Датчик уровня подземного резервуара

Аналогично вопросу « лучший способ определить, опустошается ли кувшин для воды объемом 5 галлонов », я ищу способ измерения воды в контейнере. Это так, что он может быть подключен к Arduino для регистрации и отчетности. Но это совсем другой контейнер.

У меня есть дом с бытовой водой, поставляемой из подземного бетонного резервуара (около 3000 галлонов США, 11000 литров). Хотя, когда он опорожняется, есть выключатель поплавкового выключателя (для защиты насоса), я хотел бы знать, что задолго до этого он становится низким (так как до того, как танкер доставит новую загрузку, требуется некоторое время). В идеале это то, что измеряется точно или пошагово (по крайней мере, в восьмерках нагрузки), поэтому программное обеспечение может предсказать, когда оно закончится, основываясь на среднем использовании, и его можно отслеживать в режиме онлайн, когда оно отсутствует.

Резервуар имеет тяжелый бетонный люк и небольшое отверстие, в котором имеется примитивный щуп, поэтому доступ к нему ограничен. Это в суровых условиях пустыни, но насосная и мощность находятся всего в нескольких футах.

Некоторые идеи у меня были:

• Подвесьте массив поплавковых выключателей со струнами разной длины от стержня внутри резервуара и подключите их обратно к контроллеру. Трудно установить, некрасиво, низкие технологии. Или что-то похожее на вертикальный столб.
• контакты (например, 2-контактный штекер США) на вертикальном полюсе, которые снова подключаются к контроллеру (возможно, с помощью ленточного кабеля). Коррозия / аноды могут быть проблемой, хотя иногда мощность может быть коротким импульсом. Конденсация, паутина и мертвые жуки могут давать ложные показания.
• проложите полностью изолированный кабель вертикально вниз по нему и используйте его в качестве антенны для передачи импульса; используйте разницу между тем, как он работает как антенна в воздухе и в воде (например, КСВ-метр), чтобы рассчитать, как далеко вниз вода есть.
• Ультразвуковой (или легкий?) дальномер, установленный под люком. Радиус действия должен быть до 2 метров (6 футов).
• эхолот (эхолот) на поплавке. Самая большая проблема здесь - получить сигнал (длинный кабель может запутаться, когда бак заполнится).

Последние два были бы даже лучше, если бы они были беспроводными (чтобы избежать использования кабеля, который может быть поврежден), но я не думаю, что смог бы получить время автономной работы, которое я хотел бы (1 год или больше).

Есть еще идеи? Кто-нибудь когда-нибудь делал это?

У меня есть опыт работы на судах, где надежные и работоспособные датчики уровня в резервуаре являются огромной частью доступного вам оборудования. Вода - самая щадящая и самая простая жидкость для измерения - она ​​прохладная, не слишком вязкая, сама по себе не едкая и легко очищается. Есть много вариантов, доступных для вас.

Лично я бы избегал любой системы, которая предполагает погружение чего-либо в жидкость, если это вообще возможно. Гидроизоляция не легка. Я также попытался бы остаться с проверенной и проверенной системой.

Итак, чтобы пробежать ваши решения:

1. Несколько поплавковых выключателей - имеет плохое разрешение. Будет надежным. Вы можете купить сборки с уже установленными концевыми выключателями LowLow, LowHigh, HighLow, HighHigh для поддержания уровня в резервуарах, но это промышленное качество по промышленным ценам.

2. Это будет работать, но коррозия будет проблемой. Разрешение ограничено количеством контактов.

3. Интересная идея, но, вероятно, потребует много работы DSP. Не проверенный и проверенный метод.

4. Ультразвуковой датчик будет моим предпочтительным методом. Бесконтактный, высокое разрешение, дальность 2м - это просто. Испытанная и проверенная система.

5. Интересная идея, потребовавшая много работы. Проще измерить глубину воздуха по 4 и сделать простую математику.

Несколько других методов приходят на ум:

1. Датчик давления в нижней части бака. Это часто используется на судах, работает хорошо, но нуждается в погружении, которого можно избежать.

2. Мониторинг притока / оттока. Расходомер на выходе может сказать вам, сколько вы использовали. Подобный уровень вывода подвержен ошибкам.

Есть миллион других методов, но они становятся все более и более сложными.

Ультразвук был бы отличным способом сделать это. Общедоступный датчик Parallax Ping сделает эту работу. На самом деле вам нужно будет проводить измерения не чаще одного раза в час, чтобы вы могли продлить срок службы батареи. Бетон, вероятно, представляет собой проблему с беспроводной связью. Большинство радиочастотных приемопередатчиков будут проходить через бетон, поэтому разместите приемник поблизости.

Если вам нужны идеи о том, как это сделать, обратитесь в Google для ультразвукового мониторинга уровня масла - есть множество беспроводных коммерческих решений.

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

Приведенная выше ссылка имела хороший подход.

Принцип тот же, что и у традиционного пневматического указателя уровня, за исключением того, что циферблатный индикатор заменяется датчиком давления, а насос с ручным управлением заменяется аквариумным воздушным насосом.

Когда насос включен, воздух проходит через утяжеленную трубу из ПВХ к нижней части резервуара, где появляются пузырьки. В этот момент давление воздуха в трубе из ПВХ равно гидростатическому давлению на дне резервуара. Поскольку давление воды в нижней части резервуара прямо пропорционально уровню воды, то же самое относится и к давлению воздуха в трубке из ПВХ. Затем давление воздуха преобразуется в аналоговое напряжение с помощью датчика давления. Это напряжение может быть легко прочитано Arduino.

Большим преимуществом этого метода по сравнению с другими существующими технологиями является то, что в резервуаре нет необходимости размещать электронные или металлические детали, если условия окружающей среды (в основном влажность) не являются благоприятными. Это позволяет избежать любого риска коррозии.

