水がいくらか汚染されており、かなりの塩が溶解している水位検出

水位を測定または検出するためのいくつかのオプションを提供するこの優れたQnAがここに見つかりました。私の場合、タンクの4つのレベルの水（非常に低い、低い、中間、満杯）を区別するのに十分です。

私も同じようにする必要がありますが、私の場合、これは正確にきれいな飲料水ではないという懸念に対処する必要があります。深い管井から汲み上げられた水は、シルト（さびた焦げ茶色/黒っぽい種類）と多くの溶解塩で多少汚染されているようです。沈泥は、5ミクロンのフェルト/マイクロファイバーベースの堆積物プレフィルターで濾過されますが、ポンプ後のセクションでは、地表水溜に存在します。塩は、金属、プラスチック、およびほとんどすべての表面を汚す（塩の堆積物）ため、大きな懸念事項でもあります。金属/プラスチック製の部品を水没させたままにしておくと、かなりの量の塩が堆積するため、これを廃棄する必要があります（困難）。

これらの動作環境特性を考えると、水位を検出する次の方法（上記の前のQnAからの方法）のどれが最も信頼性が高く、長期にわたって最小限のメンテナンスで動作することが期待できるかと思いました。

1. タンクの底の差圧トランスデューサー。センサー表面またはその端が塩/沈泥の堆積物によって詰まり、数か月後に機能を停止する可能性はどのくらいですか。塩/沈泥の堆積物自体は、時間の経過とともに圧力の読み取りにエラーを引き起こす可能性があります。

2. フロートスイッチ-これには可動部分があるため、塩/沈泥の堆積物によってそれらを不動（フロートの可動性が失われる）にできるかどうか疑問に思いますか？

3. 静電容量感知-これは引用されたQnAで詳細に説明されていませんが、水の平均誘電率に依存することを他の場所で読んだことがあります。近接。この静電容量は、測定される水位によって異なります。正確なメカニズムは明確ではありません。また、どうやらこれには低電圧の交流電流が使われているようですが、やはりどのように部分が明確ではないのでしょうか。また、時間の経過に伴う静電容量の変化において、塩/沈泥の堆積がどのような役割を果たす可能性があるかは、私には不明です。

4. 複数のレベルでの導電率テスト-電極はさまざまなレベルに配置され、特定のレベルに配置された特定の回路に水が到達すると、閉回路として動作すると想定されています。電流（24VDCのようなもの）が回路を定期的に短時間通過して、どの回路が閉じているかを判別し、そのような情報から水位を推測します。さて、塩/沈泥は導電率を変えますか？そして、それらは電極を腐食させることができますか？アルミ電極や銅電極は使用できますか？

5. 超音波、近接センシング-このようなセンサーを下向きにして、つまりタンクの底を真っ直ぐに見て、標準の近接センシングメカニズムを使用して水位を検出します。センサーが水と接触することはほとんどありません（たとえあったとしても）ので、これは最も有望なようです。また、インストールも簡単です。しかし、これらすべての中で、これはおそらく最も高価なアプローチであり、おそらく堅牢性が低くなります（つまり、閉じた水タンク/サンプの極端な湿度と温度の変動下ではうまく機能しない可能性があります）。

動作パラメータを考えると、超音波測距ソリューションは、メンテナンスフリーの最良のオプションを示しています。希望するMTTFによっては、高価なソリューションである必要もありません。

予算アプローチには、次のようなモジュールが含まれます。

_{（eBayより、$ 2未満）}

モジュールをそのまま展開するのではなく、モジュールをエポキシのポッティングコンパウンドを使用してポッティングして、超音波トランスミッターとレシーバーの上部とコネクタピン以外のすべてをカバーできます。さらに良いことに、適切な全天候型ケーブルを接続でき、ジャンクションも埋め込みます。これは妥当な寿命を約束します。

予算を大きくすると、他の超音波測距モジュールが見つかります。これはIP67定格で、極限環境向けにゼロから設計されています。

タンク内の水位を感知しようとすることができるいくつかの効果的なスキームが存在します。以下は、私が過去に使った2つのスキームです。これらは、使用するのに興味深いテクノロジーのアイデアであり、設計作業が必要ですが、作業する楽しいプロジェクトになる可能性があることに注意してください。

1）複数のサーミスタが取り付けられたアセンブリがタンクに吊り下げられています。サーミスタは、各サーミスタを一定量自己加熱させるいくつかの電流源まで配線されています。サーミスタは、アセンブリに沿ってさまざまなレベルに配置されています。水位が上昇してサーミスタを覆うと、コンポーネントが冷却されて抵抗が変化します。各サーミスタの電圧降下を測定する検知回路は、特定のコンポーネントが水で覆われているかどうかを判断できます。

