tankniveaumeting arduino" levert veel potentieel bruikbare resultaten op.

Is het verbruik ook zo grillig dat je niet kunt voorspellen wanneer de tank gevuld moet worden?

#8
+1
Steven
2015-06-10 03:27:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het probleem met beperkte toegang is moeilijk ... Als je het float-idee zou gebruiken, zou het moeilijk tot moeilijk zijn om het ding daadwerkelijk te installeren. Het andere probleem is het waterdicht maken van componenten en ervoor te zorgen dat ze niet corroderen en valse metingen veroorzaken, wat het doel van het installeren van het systeem tenietdoet. Hoewel het een ander scenario is, gebruik ik deze waterniveausensor om mijn aquarium thuis te bewaken. de sensor is volledig geïsoleerd en dus waterdicht. ook de sensor zelf is ongeveer 1 mm breed, dus hij past waarschijnlijk in uw reservoir. Van wat ik tot nu toe heb gezien van mijn gebruik, is dat het behoorlijk nauwkeurig is en dat het werkt in zowel mijn zoutwater- als zoetwatertanks. Ik hoop dat dit helpt!

#9
+1
user3824211
2015-09-08 08:24:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik heb de FM-antennekabel met succes gebruikt als bodemvochtsensor en als vloeistofniveausensor. Doop het onderste uiteinde in een gesmolten lijmstift om te isoleren. Voor permanente installatie in een watertank zou ik de kabel ook in een verfblik dopen en ophangen om te drogen voor extra isolatie. De antennekabel zonder extra waterdichtheid werd 3 jaar probleemloos gebruikt voor het meten van bodemvocht. De bovenkant is verbonden met twee delen van een LM393. De eerste is een Schmitt-trigger met 470K-feeback en 1M-serie. De negatieve kant wordt teruggevoerd met 220K. De tweede is gewoon een omvormer en de uitvoer wordt teruggevoerd via een 220K. De twee 220ks worden aangesloten op de sensorkabel en een parallelle 100pf-kap. De kabel wordt dus differentieel geëxciteerd. De schakeling oscilleert volgens de capaciteit van de sensorkabel. De frequentie wordt gemeten door uw favoriete micro. De extra 100pf is er alleen om de frequentie in een bereik te houden waarin de oscillaties over een lijn kunnen worden gevoerd. Een emmer water is voldoende om de opstelling te kalibreren.

#10
+1
John Taylor
2016-08-02 23:33:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je zou een stuk van 2 geleiderdraad in een U-vorm kunnen nemen dat verzwaard is aan de onderkant van de "U" om op de bodem van de tank te rusten. (De reden om een ​​U-vormige draad te gebruiken in plaats van een rechte draad is om te voorkomen dat het ene uiteinde van het water moet worden geïsoleerd). U zou dan de capaciteit van de draad meten, waarbij een bepaalde basiscapaciteit de draad is wanneer deze droog is en elke draad die nat is, zou de capaciteit vergroten evenredig met de lengte die nat is. Elke draad die geschikt is voor gebruik buitenshuis, dwz geen water absorbeert, is voldoende en hoe dikker de mantel, hoe beter, aangezien de basislijncapaciteit lager is.

De capaciteit kan op dezelfde manier worden gemeten als een capacitieve aanraaksensor of een capaciteit-naar-frequentieomvormer (soms een "oscillator" genoemd).



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...