Датчик рівня підземного резервуара для води

Аналогічно до питання " найкращий спосіб визначити, чи не пустує 5-галовий глечик з водою ", я шукаю спосіб вимірювання води в ємності. Це так, що його можна підключити до Arduino для ведення журналів та звітування. Але це зовсім інший контейнер.

У мене є будинок з побутовою водою, що подається з підземного бетонного бака (близько 3000 галонів США, 11000 літрів). Хоча є вимикач поплавкового вимикача, коли він порожній (щоб захистити насос), я хотів би знати, що він стає низьким задовго до цього (оскільки пройде деякий час, перш ніж танкер доставить новий вантаж). В ідеалі щось, що вимірює рівно або по кроках (принаймні вісім навантаження), тому програмне забезпечення може передбачити, коли воно закінчиться на основі середнього використання, і його можна буде відслідковувати в Інтернеті, коли він знаходиться вдалині.

У резервуарі є важкий бетонний люк і невеликий отвір, в якому є наявна примітивна шпилька, тому доступ обмежений. Це в суворих пустельних умовах, але бювет і потужність лише в кількох футах.

Деякі ідеї у мене були:

• підвісьте масив поплавкових вимикачів із струнами різної довжини від бруска всередині резервуара та підключіть їх назад до контролера. Важкий в установці, потворний, низькотехнологічний. Або щось подібне на вертикальному полюсі.
• контакти (наприклад, 2-контактний штекер) на вертикальному полюсі, які знову підключаються назад до контролера (можливо, за допомогою стрічкового кабелю). Корозія / аноди можуть бути проблемою, хоча потужність часом може бути лише коротким імпульсом. Конденсація, павутинні павутини та мертві помилки можуть дати помилкові показання.
• проведіть повністю ізольований кабель вертикально вниз по ньому і використовуйте як антену для передачі імпульсу, і використовуйте різницю між тим, як вона працює як антена в повітрі, і у воді (як вимірювач SWR), щоб обчислити, наскільки далеко вниз вода є.
• ультразвуковий (чи легкий?) далекомір, встановлений під люком. Дальність повинна бути до 2 метрів (6 футів).
• пошук глибини (сонар) на поплавці. Найбільшою проблемою тут є вихід сигналу (довгий кабель може заплутатися, коли резервуар заповниться).

Останні два були б ще кращими, якби вони були бездротовими (щоб зберегти працюючий кабель, який може пошкодитися), але я не думаю, що я отримав би час роботи акумулятора (1 рік і більше).

Будь-які інші ідеї? Хтось колись робив це?

У мене є досвід роботи на кораблях, де міцні та працездатні датчики рівня резервуарів є величезною частиною обладнання, яке вам доступне. Вода є найбільш прощаючою та найпростішою для вимірювання рідиною - вона прохолодна, не надто в'язка, не є корозійною і легко очищається. Варіантів доступно безліч.

Особисто я б уникав будь-якої системи, яка передбачає занурення чогось у рідину, якщо це можливо. Гідроізоляція непроста. Я також спробував би залишитися з перевіреною системою.

Отже, щоб розглянути ваші рішення:

1. Кілька поплавкових комутаторів - має погану роздільну здатність. Був би надійним. Ви можете придбати збірки з поплавковими вимикачами LowLow, LowHigh, HighLow, HighHigh, які вже є на них, для підтримки рівня резервуарів, але це промислова якість з промисловими цінами.

2. Це спрацювало б, але корозія буде проблемою. Дозвіл обмежений кількістю контактів.

3. Цікава ідея, але, ймовірно, потребуватиме багато роботи з DSP. Не випробуваний метод.

4. Ультразвуковий датчик був би моїм кращим методом. Безконтактний, високої роздільної здатності, дальність 2м легко. Перевірена система.

5. Цікава ідея, вимагала б багато роботи. Простіше виміряти глибину повітря відповідно до 4 і зробити просту математику.

Кілька інших методів приходять на думку:

1. Датчик тиску на дні бака. Це часто використовується на суднах, працює добре, але потребує занурення, якого можна уникнути.

2. Моніторинг впливу / відтоку. Витратомір на виході може сказати вам, скільки ви використовували. Такий рівень, як цей, схильний до помилок.

Є мільйон інших методів, але вони стають все складнішими.

УЗД було б чудовим способом зробити це. Загальнодоступний датчик Parallax Ping зробив би цю роботу. Реально вам потрібно буде робити вимірювання не більше одного разу на годину, щоб ви могли досягти великого ресурсу акумулятора. Бетон, ймовірно, представлятиме проблему бездротового діапазону. Більшість радіопередавачів, проте, пройдуть через бетон, тому розмістіть приймач поруч.

Якщо ви хочете уявити, як це робиться, Google для моніторингу рівня ультразвукового масла - є безліч бездротових комерційних рішень.

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

Наведене вище посилання мало приємний підхід.

Принцип такий же, як і традиційний пневматичний датчик рівня, за винятком того, що індикатор набору замінюється датчиком тиску, а насос, що працює вручну, замінюється повітряним насосом для акваріума.

Коли насос увімкнено, повітря проходить через зважену трубу з ПВХ на дно резервуара, де з’являються бульбашки. У цей момент тиск повітря в трубі з ПВХ дорівнює гідростатичному тиску на дні бака. Оскільки тиск води на дні ємності прямо пропорційний рівню води, те саме стосується і тиску повітря в трубі з ПВХ. Потім тиск повітря перетворюється на аналогову напругу датчиком тиску. Ця напруга може легко прочитати ардуїно.

Великою перевагою цього методу щодо інших існуючих методик є те, що жодних електронних чи металевих деталей не потрібно розміщувати в баку, де умови навколишнього середовища (переважно вологість) не сприятливі. Це дозволяє уникнути ризику корозії.