2）さまざまな深さでタンクに突き刺さるプラスチック製の棒を配置できます。各プラスチックロッドの端は、両側から45度の角度で切り取られており、非常に滑らかな仕上げに研磨されています。光ビームは上からロッドに照射され（使用している材料に適したものに応じて、可視または赤外線のLEDになる場合があります）、通常、ロッドのその端にある2つのベベルで反射し、反射します。フォトダイオードまたはフォトトランジスタが反射光を検出するために使用されるロッドの上部。タンク内の水が上昇してロッドの面取りされた端を覆うと、ロッドの端で屈折率が変化し、下に降りてくる光が検出器に完全に反射されなくなります。ロッドの品揃えは、水位がどこにあるかを知ることができます。以下の図は、関連する概念を示しています。光源として安価なレーザーポインターモジュールを使用してこのコンセプトを試すのは楽しいでしょう。（私が何年も前にこのコンセプトで作業したとき、レーザーポインターはありませんでした!!）

あなたはフロートスイッチについて言及し、機械部品が詰まるのを心配しています。ただし、クラシックなトイレタンクフィラーのスタイルで、すべての重要なコンポーネントが水上にあるフロートスイッチを構築することができます。ピボットできる長いロッドの端にフロートを配置し、ピボットで角度をエンコードします（絶対ロータリーエンコーダーまたはポテンショメーターを使用して）水位を決定します。ピボットは水の近くにある必要はありません。ロッドが特に重いものでない限り、標準のトイレフロートボールを使用することもできます。

必要な水位は4つだけなので、出力の直線性は必要ありませんが、しきい値は4つだけです。フロートアームとピボットは、アームが十分な範囲内を自由に移動できる限り、都合の良い場所に形を整えて配置できます。あなたのコンテナ。たとえば、コンテナが高くて狭い場合は、代わりに直線的に動くフロートが必要になる場合があります。これは、摩擦に対してロバストにすることや測定することが困難です。

利点：汚染物質がフロートに付着すると、キャリブレーションがわずかに変わる可能性がありますが、フロートが完全に停止するまでメカニズムを無効にしないでください。

短所：堅牢なカスタムビルドの機械コンポーネントのコストは、高級なセンサーをはるかに超える可能性があります。

（私の故郷の装飾的な噴水/プールがそのようなフロートスイッチだけを使用していたため、私があなたの質問を読んだときにこれが思い浮かびました。）

差圧センサーを使用すると、可動部品がなく、温度/湿度の影響を受けず、水の清浄度（塩分と透明度の両方）が関係なく、電気センサーがないため、非常に堅牢なソリューションを構築できます。液体と接触している（したがって、酸タンク内のレベルを測定する場合は問題ありません）。

数年前（ノートを掘り下げると、2008年が明らかになりました）家から100〜150 m離れた井戸の水位を両親が監視するシステムを計画しました。以下はプロジェクトの説明からです：

私の提案は、一端が密閉され、空気で満たされたパイプに取り付けられた空気差圧センサーを使用して、水位を測定するために部分的に水中に降ろすことです。

最初に、空気圧が1.0ATMであると想定します。その場合、水面下1mの水中の圧力は1.1ATMになります。空気で満たされた上部1mに密封されたパイプを水に沈めると、パイプの下部にある水の圧力により、パイプ内の空気が1.1ATMに圧縮されます。

パイプを固定位置に取り付けると、水位が異なるとパイプ内の圧力が異なります。センサーは空気圧の差動変動であるため、センサーには影響しません。どのセンサーを使用するかは特に好みはありませんが、 MPX2050DPセンサーは使用できるようです。

このソリューションの堅牢性を弱める可能性があるのは、流体に大きなオブジェクトが含まれていて、パイプの底部の開口部を強力に遮断および密閉できる場合のみですが、圧力は容積に依存しないため、幅の広いパイプを使用できます。をしたい。

このためのコストの大部分はセンサーになります（そのようなセンサーの価格は10〜20 EURの範囲のようです）。残りの部分では、コストを削減したい場合は、周りにあるプラスチック/金属パイプ、ロープ、棒を使用できます。

上部に小さな空気源を使用し、パイプを下部まで通して、空気がパイプから静かに泡立つようにします。上部にある圧力トランスデューサーでパイプの圧力を確認すると、パイプの下部からの水の高さを計算できます。

圧力が高すぎてパイプが詰まっている。

圧力が低すぎて、空気源またはパイプに問題があります。したがって、非常に信頼性が高く、壊れたりブロックしたりすることは困難です。沈泥などについておっしゃっていましたが、水だけではないということですか？

もしそうなら、密度にばらつきがあるために圧力に依存するものは正確ではないかもしれませんが、このバブラー技術とおそらく超音波表面検出器を組み合わせれば、実際には特に水の汚染率も示すことができると思います。上に浮かぶ油のようなもの。