地下水槽レベルのセンサー


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5ガロンの水差しが空になっているかどうかを判断する最良の方法」という質問と同様に、コンテナ内の水を測定する方法を探しています。これは、ログとレポートのためにArduinoに接続できるようにするためです。しかし、それは非常に異なるコンテナです。

私は、地下のコンクリートタンク(約3000 USガロン、11000リットル)から供給される家庭用水を家に持っています。(ポンプを保護するために)空になったときにフロートスイッチの切り欠きがありますが、それよりずっと前に低くなっていることを知りたいと思います(タンカーが新鮮な荷物を届けるまでに時間がかかるため)。理想的には、正確にまたは段階的に(少なくとも8分の1の負荷で)測定するものであるため、ソフトウェアは平均使用量に基づいていつ実行されるかを予測し、離れているときにオンラインで監視できます。

タンクには重いコンクリートのハッチがあり、既存のプリミティブディップスティックがある小さな穴があるため、アクセスは制限されています。過酷な砂漠環境にありますが、ポンプ室と電力は数フィートしか離れていません。

私が持っていたいくつかのアイデア:

  • タンク内のバーから異なる長さのストリングでフロートスイッチの配列を中断し、それらをすべてコントローラーに配線します。インストールが難しく、い、ローテク。または垂直ポールに似たようなもの。
  • コントローラーに再び接続される(おそらくリボンケーブルを使用して)垂直ポール上の接点(US 2ピンプラグなど)。腐食/陽極が問題になる場合がありますが、電力は時々短いパルスになることがあります。結露、クモの巣、および死んだバグが誤った値を示す場合があります。
  • 完全に絶縁されたケーブルを垂直に下に通し、アンテナとして使用してパルスを送信し、空中と水中のアンテナとしての動作の違い(SWRメーターなど)を使用して、水です。
  • ハッチの下に取り付けられた超音波(または光?)距離計。範囲は最大2メートル(6フィート)にする必要があります。
  • フロート上の深度ファインダー(ソナー)。ここでの最大の課題は、信号を取り出すことです(タンクがいっぱいになると、長いケーブルが絡まることがあります)。

最後の2つは(破損する可能性のあるケーブルの実行を節約するために)ワイヤレスであればさらに良くなりますが、希望するバッテリー寿命(1年以上)が得られるとは思いません。

他のアイデアはありますか?誰もこれをやったことがありますか?

回答:


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私は、堅牢で実行可能なタンクレベルゲージが利用可能な計装の大きな部分である船に取り組んでいるバックグラウンドを持っています。水は測定が最も容赦があり、最も簡単な液体です。水は冷たく、粘性が高くなく、それ自体が腐食性がなく、簡単に除去できます。利用可能なオプションはたくさんあります。

個人的には、可能な限り液体に何かを浸すことを含むシステムを避けます。防水加工は簡単ではありません。また、試用済みのシステムにとどまるようにします。

ソリューションを実行するには:

  1. 複数のフロートスイッチ-解像度が低い。信頼できるでしょう。タンクレベルを維持するために、既にLowLow、LowHigh、HighLow、HighHighのフロートリミットスイッチが付いているアセンブリを購入できますが、これらは工業価格でありながら工業品質です。

  2. これは機能しますが、腐食が問題になるでしょう。連絡先の数によって制限される解像度。

  3. 興味深いアイデアですが、多くのDSP作業が必要になる可能性があります。試行錯誤された方法ではありません。

  4. 超音波センサーが私の好みの方法です。非接触、高解像度、2mの範囲は簡単です。システムを試し、テストしました。

  5. 興味深いアイデアは、多くの作業が必要になります。4ごとに簡単に空気の深さを測定し、簡単な計算を行います。

他のいくつかの方法が思い浮かびます:

