Wasserstand messen

[Manf]

http://www.physik.rwth-aachen.de/gro...X1Kapitel.html
Man braucht z.B. 1000 bar, um das Volumen von Wasser um 5% zu verkleinern.

[Sheridan]

Hallo Jungs,

ich habe die Lösung gefunden:

Einfach einen Deckel bzw Aufsatz selber basteln und dort den Sharp Distanzsensor einbauen, siehe Skizze.

Damit bleibt die Maschine unberührt und es wird der tatsächliche Füllstand direkt gemessen. Der Aufsatz ist etwa 4 bzw. 6 cm hoch, damit der Blindbereich des Sensors ausgeschalten wird.

Denke das ist die beste Lösung dafür!

Brauche dann für meine Lösung lediglich folgende Bauteile:

Auf PC Seite
- RN-Funk Bausatz
- Easyradio Funkmodul 433 Mhz
- RS232 PC-Anschlusskabel für alle Boards

Und am Einsatzort:
- RN-MEGA8PLUS V1.5 Entwicklungsboard Bausatz
- Easyradio Funkmodul 433 Mhz
- Entfernungssensor Sharp GP2D120
- USB ISP Programmierkapel

Hier die Skizze:

Vielen Dank und

LG
Georg

P.S.: Wenn jemand zufälligerweise einer der Bausätze fertig aufgebaut verkauft, nehme ich den gerne gegen Gebot an!

[Manf]

sollte ein Sharp PSD ganz gut für einen solchen Entfernungsbereich geeignet sein. Wenn hier die Oberfläche nicht zur Reflexion geeignet ist dann geht es über die Strahlbrechung bei schrägem Einfall.

Ich wollte noch einmal auf die beiden Messverfahren mit Reflexion an der Oberfläche und mit Brechung an der Oberfläche bei schrägem Einfall aufmerksam machen.

Bild hier  

Grundsätzlich wird es mit beiden gehen. Während man bei der Reflexion den Mindestabstand zur Oberfläche einhalten muss wird bei der Brechung eine hohe Auflösung im Bereich der schräg gemessenen Gesamttiefe gefordert.
Manfred



Zu MR Sensoren gibt es hier noch ein paar interessante Aritkel, aber für die Wasserstandsmessung sind sie ja im Moment nicht aktuell.
http://www.mr-sensor.de/index.html

[Sheridan]

Hallo Manf,

vielen Dank für deine Hinweise. Mit den tollen Brainstorming in diesem Forum macht die MSRT Technik richtig Spaß.

Gut, das du das mit den Einfallswinkel erwähnst, so werde ich für erste Experimente (Distanzsensor ist schon im Roboter-Shop bestellt worde) keinen fixen Aufbau machen, sondern zuerst den idealen Winkel ermitteln (Der Sensor liefert Gott sei Dank eine einfache analoge Spannung, die ich mit meiner bescheidenen Laborausstattung auswerten kann).

Vorallem wäre auch interessant, wie groß das Loch im Deckel sein muss, damit die IR Strahlen zuverflässig durchkommen. Bin schon gespannt aufs experimentieren.

Zu der Funkübertragung: Gibts ausser der genannten Hardwarekombination noch günstigere Möglichkeiten (ich denke da an die Kombination verschiedener Bausätze)?

Eigentlich muss der Sensor zB nur alle 30 Sekunden das Analogsignal an den PC senden, I²C Bus ist eigentlich am Messort nicht unbedingt notwendig.

Vielleicht kann man dann die Funkelektronik gleich im Deckel einbauen ??!!!

Ich denke da zB an Bausätze für das 433 oder 868 Mhz Funknetz (bei Conrad fand ich eines um €40 in etwa, das nimmt aber nur serielle Daten an).

Danke und

LG
Georg!

[Sheridan]

Zum Thema Funktübertragung von Messwerten habe ich diesen interessanten Bausatz gefunden:
http://shop.elv.de/output/controller...&detail2=13703

[Sheridan]

Hallo,

habe heute den Sensor aus dem Robotikshop bekommen und gleich einen Versuchsaufbau implementiert.

