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FHEM => Sonstiges => Thema gestartet von: Roman am 03 Oktober 2017, 20:54:57

Titel: Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Roman am 03 Oktober 2017, 20:54:57
Hallo,

Ich hab in meiner Zisterne einen Ultraschall-Entfernungsmesser (DIY - Irgendwas) verbaut um mit meinem Raspi den Wasserstand in der Zisterne zu messen.
Das funktioniert erstaunlich gut, die Messwerte haben eine Genauigkeit von +/- 1 mm.
1 mm sind bei mir 3 Liter. Messzyklus liegt bei 1 Minute.
Dadurch kann ich den Verbrauch wie auch den Zulauf (Regen) sehr gut ermitteln.

Nun zum Problem (ich geb zu das ist ein echtes Luxusproblem, aber evtl. hat ja jemand eine Idee)
Wenn es regnet tropft/läuft das Wasser von Filter in die Zisterne (je nach Regenstärke unterschiedlich stark) und erzeugt Wellen in der Zisterne, die das Messergebnis beeinflussen. (Schwankungen von 2-8mm zwischen den Messungen) und somit wird auch der Verbrauch/Zulauf falsch berechnet.

Meine aktuelle Lösung sieht eine Dämpfung vor, dass Verbrauch/Zulauf erst ab einer Schwankung von mindestens 10mm berechnet wird, das natürlich die Genauigkeit von 3 auf 30 Liter reduziert.

Hat jemand noch eine bessere Idee, wie man das besser machen könnte ?
Mein nächster Ansatz wäre in der Zisterne etwas einzubauen, dass das Wasser vom Filter über ein Rohr bis unter die Wasseroberfläche leitet.

Gruß
Roman
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Marlen am 03 Oktober 2017, 21:05:38
Hallo,
interessant.
Das will ich auch,  was is das für ein Ultraschall-Entfernungsmesser? Wo drann hängt der?
Zu deinem Problem, mit dem Tropf-Wellen:
Was wäre wenn du das in ein Rohr baust?
Unten und oben offen, dann steigt der Wasserstand im Rohr mit wie außen, aber die Tropfwellen kommen da nicht an.

LG
Marlen
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Roman am 03 Oktober 2017, 21:32:39
Hallo Marlen,

Als Ultraschallsensor hab ich folgenden
"dyp-me007y ultraschall sensor modul"  - z,B. bei Amazon. Läuft bei mir an einem Raspberry an den GPIO-Boards

Hier gibt es allerdings 2 Versionen vom Modul , einen mit serieller Schnittstelle, einen mit einem 'Echo' Port. Welches man bekommt ist wohl Glückssache (ich hatte schon beide, das serielle ist mir wesentlich lieber und meiner Meinung nach genauer)
der Serielle wird mit 3 Drähten angeschlossen und die Messlogik on board, die Werte lassen sich direkt in mm auslesen.
Der andere wird mit 4 Drähten angeschlossen und liefert auf dem 'Echo'-Port die Laufzeit des Ultraschallsignals, den Abstand muss man dann selber ausrechnen.
Für beide gibt es einige Anleitungen und Beispielprogramme im Netz. (meines läuft in Phyton und übermittelt die Werte per telnet an FHEM).

Zum Einbau in ein Rohr bin ich mir nicht sicher, ab das funktioniert, Der Messwinkel liegt bei ca. 30 Grad was zu einigen Reflektionen im Rohr sorgen wird.

Gruß
Roman

Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Marlen am 03 Oktober 2017, 21:41:34
Hmmm.....o.k. Meine Zysterne is im Garten und das einzige was da drin ist is Strom und evtl. WLAN.
Also geht nur was mit Funk.
Wie hast du das dann Wasserdicht bekommen?

Ja, stimmt du Reflexionen im Rohr könnten stören. Und wenn du das Rohr unter den Filter machst?

LG
Marlen
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Klaus0815 am 03 Oktober 2017, 21:48:12
ZitatZum Einbau in ein Rohr bin ich mir nicht sicher, ab das funktioniert,

Nein funktioniert leider nicht, hatte es so versucht, durch die Reflektion an den Wänden kommt es zu falschen Ergebnissen
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Marlen am 03 Oktober 2017, 21:53:29


Zitat von: Roman am 03 Oktober 2017, 21:32:39
Hallo Marlen,

Als Ultraschallsensor hab ich folgenden
"dyp-me007y ultraschall sensor modul"  - z,B. bei Amazon. Läuft bei mir an einem Raspberry an den GPIO-Boards

Da steht in der Amazon Beschreibung:

Genauigkeit: 1cm
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: MadMax-FHEM am 03 Oktober 2017, 21:56:50
Ich hab einen Ultraschallsensor HC-SR04 an einem ESP8266 hängen.

