Měření výšky hladiny vody v kontejneru

Zpráva

Petr-II · #31 Příspěvek od **Petr-II** » 15 dub 2018, 19:27

Souhlas. Ale nechtělo se mi to už řešit "složitě". A tak jsem nakoupil na Alíku ty spínače a instaloval je do HT trubky - elektrika je mimo vodu a venku je jen plovák. Proto jsem mu psal, že si může z "Téček" sestavit kolik chce měřících míst.

Artaban001 · #32 Příspěvek od **Artaban001** » 15 dub 2018, 20:04

To co tady Ekkar popisoval se normálně prodává. Dokonce by to šlo použít i pro výše zmíňěnou nádrž, akorát se to montuje ze spodu - do dna. Pokud bys to dělal "po svým", není problém to udělat pro montáž shora a délku ty tyče přizpůsobit svým potřebám. Taktéž při použití miniaturních jazýčků si jich tam nasázet větší množství, než fabrických 5 kusů.
Jazýček - jazýčkový kontakt https://cs.wikipedia.org/wiki/Jaz%C3%BD ... BD_kontakt

dobrman · #33 Příspěvek od **dobrman** » 15 dub 2018, 22:36

V práci se používali na hladiny plováky Kübler. Byla to sonda z nerezové trubičky a v ní pruh plošného spoje, na kterém byla řada jazýčků a rezistorů.
Po ní jezdil plovák s magnetem.
Mělo to tři dráty a fungovalo to jako potenciometr. K tomu byl převodník na 4-20mA

BOBOBO · #34 Příspěvek od **BOBOBO** » 15 dub 2018, 22:43

Dub zůstane dubem , vůl .....

#35 Příspěvek od **EKKAR** » 15 dub 2018, 23:09

Bořku, sebe jsi možná charakterizoval excelentně, ale co je na tom tvým obrázku, to aby prase identifikovalo ... A jestli si myslíš, že takhle jde k nádrži připojovat tlakový hladinový čidlo z pračky, tak na to hodně rychle zase zapomeň - protože v pračce se trubička vedoucí z nádrže pod membránu po každým vyčerpání vody vyprázdní a kompletně naplní vzduchem, kterej se během libovolnýho obvyklýho pracího cyklu jednoduše nestačí rozpustit ve vodě, takže v trubičce hladina stoupne jen nepatrně - v podstatě jen úměrně velikosti hydrostatickýho tlaku působícího na trubičku zdola. Tazatelova nádrž bude na dešťovku, voda v ní tudíž bude teoreticky celoročně - minimálně několik tejdnů v kuse. Za tu dobu se vzduch z trubičky stačí "vsáknout" pod působením hydrostatickýho tlaku do vodního sloupečku v ní - a na membránu nebude působit žádnej tlak, čidlo tak nebude ukazovat nic... Musel bys tu trubičku vzduchem pravidelně dofukovat až dokud neodbublá na dolním otevřeným konci - ano, pak by tlak uvnitř odpovídal vejšce vodního sloupce kolem, ale takovýhle "měření" je drbáním se levou nohou za pravým uchem, obzvlášť v momentě, kdy jsou k dispozici daleko jednodušší, časově stabilnější a přesnější (na lokálním atmosférickým tlaku nezávislý) metody měření vejšky hladiny. Běž radši spát nebo uvažovat o něčem užitečnějším, než zbytečně motat hlavu nějakýmu mlaďochovi.

Celeron · #36 Příspěvek od **Celeron** » 15 dub 2018, 23:20

Nojo, Ekkare a já se divil, když do 100 litrový vodárny narvu 4 bary vzduchu a dotlačím vodou na 6 barů, kam se těch atmosférickejch 400 litrů za 2 měsíce poděje. Prej se rozpouští ve vodě.

Ještě že se podařilo vyřešit průběžný doplňování...

#37 Příspěvek od **EKKAR** » 15 dub 2018, 23:57

Celeron píše:Nojo, Ekkare a já se divil,...kam se těch atmosférickejch 400 litrů za 2 měsíce poděje. Prej se rozpouští ve vodě.
Ještě že se podařilo vyřešit průběžný doplňování...