Der Infrarotsensor mißt sogar durch 4mm Bastler-Plexiglas aus dem Baumarkt (sogar mit Schutzfolie noch oben).

Habe eine große Schale aus der Küche genommen und den Inhalt um je einen Liter erhöht.

Die stabilsten Ergebnisse (vom Springen der Werte am Voltmeter: Bei Licht die 2. Kommastelle, ohne Licht nur die 3. Kommastelle) werden geliefert, wenn kein Fremdlicht vorhanden ist (sprich Licht ausschalten). Aber in der Reality ist das dann eh der Fall...

Wird dann in der Echtschaltung ganz schön lustig werden das Kalibrieren und Wertetabelle messen *g*

LG
Georg!

Werde weiter berichten.

[Manf]

Ja es ist interessant, berichte weiter.
Nimm mal ein paar Messwerte auf, dann können wir sehen was man noch verbessern kann.
Manfred

[Sheridan]

Hallo Manf,

hier die ersten Werte (und Foto vom Versuchslabor der Zukunft - So mal neben dem Abendessen aufgebaut):

Wasserhöhe (cm )| Spannung (V) | Spannung (V) mit Plexiglas
                        1 | 0,49              |  055
                        3 | 0,48              |  0,49 (!!??)
                        5 | 0,46              |  0,52
                        6 | 0,44              |  0,47

Wasserhöhe ist nicht Distanz Sensor Wasser, sondern Höhe des Wassers im Behälter!!!

Die Messungen ohne Plexiglas verlaufen recht schön, nur die Messung mit Plexiglas bei 3 cm kommt mir komisch vor. Warum soll da ein Ausreisser sein?

Aber ansonsten geht das recht einfach von der Hand...

LG
Georg!

[Manf]

Du kannst ja mal an so einer Stelle die Plexiglasabdeckung in der Ebene verschieben und Veränderungen beobachten. Vielleicht ist sie inhomogen, sie hat einen Kratzer eine Kante oder eine trübe Stelle.
Manfred

[Sheridan]

Hallo Manf,

danke für deine Tipps.

Gibts eigentlich eine Berechnungsformel für den idealen Winkel und Höhe (nur Interessehalber), oder kann man das eh nur durch experimentieren herausfinden?

Habe inzwischen ein paar Versuchsreihen durchgeführt, aber teilweise (trotz gleichbleibenden Versuchsaufbau) können die Ergebnisse nicht reproduziert werden (was ja wichtig für einen stabilen Betrieb wäre).

Einerseits springen die Messergebnisse teilweise wie wild (naja, ist ja auch nur ein Biilig-Mulitmeter von Voltcraft, kann man wahrscheinlich nicht viel erwarten. Ausserdem habe ich den Sensor nur mit 4,5V versorgt. Lt. Datenblatt möglich, aber viellleicht nicht ideal) und andererseits sind die Abweichungen sehr gering (je nach Höhe und Winkel so zwischen 0,44 und 0,55 bzw. 0,66 und 0,73 V in etwa).

Notfalls mache ich ein Loch in die Plexiglasplatte und dichte es mit Gießharz ab, dass speziell für optoelektronische Elektronik entwickelt wurde.

Gibt es eurer Seits Erfahrungswerte bezüglich Auswertung, Versorgung (verwende stabilisiertes Netzgerät mit verstellbarer Spannung), vorallem um stabile Werte zu bekommen ( bei unveränderter Wasserhöhe springt das Voltmeter zB zwischen 0.423 und 0,436 herum und kommt auf keinen stabilen Wert hinter der 2. Kommastelle).

Der Funksender verwendet einen Messbereich von 0-30V oder 0-3V (mit unterschiedlicher Auflösung (0-3V hat die genauere Auflösung, glaube 50mV oder so).

Soll ich da einfach mit einem Spannungsteiler das anpassen (5V max. Ausgang an 3V) oder sind hier andere Verfahren vorzuziehen?

Auf jeden Fall eine faszinierende Angelegenheit.

LG
Georg!