Auf dem Balkon in einem Wassertank, auch nur Strom und WLAN...

Und in einem Rohr ohne Probleme...
...zumindest nix bemerkt...

Über die Genauigkeit kann ich wenig sagen (nicht gemessen) für meine Zwecke ausreichend...

Hab auch noch einen US100 (glaub ich heißt der), da der schon mit 3V arbeiten soll, würde ich mir die StepDown und Pegelanpassung sparen...
...aber da er läuft... ;)

Abdichten: nur etwas mit Silikon. Natürlich nicht da wo der Schall raus kommt... ;)

Er war auch schon 2mal etwas "unter Wasser" (etwas zu viel eingefüllt ;)  ) ging aber dann immer wieder wenn er wieder trocken war...

Läuft bereits das 2te Jahr...

Allerdings werde ich ihn wohl in ein paar Jahren mal tauschen (dürfen) aber kostet ja nicht viel...
Kabel mit Stecker also auch kein Problem...
...hoffe ich...
Gut ich muss ihn wieder ans Rohr fummeln...

Gruß, Joachim
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Roman am 03 Oktober 2017, 22:04:07
Hallo,

meine Zisterne ist auch im Garten. Ich hab oberhalb des Maximalwasserstandes ein 100er Rohr in den Keller in dem der Saugschlauch zum Hauswasserwerk im Keller läuft (Wasserleitungen für Toiletten, Waschmaschine, Garten). Dadurch hab ich noch einen Telefondraht zum Raspi im Keller gelegt. (5V Stromversorgung und Steuerleitungen für die Platine)
Der Sensor selber ist Wasserfest, die kleine Platine hab ich in ein IP67 Gehäuse in der Zisterne oberhalb des Max-Wasserstandes eingebaut. DIe Anschlüsse sind mit Heißkleber abgedichtet. Läuft schon über ein Jahr ohne Probleme.
Funk wäre bei mir wahrscheinlich ein Problem (Zisterne ist dicker Beton).
Eine Funklösung sollte aber auch mit einem Ardunio einfach zu realisieren sein.

Das mit dem Rohr probier ich bei Gelegenheit mal aus, ich hab gehofft, dass ich das programmtechnisch lösen kann (Mittelwertbildung oder ähnliches).

Gruß
Roman
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: MadMax-FHEM am 03 Oktober 2017, 22:12:50
Mittelwertbildung ist sicher auch eine Lösung...

Hatte auch schon mal drüber nachgedacht, da ich hin und wieder "unplausible Werte" bekomme.

Ich "verwerfe" den dann einfach und liefere den letzten "guten" Wert...

Hab schon überlegt ein paar mal hintereinander zu messen und dann den Mittelwert zu nehmen...

Aber für meine Anwendung (also eigentlich genügt Tank leer bzw. Tank fast leer -> wieder füllen) reicht es, daher nicht implementiert...

Statt Arduino mit Funk lieber gleich ESP8266, ist quasi Arduino mit WLAN onboard...

Gruß, Joachim
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Marlen am 03 Oktober 2017, 22:18:18
Arduino mit WLAN onboard


Aha, und das wird dann programmiert wie ein normaler Arduino?
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Roman am 03 Oktober 2017, 22:21:36
Zitat von: Marlen am 03 Oktober 2017, 21:53:29

Da steht in der Amazon Beschreibung:

Genauigkeit: 1cm

ja, steht da, die serielle Variante gibt den Abstand in mm aus. Wenn ich meine Messwerte die letzten Wochen aber anschaue liegt die Genauigkeit wie geschrieben bei +/- 1mm. Wenn kein Verbrauch und kein Regen schwankt die Messung dann ab und zu zwischen 3 Werten (z.B. 744 und 746 mm). Größere Abweichungen sind mir noch nicht aufgefallen.
Hier mal ein Auszug aus meinem Zisternen Logfile (1mm = 3 Liter, gemessen im Minutentakt, geloggt werden nur Änderungen)
2017-10-02_09:45:49 Zisterne Nutzliter: 1956
2017-10-02_09:46:49 Zisterne Nutzliter: 1959
2017-10-02_09:47:49 Zisterne Nutzliter: 1956
2017-10-02_09:50:49 Zisterne Nutzliter: 1959
2017-10-02_09:52:50 Zisterne Nutzliter: 1956
2017-10-02_09:53:52 Zisterne Nutzliter: 1959
2017-10-02_09:54:49 Zisterne Nutzliter: 1956
2017-10-02_09:55:49 Zisterne Nutzliter: 1959
2017-10-02_10:07:49 Zisterne Nutzliter: 1956
2017-10-02_10:08:49 Zisterne Nutzliter: 1959
2017-10-02_10:09:49 Zisterne Nutzliter: 1962
2017-10-02_10:10:49 Zisterne Nutzliter: 1959
2017-10-02_10:11:49 Zisterne Nutzliter: 1956