A co si myslíš, že dejchají ryby a vůbec tvorové, co mají žábry? Dejchají kyslík, ROZPUŠTĚNEJ VE VODĚ. A to rozpouštění se jednak urychluje s rostoucím tlakem nad hladinou, jednak mícháním plynu (vzduchu) do kapaliny (vody). Molekulární kyslík se tak váže na voduelektrostatickýma mezimolekulárníma silama - který s teplotou = s rychlostí kmitání částic hmoty klesají = čím je kapalina teplejší, tím míň plynu v sobě udrží. Jak myslíš, že se dělá sifon? To, že se nad hladinu vody nebo líp v bublinách pod hladinu natlačí pod několikanásobkem atmos-tlaku plynnej CO₂ a přitom tlak v nádobě nenaroste úměrně objemu dodanýho plynu, znamená, že ten plyn se "vsáknul" do kapaliny - jednoduše se v ní rozpustil. Když pak vzniklou kyselinu uhličitou vystavíš nižšímu tlaku, CO₂ se z ní začne nejdřív prudce a pak pomalu uvolňovat. Když sifon zahřeješ, uvolnění bude rychlejší. Kde se vzaly bublinky v uazvřený limonádě nebo v šampusu? Jednoduše BYLY PŘEDTÍM PLYNEM ROZPUŠTĚNÝM V KAPALINĚ ... Proto zásobníky na vodu bez vaku/membrány musejí mít "retnej přisávací ventilek", kterým se dovnitř přisává vzduch - anebo musíš mít k nim připojenej kompresor, kterým čas od času, jak se vzduchovej polštář nad hladinou zmenšuje rozpouštěním ve vodě a odnosem takhle rozpuštěnýho plynu ven ze zásobníku, musíš ten "polštář" dofoukávat ...

Celeron · #38 Příspěvek od **Celeron** » 16 dub 2018, 00:11

Ty mě zkoušíš, školíš, nebo co? To nevidíš tu spoustu smajlíků.

#39 Příspěvek od **masar** » 16 dub 2018, 00:24

Artaban001 píše:...Taktéž při použití miniaturních jazýčků si jich tam nasázet větší množství, než fabrických 5 kusů...

K tomu je vhodné dodat, že v takto řešených víceúrovňových plovákových senzorech se obvykle používají speciální jazýčkové kontakty s funkcí latch (také tzv. bistabilní). V opačném případě by kontakty musely být tak "nahusto", aby v "mezipoloze" plováku nemohlo dojít ke ztrátě informace o výšce hladiny, popř. by se to muselo svěřit nějaké flash-paměti, což se vzhledem k použití s arduinem nabízí.

#40 Příspěvek od **EKKAR** » 16 dub 2018, 12:21

Celeron píše:Ty mě zkoušíš, školíš, nebo co? To nevidíš tu spoustu smajlíků.

Po zkušenostech odjinud smajly spíš ignoruju ... Sorry jako.

tomas001 · #41 Příspěvek od **tomas001** » 16 dub 2018, 12:24

Teda, to jsem netušil, že tím svým dotazem založím takové bohaté vlákno...

Abych to shrnul:

Celou tuhle lumpárnu mi sice bude řídit Arduino, které by se dalo výborně použít i k přímému zpracování údajů např. z kapacitního čidla a podobně, ale to Arduino bude 30 metrů od této nádrže, takže v mnoha případech se to bez nějakého elektronického zpracování naměřené veličiny "přímo na místě" neobejde.

Můj původní nápad byl využít odporové měření na základě porovnání odporu mezi párem krátkých trvale zaplavených měřících tyček a odporu mezi párem svislých měřících tyčí, který by byl závislý na výšce hladiny. Tohle by bylo velmi jednoduché, šlo by to i při té délce vedení zpracovat přímo tím Arduinem, ale ty měřící tyče by se musely čistit kvůli elektrolýze vody v nádrži.

Kontaktní měření třeba s deseti stupni, tedy s nespojitým výsledkem, by bylo dostačující, ale zase mám problém s elektrolýzou vody.

Z těchto důvodů bych se chtěl vyhnout jakémukoliv kontaktnímu měření, kde vodou bude procházet proud. Stejně tak bych se chtěl vyhnout měření, které vyžaduje pohyblivé části - plováky a podobně. Beru to tak, že jak se něco hýbe, tak se to dříve nebo později zanese, prodře, praskne, no prostě se nevyhnu důsledkům postupného mechanického opotřebení, které vždycky nastanou v tu nejméně vhodnou chvíli. Prostě, den před odletem na letní dovolenou nechci řešit třeba rozpadlý plovák.

Proto se mi nejvíc zamlouvá měření zcela bezkontaktní a zcela bez použití mechanických pohyblivých součástí. Vychází mi tři možné:
- Ultrazvuk - v uzavřené nádrži nepoužitelný.
- Optika - problematická, v uzavřené nádrži těžko udržovatelná a komplikovaná.
- Kapacita - složitější než odporové měření, ale v tomto případě možná realizovatelná.