  1. タンクの底にある圧力センサー。これは船でよく使用され、うまく機能しますが、回避できる浸漬が必要です。

  2. 流入/流出の監視。出力の流量計は、使用量を示します。ただし、このようなレベルを推測するとエラーが発生しやすくなります。

他にも数百万の方法がありますが、それらはますます複雑になります。

これを行うには超音波が最適です。一般的に利用可能なParallax Pingセンサーが仕事をします。現実的には、1時間に1回しか測定する必要がないので、優れたバッテリー寿命を達成できます。具体的には、無線範囲の課題を提示する可能性があります。ただし、ほとんどのRFトランシーバーはコンクリートを通過するため、受信機を近くに配置します。

あなたがそれがどのように行われるかについてのアイデアが必要な場合は、超音波オイルレベルの監視のためにグーグル-ワイヤレス商用ソリューションの負荷があります。


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私は超音波センサーに同意します。パイプが底から満たされるように、ディップスティックの穴にある長さのPVCをタンクに差し込みます。ピンポンボールまたはフロートをパイプに落とし、パイプ内を上下に移動します。パイプに沿って超音波センサーを向け、ボール/フロートまでの距離を読み取ります。
mikeY 14

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むき出しの反射を減らすために5cmの長さのパイプで水面にむき出しのセンサーを使用しても問題はありませんでしたが、ピンポンボールのアイデアは気に入っています。
サイバーギボン14年

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@Mikeいい考えですが、ほとんどの超音波センサーが3,000ガロンのタンクに十分に届くかどうかはわかりません。また、センサーは...ピンポンボールを保持している配管内に収まるように広すぎかもしれない
匿名ペンギン

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質問状態の範囲は約2mである必要があり、Parallax Pingは3mです。
サイバーギボン14年

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cybergibbons-理由/反対の素敵なリスト、私はあなたに超音波が最も単純で最も標準に見えることに同意します。回答を受け入れる前に、他の提案のために質問をさらに数日間開いたままにします。@mikeY-良いアイデア、取り付けが簡単ですが、ディップスティックが使用する既存の穴(コンクリートを通して)は(Annonomus Personが示唆するように)センサーに対して狭すぎます(直径約1/2 "、直径12mm)。ディップスティックを見る、深さが2メートル以上3メートルに近いかもしれませんが、それはまだ(それが空に決してだとして)十分です。
ロブ・ホーア

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

上記のリンクには素晴らしいアプローチがありました。

圧力トランスデューサを使用した水位検出

原理は、ダイヤルインジケータが圧力トランスデューサに置き換えられ、手動ポンプが水槽用空気ポンプに置き換えられていることを除いて、従来の空気式レベルゲージと同じです。

ポンプがオンになると、空気が重み付きPVCパイプを通ってタンクの底に流れ、そこで気泡が発生します。この時点で、PVCパイプ内の空気圧は、タンクの底部の静水圧に等しくなります。タンクの底の水圧は水位に直接比例するため、PVCチューブの空気圧についても同じことが言えます。その後、空気圧は圧力変換器によってアナログ電圧に変換されます。この電圧は、arduinoで簡単に読み取ることができます。

他の既存の技術に関するこの方法の大きな利点は、環境条件(主に湿度)が好ましくないタンクに電子部品や金属部品を配置する必要がないことです。これにより、腐食のリスクが回避されます。


リンクが変更または削除された場合に備えて、回答を詳細に更新してください。
サックリーン14

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作業する小さな穴しかない場合は注意が必要です。そのため、側面に一連のフロートまたは接触ピンを設置するために中に入るのは理想的ではありません。超音波は良い考えですが、それがどのように達成されるかはわかりません。個人的には、ケーブルを試してみます。ケーブルを穴に落とし、結果が出るのを待つだけです。

ケーブルを通す場合は、この水位センサーを使用するか、少なくとも独自のプロジェクトのベースにすることをお勧めします。

腐食性がなく、可動部品がないため、精度が向上し、故障や故障の可能性が低くなります。エンクロージャーは防水で、監視のニーズに合わせてリレーが取り付けられたものを購入できます。私が見る唯一の問題は、それがワイヤレスではないということですが、それ以外は、かなり機能しているようです。


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数ヶ月前にあなたがこれを尋ねたのは知っています..しかし、時には技術的なものでプロジェクトが完了しないか、少なくとも短期間では完了しないことがあります。

