เซ็นเซอร์สำหรับระดับถังเก็บน้ำใต้ดิน


13

ในทำนองเดียวกันกับคำถาม " วิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบว่าเหยือกน้ำขนาด 5 แกลลอนว่างเปล่าหรือเปล่า " ฉันกำลังมองหาวิธีวัดปริมาณน้ำในภาชนะ นี่คือเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับ Arduino สำหรับการบันทึกและการรายงาน แต่มันเป็นภาชนะที่แตกต่างกันมาก

ฉันมีบ้านที่มีน้ำใช้ในครัวเรือนที่จัดหามาจากถังคอนกรีตใต้ดิน (ประมาณ 3,000 แกลลอนสหรัฐ 11,000 ลิตร) แม้ว่าจะมีคัทเอาท์สวิตช์ลอยเมื่อมันว่างเปล่า (เพื่อป้องกันปั๊ม) แต่ฉันอยากจะรู้ว่ามันลดน้อยลงไปนานก่อนหน้านั้น สิ่งที่ดีเลิศในการวัดอย่างแน่นอนหรือในขั้นตอน (อย่างน้อยในแปดโหลด) ดังนั้นซอฟต์แวร์สามารถคาดการณ์เมื่อมันจะหมดตามการใช้งานเฉลี่ยและสามารถตรวจสอบออนไลน์เมื่ออยู่ห่าง

รถถังมีช่องคอนกรีตขนาดใหญ่และรูเล็ก ๆ ที่มีก้านวัดแบบดั้งเดิมที่มีอยู่ดังนั้นการเข้าถึงจึง จำกัด มันอยู่ในสภาพแวดล้อมทะเลทรายที่รุนแรง แต่ห้องปั๊มและพลังงานอยู่ห่างออกไปเพียงไม่กี่ฟุต

ความคิดบางอย่างที่ฉันมี:

  • ระงับสวิทช์ลอยด้วยสายที่มีความยาวแตกต่างกันจากแถบด้านในถังและวางสายทั้งหมดกลับไปที่คอนโทรลเลอร์ ยากที่จะติดตั้งน่าเกลียดเทคโนโลยีต่ำ หรือสิ่งที่คล้ายกันในเสาแนวตั้ง
  • หน้าสัมผัส (เช่นปลั๊กสหรัฐ 2 ขา) บนเสาแนวตั้งที่เชื่อมต่อกลับไปยังคอนโทรลเลอร์อีกครั้ง (อาจใช้สายริบบิ้น) การกัดกร่อน / ขั้วบวกอาจเป็นปัญหาถึงแม้ว่ากำลังงานอาจเป็นเพียงแค่ช่วงเวลาสั้น ๆ การรวมตัวของใยแมงมุมและแมลงที่ตายแล้วอาจทำให้อ่านผิดได้
  • ใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวนอย่างเต็มที่ในแนวตั้งและใช้เป็นเสาอากาศเพื่อส่งพัลส์ผ่านและใช้ความแตกต่างระหว่างวิธีการทำงานเป็นเสาอากาศในอากาศและในน้ำ (เช่นเครื่องวัด SWR) เพื่อคำนวณว่าไกลแค่ไหน น้ำคือ
  • ตัวตรวจหาระยะทางอัลตราโซนิก (หรือแสง) ติดตั้งอยู่ใต้ฟัก ช่วงต้องมีความยาวไม่เกิน 2 เมตร (6 ฟุต)
  • เครื่องมือค้นหาความลึก (โซนาร์) บนทุ่น ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการส่งสัญญาณออก (สายยาวอาจพันกันเมื่อถังเติม)

สองอันสุดท้ายจะดียิ่งขึ้นหากพวกเขาเป็นแบบไร้สาย (เพื่อบันทึกการใช้สายเคเบิลที่อาจได้รับความเสียหาย) แต่ฉันไม่คิดว่าฉันจะได้รับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ฉันต้องการ (1 ปีขึ้นไป)

ความคิดอื่น ๆ ? มีใครเคยทำเช่นนี้บ้าง?

