Autor Thema: Füllstandsmessung - nochmal anders  (Gelesen 427 mal)

Offline Papa Romeo

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Füllstandsmessung - nochmal anders
« am: 19 September 2021, 22:53:02 »
Auf Grund eines anderen Threads habe ich mich jetzt durch gerungen, für eine mir schon länger im Sinn liegende Idee, einen Testaufbau zu gestalten.

Es gibt ja jetzt schon so einige verschiedene Methoden wie Ultraschall-, Laser- oder Druckmessung, die hier im Forum diskutiert wurden.
Ob im Zusammenhang mit „Füllstandsmessung“ eine „Gewichtsmessung“ schon einmal mit in Betracht gezogen wurde, ist mir jetzt nicht bekannt.
Also stelle ich meine Idee, bzw. meinen Testaufbau, für die Bastler, hier einfach mal vor.

Bei meinem Projekt mit den beiden BME´s und dem Staurohr kamen ja Bedenken auf, dass sich durch den Druck über die Zeit die komprimierte Luft im Staurohr  verflüchtigt und somit die Messung nicht mehr stimmt. Ich konnte das zwar bisher nicht feststellen (wahrscheinlich ist der Druck zu gering) aber das tut jetzt hier
nichts zur Sache. Aber das mit der „Wasserverdrängung“ ließ mir keine Ruhe.

Also folgendes Gedankenspiel. Drücke ich das Staurohr ins Wasser, wird die Luft im Staurohr komprimiert und erzeugt zugleich eine Gegenkraft, die versucht das Rohr nach oben zu drücken.

Gebe ich diese Kraft nun auf eine Wägezelle müsste ich dieses „Gewicht“ messen können. (wer sagt denn dass ein Gewicht immer von oben nach unten wirken muss).

Das Problem hierbei, wie bei der Druckmessung, die Luft … könnte … sich über die Zeit verflüchtigen.

Abhilfe: Wir drehen das Staurohr um, so dass das geschlossene Ende nach unten ins Wasser ragt.

Auch hier erzeugt dann das Staurohr, als ein „mit Luft gefüllter Körper“ einen Auftrieb, der das Rohr nach oben drückt.

Hier zeigte sich aber das Problem, dass der erzeugt Auftrieb in der Lage war das Rohr (im Testaufbau ein Isolierrohr PG20 mit einer Länge von 1m und einem Gewicht von nicht ganz 100g) nur etwa zu 2/3 aus dem Wasser zu drücken.
Das wiederum würde heißen, dass wenn der Behälter nur zu einem Drittel gefüllt würde,  sich an der Wägezelle nichts ändern würde. Erst bei einem weiteren Anstieg des Wasserpegels würde „Kraft“ auf die Wägezelle ausgeübt werden.

Also muss das Gewicht des Staurohres irgendwie eliminiert werden.

Dazu hab ich dann verschieden Versuche gemacht, indem ich am Staurohr entsprechende „Gegengewichte“ befestigt habe. Zu sehen auf den Bilder 01 bis 03.
-   eine 8cm Styroporkugel war überdimensioniert.
-   zwei Tischtennisbälle kamen der Sache dann schon näher.
-   drei Tischtennisbälle waren dann so gut wie optimal.

Was ich in Bild 03 noch übereinander gemacht habe, habe ich dann in Bild 04 etwas optimiert, damit ich mit dem Schwimmer so nah wie möglich an den Boden des Wasserfasses gelange.

Die Bilder 05 bis 07 zeigen die Befestigung des Wägezelle. In der großen Bohrung unter dem Sensor steckt ein PG25 mit etwa  70cm Länge. Dieses dient als Führungsrohr für das Rohr an dem die Tischtennisbälle befestigt sind.

Auf den Bildern 09 und 11 ist jetzt noch ein kleiner Metallschieber zu erkennen. Mit diesem kann das „Messrohr“ für den 0-Abgleich (Bild 10) nach unten gehalten werden.

Auf Bild 13 sieht man wie der Messwert nach öffnen des Auslaufhahn am Wasserfass sinkt.

Die restlichen Bilder zeigen die aufgenommenen Messwerte der verschiedenen „Entleerzustände“.

Gemessen wurde immer nach ca. 5cm Entleerung, was so etwa 12 Liter Wasser entsprach. Die Messwert-Differenz lag dabei zwischen 64 und 77, was doch im Bereich dieser Füllstände auf eine gewisse „Linearität“  hinweisen dürfte. Wie es jetzt ganz im Endbereich aussieht, hab ich nicht mehr weitergeführt, da mein Auslaufhahn bei etwa 37cm sitzt und ich jetzt das Fass nicht mehr weiter mit Hand ausschöpfen wollte.

LG
Papa Romeo
« Letzte Änderung: 19 September 2021, 22:57:04 von Papa Romeo »
...die richtige Lötspitzentemperatur prüft man zwischen Daumen und Zeigefinger.
...überlasse niemals etwas einer Software, das du hardwaremässig erreichen kannst.
...unvorsichtige Elektriker werden schnell zu leitenden Angestellten.
und...never change a running System...no Updates if not necessary
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