Это сложно, когда у вас есть только небольшое отверстие для работы, поэтому попытка проникнуть внутрь, чтобы установить серию поплавков или контактных штифтов сбоку, не идеальна. Ультразвуковое исследование - хорошая идея, но я не знаю, как этого добиться. Лично я бы попробовал кабель, так как он достаточно прост, чтобы уронить его в отверстие и дождаться ваших результатов.

Если вы хотите попробовать проложить через него кабель, вы можете использовать этот датчик уровня воды или, по крайней мере, основывать на нем свой собственный проект.

Он не вызывает коррозии и не имеет движущихся частей, что должно привести к повышенной точности и уменьшению вероятности его отказа или поломки. Корпус является водонепроницаемым, и вы можете купить его с подключенным реле, чтобы соответствовать вашим потребностям мониторинга. Единственная проблема, которую я вижу, это то, что она не беспроводная, но в остальном она кажется довольно функциональной.

Я знаю, что вы спрашивали об этом несколько месяцев назад ... но иногда с чем-то техническим, проект никогда не завершается, или, по крайней мере, не в короткие сроки.

Итак, пока вы строите свой новый мировой порядок с Arduino, могу ли я предложить вам положить трубу в отверстие и вставить плавающую палку? Труба 1,5 ". Дюбель 1/4", приклеенный к мячу для пинг-понга. Флаг на вершине дюбеля. Теперь вы будете видеть уровень каждый раз, когда проходите мимо.

Я использую ультразвуковой метод около года, и самая большая проблема - это неисправность датчика из-за проникновения воды (конденсации). Моя последняя попытка длилась около двух недель. Я использовал пластиковый спрей, как материал, который вы используете на ручках инструментов. Я также использовал беспроводной экран, чтобы создать веб-сайт, отображающий уровень на любом устройстве, подключенном к моему маршрутизатору. Я хотел бы получить его по электронной почте мне, когда уровень ниже 10%, но не могу заставить его работать .... Это не плохо, но все еще нуждается в работе для стабильности ...

Я бы пошел с ультразвуковым детектором, как предлагает Cybergibbons, вместе с монитором использования / потока ( http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor ), чтобы понять, есть ли какие-либо потери из-за утечек и т. Д. d используйте YUN или Ethernet или щит, чтобы звонить или отправлять вам по электронной почте ежемесячный отчет / заполнять базу данных, а также размещать заказ непосредственно поставщику воды, а также переписываться с вами.

На ум приходит метод пузырьковой трубки ( http://dexautomation.com/?p=9 ).

Также возможно емкостное измерение ( http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/ ), но более сложное. Если вы можете использовать сталь внутри бетона, она может быть сделана полностью бесконтактной.

Обратите внимание, что если вода предназначена для потребления без фильтрации или очистки, вы можете отказаться от методов прямого контакта.

Поиск в Google "arduino для измерения уровня в баке" дает множество потенциально полезных результатов.

Кроме того, настолько ли непредсказуемо потребление, что вы не можете предсказать, когда необходимо заполнить бак?

Проблема ограниченного доступа является сложной ... Если бы вы собирались использовать идею с плавающей точкой, было бы трудно фактически установить ее. Другая проблема заключается в гидроизоляции компонентов и в том, что они не подвержены коррозии и не дают ложных показаний, что противоречит цели установки системы. Хотя это другой сценарий, я использую этот датчик уровня воды, чтобы контролировать мой домашний аквариум. датчик полностью изолирован и поэтому является водонепроницаемым. Кроме того, сам датчик имеет ширину приблизительно 1 мм, поэтому он, вероятно, подходит для вашего резервуара. Из того, что я видел настолько далеко от моего использования, это то, что он довольно точный и работает как в резервуарах с соленой водой, так и с пресной водой. Надеюсь это поможет!

Я успешно использовал кабель антенны FM в качестве датчика влажности почвы и датчика уровня жидкости. Опустите нижний конец в расплавленный клейкий карандаш для изоляции. Для постоянной установки в резервуар для воды я бы также окунул кабель в банку с краской и повесил его, чтобы высохнуть для дополнительной изоляции. Антенный кабель без дополнительной гидроизоляции без проблем использовался для измерения влажности почвы в течение 3 лет. Верхний конец соединен с двумя частями LM393. Первый - триггер Шмитта с обратной связью 470K и серией 1M. Отрицательная сторона возвращается с 220K. Второй - просто инвертор, а выходной сигнал подается через 220К. Два 220k соединяются с кабелем датчика и параллельным колпачком на 100 пф. Кабель, таким образом, возбуждается по-разному. Цепь колеблется в зависимости от емкости кабеля датчика. Частота измеряется вашим любимым микро. Дополнительные 100 пф предназначены только для поддержания частоты в диапазоне, в котором колебания могут подаваться по линии. Для калибровки установки достаточно ведра воды.

Вы можете взять кусок 2-х проводного провода U-образной формы с утяжелением в нижней части буквы «U», чтобы он лежал на дне резервуара. (Причина использования U-образного провода вместо прямого провода состоит в том, чтобы предотвратить необходимость изолировать один конец от воды). Затем вы должны измерить емкость провода, где некоторая базовая емкость является проводом в сухом состоянии, а любой влажный провод увеличивает емкость, пропорциональную длине мокрого провода. Подойдет любой провод, предназначенный для наружной эксплуатации, то есть не впитывающий воду, и чем толще оболочка, тем лучше, чем ниже базовая емкость.

Емкость можно измерять так же, как емкостный сенсорный датчик или преобразователь емкости в частоту (иногда называемый «Генератором колебаний»).