Arduinoを使用して新しい世界の注文を作成しているときに、ディップホールにパイプを挿入し、フローティングディップスティックを挿入することをお勧めしますか?1.5 "パイプ。ピンポンボールに接着された1/4"ダボ。ダボの上にフラグを立てます。これで、過去を歩くたびにレベルが表示されます。


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私は1年近く超音波法を使用してきましたが、最大の問題は水の浸入(結露)によるセンサーの故障です。私の最新の試みは約2週間続きました。ツールハンドルで使用するもののようなプラスチックスプレーを使用しました。また、ワイヤレスシールドを使用して、ルーターに接続されているデバイスのレベルを表示するWebサイトを作成しました。レベルが10%を下回ったときにメールで通知したいのですが、機能しません...悪くはありませんが、安定性のために作業が必要です...


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サイバーギボンズが使用状況/フローモニター(http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor)と一緒に提案するように、リークなどによる損失があるかどうかを理解するために、Idは超音波検出器を使用します。 d YUNまたはイーサネットまたはシールドを使用して、毎月のレポートを電話または電子メールで送信するか、データベースに記入し、水道業者に直接注文し、cc'ingします。


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バブルチューブメソッド(http://dexautomation.com/?p=9)が思い浮かびます。

また、容量測定も実行可能です(http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/)が、より注意が必要です。コンクリート内部でスチールを使用できる場合、完全に非接触にすることができます。

水がろ過や浄化なしで消費することを意図している場合は、直接接触する方法を控えることができます。

「タンクレベル測定arduino」をグーグルで検索すると、多くの潜在的に有用な結果が得られます。

また、消費量が非常に不安定であるため、タンクの充填が必要になる時期を予測できませんか?


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アクセス制限の問題は厳しいです...もしあなたがフロートのアイデアを使うつもりなら、実際に物をインストールするのは難しいでしょう。もう1つの問題は、コンポーネントを防水し、腐食して誤った読み取り値が発生しないようにすることです。これにより、システムをインストールする目的が損なわれます。別のシナリオですが、私はこの水位センサーを使用して、自宅の水槽を監視します。センサーは完全に絶縁されているため、防水性があります。また、センサー自体の幅は約1 mmなので、おそらくタンクに収まります。私の使用からこれまで見てきたことから、それはかなり正確であり、それは私の塩水と淡水タンクの両方で動作します。お役に立てれば!


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FMアンテナケーブルを土壌水分センサーおよび液体レベルセンサーとして正常に使用しました。下端を溶融した接着剤スティックに浸して断熱します。水タンクに恒久的に設置する場合は、ケーブルをペンキのすずに浸し、絶縁のために吊るして乾かします。余分な防水機能のないアンテナケーブルは、問題なく3年間土壌水分測定に使用されました。上端はLM393の2つの部分に接続されています。1つ目は、470Kのフィーバックと1Mシリーズのシュミットトリガーです。ネガ側は220Kでフィードバックされます。2番目は単純なインバーターで、出力は220Kを介してフィードバックされます。2つの220ksはセンサーケーブルと並列の100pfキャップに接続されるため、ケーブルは差動的に励起されます。センサーケーブルの静電容量に応じて振動します。周波数は、お気に入りのマイクロによって測定されます。余分な100pfは、周波数が振動をライン上で供給できる範囲に保つためだけにあります。水の入ったバケツでセットアップを調整できます。


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「U」の底に重みを付けたU字型の2本の導線を取り、タンクの底に置くことができます。(真っ直ぐなワイヤの代わりにU字型のワイヤを使用する理由は、一端を水から絶縁する必要を防ぐためです)。次に、ワイヤの静電容量を測定します。ここで、ベースライン静電容量の一部は乾燥時のワイヤであり、湿ったワイヤは湿った長さに比例して静電容量を増加させます。屋外での使用に適したワイヤ、つまり水を吸収しないワイヤは、ベースラインの静電容量が低くなるため、実際にはジャケットが厚くなるほど良くなります。

静電容量は、静電容量タッチセンサーまたは静電容量から周波数変換器(「発振器」と呼ばれることもあります)と同じ方法で測定できます。

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