Ein große Genauigkeit fände ich gut, da ich dann z.B. die gefallen Regenmenge vom der Bewässerungsmenge abziehen würde.

Gruß
Roman
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: MadMax-FHEM am 03 Oktober 2017, 22:38:37
Zitat von: Marlen am 03 Oktober 2017, 22:18:18
Arduino mit WLAN onboard


Aha, und das wird dann programmiert wie ein normaler Arduino?

Quasi ja.

Also es gibt viele Möglochkeiten...

Ich selbst nutze die Arduino-IDE.
Per Boardmanager einfach ESP installieren und Board auswählen fertig...

Einzig bei manchen Bibliotheken gibt es halt dann auch was ESP-spezifisches...
Aber das findet sich...

Gruß, Joachim
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Marlen am 03 Oktober 2017, 22:40:31
Was schlägst du mir dann für board vor?
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: MadMax-FHEM am 03 Oktober 2017, 22:55:34
Am einfachsten ist wohl Wemos D1.

Alles dran, USB anstecken programmieren laden fertig...

Und dann einfach per USB-Ladegerät Strom dran und läuft...

Für andere ESP-1, ESP-12, ... brauchst du halt noch einen USB-Tx/Rx-Umsetzer mit 3V, also umständlich...

Und darauf halt achten: ESP verträgt nur 3V an den GPIOs...
(Wemos weiß ich jetzt gar nicht, hab ich noch nicht viel gemacht, die meisten Projekte waren schon durch bevor ich den entdeckt hatte)

Zu ESP gibt es auch einiges im Forum...
...gibt ja fast tausend Wege den in fhem zu integrieren...

Gruß, Joachim
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Marlen am 04 Oktober 2017, 07:39:39
Guten Morgen,

ich hab schon einen WEMOS auf einer 1-Wire-Bridge vom Hexenmeister am laufen. Hab den in meine Heizungsanlage gebaut, um hier Temperaturen zu messen und ein wenig mit zu schalten. ( Verträgt 5V)

Aber kann man auf einen WEMOS dann auch Sketche spielen wie auf einen normalen Arduino? Ich hab da nur ESPeasy drauf.

LG
  Marlen
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: MadMax-FHEM am 04 Oktober 2017, 21:02:49
Im Prinzip ja.

5V als Stromversorgung aber auch GPIO?
Was ich so (auf die Schnelle) gelesen hab nur 3,3V...

Evtl. gibt es ja auch einen Ultraschall mit ESPEasy...
Hab zwar im Forum mal drüber geschaut aber das war's auch schon...

Ich programmiere (lieber) selber... ;)

Gruß, Joachim
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: kleinerDrache am 04 Oktober 2017, 21:27:44
Warum lässt du nicht den Zulauf in ein Rohrstück plätschern ? Da drinn richten die Wellen keine Verfälschung an und auch dein Sensor  bleibt trocken weil kein Spritzwasser mehr da ist (bleibt auch im Rohr).
Titel: Antw:Wasserstandsmessung Zisterne -> Genauigkeit bei Regen
Beitrag von: Roman am 05 Oktober 2017, 21:44:01
Hallo KleinerDrache,

ein Rohr am Einlauf wird nicht so einfach, sonst hätte ich das schon gemacht.
Der Einlauf geht durch ein Filterrohr (ca. 60cm Drahtgeflecht) und läuft dort wiederum in einen Sieb (ca. 60x20cm) aus dessen Gesamtfläche das Wasser dann in die Zisterne tropft.
Hat den Vorteil, dass das Zisternenwasser sehr sauber ist und auch für die Waschmaschine geeignet ist.

Ich probier mal Mittelwertbildung ob ich die Schwankungen damit ausgleichen kann.

Gruß
Roman