Měření výšky hladiny vody v kontejneru
Napsal: 13 dub 2018, 13:19
Ahoj všichni,
potřebuji vyřešit co nejjednodušší a nejspolehlivější měření výšky vodní hladiny v uzavřeném tisícilitrovém kontejneru s dešťovou vodou. Jde o plastový kontejner 1 metr krát 1 metr krát 1 metr.
Jako první se nabízí ultrazvuk, ale obávám se, že tento způsob je nepoužitelný ze dvou důvodů:
1) V nádobě je trvale téměř 100% vlhkost a snímače by bylo těžké chránit před vlhkostí.
2) Obávám se, že v uzavřeném kontejneru by docházelo k odrazům a snímače by měřily všechno možné, jen ne výšku vodní hladiny.
Zatím nejnadějnější mi připadá měření elektrického odporu:
Do nádrže umístím dvě svislé rovnoběžné nerezové měřící tyčky. Povedou od horní stěny až na dno. Vzdálenost mezi tyčkami bude dejme tomu třeba 5 cm.
Dále umístím na dno nádrže dvě vodorovné rovnoběžné nerezové pomocné tyčky o délce dejme tomu 20 cm, které budou trvale celé ponořeny ve vodě, vyjma případů, kdy bude v kontejneru úplně sucho. Vzdálenost mezi těmito tyčkami bude stejná jako vzdálenost mezi hlavními měřícími tyčemi.
Budu měřit odpor mezi pomocnými tyčkami a odpor mezi svislými měřícími tyčemi a ze vzájemného vztahu těchto odporů snadno vypočítám výšku hladiny, neboli délku, po které jsou hlavní měřící tyče ponořeny do vody. Pomocné měřící tyčky mi zajistí stálou přesnost měření bez ohledu na aktuální vodivost vody, která může být různá v závislosti na mineralizaci a různém znečištění vody (i když u čisté dešťové vody předpokládám minimální kolísání).
Aby se vzájemně neovlivňovaly proudy tekoucí mezi párem pomocných tyčí a mezi párem měřících tyčí, udělal bych to tak, že na pomocné tyče by se přivádělo napětí třeba jen 1x za minutu na 5 sekund a napětí na měřící tyče by se přivádělo třeba 3x za minutu na 5 sekund, ale v jinou dobu než napětí na pomocné tyčky.
Vzhledem k určité kapacitě přívodních vodičů (jejich délka bude cca 25 metrů) předpokládám měření napětí někdy ve čtvrté sekundě toho pětisekundového intervalu, aby se proud ustálil.
Častější měření než 3x za minutu je zbytečné, protože hladina vody se nebude nijak rychle měnit.
Nádrž má přepad, takže nemusím řešit jiné chybové stavy, než je suchá dvojice pomocných tyček (rovná se prázdný kontejner), případně nesmyslné hodnoty (přerušené či zkratované vodiče).
Dále mě napadla možnost měření kapacity, např. mezi vodou v nádrži a ocelovým omřížováním kontejneru. To by se mi líbilo nejvíc, ale obávám se velkého vlivu různých rušivých prvků a vnějšího prostředí. Problém by byl určitě za deště, kdy by se díky přitékající vodě mohlo rozrůst "vodní těleso" o prakticky celou plochu všech okapů a okapních svodů na domě.
Má pro mě někdo ještě jiné nápady, rady a tipy?
Díky!
potřebuji vyřešit co nejjednodušší a nejspolehlivější měření výšky vodní hladiny v uzavřeném tisícilitrovém kontejneru s dešťovou vodou. Jde o plastový kontejner 1 metr krát 1 metr krát 1 metr.
Jako první se nabízí ultrazvuk, ale obávám se, že tento způsob je nepoužitelný ze dvou důvodů:
1) V nádobě je trvale téměř 100% vlhkost a snímače by bylo těžké chránit před vlhkostí.
2) Obávám se, že v uzavřeném kontejneru by docházelo k odrazům a snímače by měřily všechno možné, jen ne výšku vodní hladiny.
Zatím nejnadějnější mi připadá měření elektrického odporu:
Do nádrže umístím dvě svislé rovnoběžné nerezové měřící tyčky. Povedou od horní stěny až na dno. Vzdálenost mezi tyčkami bude dejme tomu třeba 5 cm.
Dále umístím na dno nádrže dvě vodorovné rovnoběžné nerezové pomocné tyčky o délce dejme tomu 20 cm, které budou trvale celé ponořeny ve vodě, vyjma případů, kdy bude v kontejneru úplně sucho. Vzdálenost mezi těmito tyčkami bude stejná jako vzdálenost mezi hlavními měřícími tyčemi.
Budu měřit odpor mezi pomocnými tyčkami a odpor mezi svislými měřícími tyčemi a ze vzájemného vztahu těchto odporů snadno vypočítám výšku hladiny, neboli délku, po které jsou hlavní měřící tyče ponořeny do vody. Pomocné měřící tyčky mi zajistí stálou přesnost měření bez ohledu na aktuální vodivost vody, která může být různá v závislosti na mineralizaci a různém znečištění vody (i když u čisté dešťové vody předpokládám minimální kolísání).
Aby se vzájemně neovlivňovaly proudy tekoucí mezi párem pomocných tyčí a mezi párem měřících tyčí, udělal bych to tak, že na pomocné tyče by se přivádělo napětí třeba jen 1x za minutu na 5 sekund a napětí na měřící tyče by se přivádělo třeba 3x za minutu na 5 sekund, ale v jinou dobu než napětí na pomocné tyčky.
Vzhledem k určité kapacitě přívodních vodičů (jejich délka bude cca 25 metrů) předpokládám měření napětí někdy ve čtvrté sekundě toho pětisekundového intervalu, aby se proud ustálil.
Častější měření než 3x za minutu je zbytečné, protože hladina vody se nebude nijak rychle měnit.
Nádrž má přepad, takže nemusím řešit jiné chybové stavy, než je suchá dvojice pomocných tyček (rovná se prázdný kontejner), případně nesmyslné hodnoty (přerušené či zkratované vodiče).
Dále mě napadla možnost měření kapacity, např. mezi vodou v nádrži a ocelovým omřížováním kontejneru. To by se mi líbilo nejvíc, ale obávám se velkého vlivu různých rušivých prvků a vnějšího prostředí. Problém by byl určitě za deště, kdy by se díky přitékající vodě mohlo rozrůst "vodní těleso" o prakticky celou plochu všech okapů a okapních svodů na domě.
Má pro mě někdo ještě jiné nápady, rady a tipy?
Díky!