Jak jsem psal výše, nádrž je od řídícího mikrokontroléru vzdálená asi 30 metrů, takže určitě nemůžu mít v nádrži jen měřící čidla a od nich pak třicetimetrové vedení k elektronice. To bych naměřil všechno možné, jen ne výšku hladiny. (Výjimkou je snad jedině to odporové měření, kde se přenáší jen stejnosměrné napětí a do měření se dá snadno započítat víceméně konstantní odpor přívodního vedení.) Na těch 30 m můžu přenášet buď "hotovou" informaci o výšce hladiny číslicově po sériové lince, to je ale zbytečně složité. Nebo ji můžu přenášet paralelně po bitech, ale pak potřebuju 4 vodiče jen na tento přenos a na Arduinu tím obsadím 4 piny.

U toho kapacitního měření vidím největší problém v malé kapacitě, která se bude měřit. V nádrži s dešťovou vodou nemůžu umísťovat nějaké měřící desky. Můžu nanejvýš udělat do stropu nádrže nevelkou díru a tou tam strčit měřící tyče. Spočítal jsem si, že při průměru tyčí 5 mm a vzdálenosti 5 mm by byla kapacita v závislosti na výšce hladiny mezi cca 9-700 pF, což je fakt málo a pokud tuhle kapacitu použiji v nějakém astabilním multivibrátoru, budu na frakvencích v řádu GHz, což je blbost. Už jsem se tady na to ptal - poradí mi někdo, jak změřit takhle malou kapacitu? Má základní myšlenka je udělat ast. multivibrátor s proměnnou střídou, která by závisela na kapacitě čidla. Výstupní signál bych vyhladil RC článkem a dostal bych napětí závislé na kapacitě a tedy i na výšce hladiny. A ss napětí už snadno můžu vést i celkem dlouhým vedením k dalšímu zpracování. Ale jak jsem zmínil, při kapacitě v řádu max. stovek pF je to nereálné. Kdybych teoreticky místo měřících tyčí použil třeba 10 cm široké desky, tak se dostanu třeba na desítky nF, ale to budou u multivibrátoru pořád minimálně desítky MHz. A to nemluvím o tom, že udělat dokonalou a trvanlivou izolaci desek o rozměru 10x100 cm je naprosto nemožné.

Tohle výška hladiny je jen jedna z pěti neelektrických veličin, které v tomhle projektu snímám a měřím. Chci tím říct, že už to, že se zabývám přesným a dokonce třeba i spojitým měřením výšky hladiny, je docela "komfort" a nechci z toho dělat příliš složitý samostatný projekt. Jsem ochoten tomu věnovat práci s DPS se třemi aktivními a deseti pasivními součástkami.

Kdyby to mělo vycházet příliš složitě, tak se raději vrátím k myšlence jednoduchého odporového měření a jednou za rok tam otočím polaritu a očistím měřící tyče.

Ještě nějaké nápady?

#42 Příspěvek od **EKKAR** » 16 dub 2018, 12:52

V tomhle případě to laciný nebude. Opravdu blbovzdorně se to dá vyřešit lineárním převodníkem tlak/napětí, kdy se dole na nádrži pod úrovní nejnižší hladiny vyvede trubička pro snímač tlaku a snímá se hydrostatickej tlak vyvozovanej vejškou vodní hladiny nad čidlem (rozdíl tlaku mezi okolním a hydrostatickým). Pohyblivýho tam není nic a pokud se programově zabrání vyčerpání nádrže pod určitou mez, nemělo by hrozit ani zavzdušnění přívodu k čidlu ... O bastlení snímače to pak už ale nebude. Musíš ho koupit hotovej, případně i nakalibrovanej.

bu2520 · #43 Příspěvek od **bu2520** » 16 dub 2018, 13:34

ve vodárnách Wilo používají keramické senzory myslím na způsob piezo. Co zkusit tam inspiraci.

Ruprecht · #44 Příspěvek od **Ruprecht** » 16 dub 2018, 14:12

...vyhnout jakémukoliv kontaktnímu měření, kde vodou bude procházet proud...

A nestačí měřit jen občas? Třeba měřit jen sekundu každých řekněme 10 minut? Arduino tam už je, tak ať taky něco dělá

A bude to jednoduše, kontaktně a skoro bez elektrolýzy. A nebo může to Arduino přepínat i polaritu u každého měření.

BOBOBO · #45 Příspěvek od **BOBOBO** » 16 dub 2018, 14:59

Karle , že nechápeš ty , neznamená , že nikdo jiný . V té hadici bude jen voda a tlakáč dá do místa , kde bude chtít rozměřovat hladiny .