Це складно, коли у вас є лише невеликий отвір для роботи, тому намагатися потрапити всередину, щоб встановити ряд поплавців або контактних штифтів збоку, не ідеально. Ультразвук - це гарна ідея, але я не знаю, як би цього досягти. Особисто я б спробував кабель, оскільки досить просто опустити його в отвір і дочекатися ваших результатів.

Якщо ви хочете спробувати пропустити кабель через нього, ви можете скористатися датчиком рівня води або хоча б на ньому базувати власний проект.

Він не є корозійним та не має рухомих частин, що, як передбачається, призведе до підвищеної точності, і менший шанс його виходу з ладу або руйнування. Корпус водонепроникний, і його можна придбати з реле, приєднаним відповідно до потреб моніторингу. Єдине питання, яке я бачу, це те, що він не є бездротовим, але крім цього, він здається досить функціональним.

Я знаю, що ви запитували це кілька місяців тому .. але іноді проект технічного характеру ніколи не завершується, або, принаймні, не є коротким.

Тож, поки ви будуєте свій новий світовий порядок з Arduino, чи можу я запропонувати вам покласти трубу в отвір для занурення і вставити плаваючу паличку? 1,5 "труба. 1/4" дюбель, приклеєний до кулі для пінг-понгу. Прапор у верхній частині дюбеля. Тепер ви побачите рівень у будь-який час, коли будете проходити повз.

Я використовую ультразвуковий метод близько року, і найбільшою проблемою є вихід з ладу датчика через проникнення води (конденсація). Моя остання спроба тривала близько двох тижнів. Я використовував пластиковий спрей, як речі, які ви використовуєте на ручках інструментів. Я також використовував бездротовий щит для створення веб-сайту, який відображав рівень на будь-якому пристрої, підключеному до мого маршрутизатора. Я хотів би, щоб він надіслав мені електронну пошту, коли рівень нижче 10%, але я не можу змусити його працювати .... Це не погано, але все ж потрібна робота для стабільності ...

Я йду з ультразвуковим детектором, як пропонує Cybergibbons разом із монітором використання / витрачання ( http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor ), щоб зрозуміти, чи є втрати через витік тощо. " d використовуйте YUN або Ethernet або щит, щоб зателефонувати або надіслати електронною поштою щомісячний звіт / заповнити базу даних, а також розмістити замовлення безпосередньо у постачальника води, а також відмовитись від вас.

Метод з бульбашкою з бульбашкою ( http://dexautomation.com/?p=9 ) приходить до тями.

Також можливі ємнісні вимірювання ( http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measure/ ), але більш складні. Якщо ви можете використовувати сталь всередині бетону, це можна зробити абсолютно безконтактним.

Зауважте, що якщо вода призначена для споживання без фільтрування чи очищення, ви можете утриматися від методів прямого контакту.

Гуглінг для «вимірювання рівня ардуїно в резервуарі» дає багато потенційно корисних результатів.

Крім того, чи споживання настільки нестабільне, що ви не можете передбачити, коли резервуар потребує наповнення?

Питання з обмеженим доступом є складним ... Якби ви збиралися використовувати ідею float, реально встановити річ важко важко. Інша проблема - гідроізоляційні компоненти та переконайтеся, що вони не роз’їдаються та не спричинятимуть помилкових показань, що перешкоджає встановленню системи. Хоча це інший сценарій, я використовую цей датчик рівня води для контролю свого домашнього акваріума. датчик повністю ізольований, і, таким чином, водонепроникний. також сам датчик шириною приблизно 1 мм, тому він, ймовірно, вписується у ваш резервуар. З того, що я бачив поки що від мого використання, це те, що він досить акуратний, і він працює як в моїх солоних водах, так і в резервуарах для прісної води. Сподіваюся, це допомагає!

Я успішно використовую FM-антенний кабель як датчик зволоження ґрунту та як датчик рівня рідини. Занурте нижній кінець у розплавлену клейку паличку для утеплення. Для постійного встановлення у ємності з водою я також занурив би кабель у фарбу і повісив її для висихання для додаткової ізоляції. Антенний кабель без додаткової гідроізоляції використовувався для вимірювання вологості ґрунту протягом 3 років без проблем. Верхній кінець з'єднаний з двома частинами LM393. Перший - це тригер Schmitt із зворотним виплатою 470K та серією 1M. Сторона негрів подається назад на 220K. Другий - це просто інвертор, і вихід подається через 220K. Два 220ks підключаються до кабелю датчика і паралельної шапочки в 100 фунтів. Таким чином, кабель збуджується по-різному. Колесос коливається відповідно до ємності кабелю датчика. Частота вимірюється вашим улюбленим мікрофоном. Додатковий 100pf є лише там, щоб підтримувати частоту в діапазоні, коли коливання можуть подаватися по лінії. Відро води достатньо для калібрування установки.

Ви могли взяти шматочок з 2-х провідних дротів у формі U, який зважився на дні "U", щоб упиратися в нижню частину резервуара. (Причина використовувати дріт у формі U замість прямого дроту - запобігання необхідності ізолювати один кінець від води). Тоді ви б виміряли ємність дроту, де деякою базовою ємністю є дріт при висиханні, а будь-який мокрий провід збільшує ємність, пропорційну довжині, яка мокра. Будь-яка дріт, яка призначена для роботи на вулиці, тобто не поглинає воду, і справді, чим товстіша куртка, тим краще, оскільки нижча ємність буде нижчою.

Ємність можна виміряти так само, як ємнісний сенсорний сенсор або перетворювач ємності до частоти (іноді його називають "осцилятором").