คำตอบ:


12

ฉันมีพื้นหลังทำงานบนเรือที่เกจวัดระดับถังที่แข็งแกร่งและใช้งานได้เป็นส่วนสำคัญของเครื่องมือที่มีให้คุณ น้ำเป็นของเหลวที่ให้อภัยและง่ายที่สุดในการตรวจวัด - เย็นไม่หนืดเกินไปไม่กัดกร่อนและทำความสะอาดง่าย มีตัวเลือกมากมายสำหรับคุณ

โดยส่วนตัวฉันจะหลีกเลี่ยงระบบใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแช่สิ่งใด ๆ ในของเหลวถ้าเป็นไปได้ การกันน้ำไม่ใช่เรื่องง่าย ฉันจะพยายามอยู่กับระบบที่ผ่านการทดลองและทดสอบแล้ว

ดังนั้นในการแก้ปัญหาของคุณ:

  1. สวิตช์ลอยหลายตัว - มีความละเอียดต่ำ น่าเชื่อถือ คุณสามารถซื้อแอสเซมบลีที่มีสวิตช์ลิมิตสวิตช์ LowLow, LowHigh, HighLow, HighHow และ HighHigh ที่มีอยู่แล้วสำหรับการรักษาระดับถัง แต่สิ่งเหล่านี้คือคุณภาพอุตสาหกรรมที่มีราคาอุตสาหกรรม

  2. สิ่งนี้จะได้ผล แต่การกัดกร่อนจะเป็นปัญหา ความละเอียดถูก จำกัด โดยจำนวนผู้ติดต่อที่คุณมี

  3. แนวคิดที่น่าสนใจ แต่น่าจะต้องใช้งาน DSP จำนวนมาก ไม่ใช่วิธีที่ทดลองและทดสอบแล้ว

  4. เซ็นเซอร์อัลตราโซนิคจะเป็นวิธีที่ฉันชอบ ไม่ต้องสัมผัสความละเอียดสูงช่วง 2 ม. เป็นเรื่องง่าย พยายามและทดสอบระบบ

  5. ความคิดที่น่าสนใจจะต้องทำงานมาก ง่ายต่อการวัดความลึกของอากาศตาม 4 และทำคณิตศาสตร์ง่าย ๆ

วิธีการอื่น ๆ อยู่ในใจ:

  1. เซ็นเซอร์ความดันที่ด้านล่างของถัง มักใช้กับเรือใช้งานได้ดี แต่ต้องการการแช่ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้

  2. การตรวจสอบการไหลเข้า / ออก เครื่องวัดการไหลของเอาต์พุตสามารถบอกคุณได้ว่าคุณใช้ไปมากน้อยเพียงใด การอนุมานระดับเช่นนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด

มีวิธีอื่น ๆ อีกนับล้านวิธี แต่ก็มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ

อัลตร้าซาวด์จะเป็นวิธีที่ดีในการทำเช่นนี้ เซ็นเซอร์Parallax Ping ที่ใช้กันทั่วไปจะทำงานได้ ในความเป็นจริงคุณจะต้องทำการวัดค่ามากที่สุดทุก ๆ ชั่วโมงเพื่อให้คุณสามารถใช้งานแบตเตอรี่ได้ยาวนาน คอนกรีตมีแนวโน้มที่จะนำเสนอช่วงความท้าทายไร้สาย ตัวรับส่งคลื่นความถี่วิทยุส่วนใหญ่จะผ่านเข้าไปได้อย่างเป็นรูปธรรมดังนั้นให้วางเครื่องรับไว้ใกล้ ๆ

หากคุณต้องการความคิดเกี่ยวกับวิธีการทำ google สำหรับการตรวจสอบระดับน้ำมันล้ำเสียง- มีโซลูชั่นการค้าไร้สายมากมาย


6
ฉันจะเห็นด้วยกับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ติด PVC ที่มีความยาวลงไปในรู Dipstick ลงในถังเพื่อให้ท่อเต็มจากด้านล่าง วางลูกปิงปองหรือลอยลงไปในท่อเพื่อให้มันขึ้นและลงภายในท่อ เล็งเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกลงท่อและอ่านระยะห่างจากลูกบอล / ลอย
mikeY

1
ฉันไม่มีปัญหาในการใช้เซ็นเซอร์เปล่าลงบนน้ำที่มีความยาว 5 ซม. ของท่อในตอนท้ายเพื่อลดการสะท้อนกลับปลอม แต่ฉันชอบความคิดลูกปิงปอง
Cybergibbons

1
@ ความคิดที่ดีของไมค์ แต่ฉันไม่รู้ว่าเซ็นเซอร์อัลตราโซนิคส่วนใหญ่จะไปถึงที่ลึกพอสำหรับถัง 3,000 แกลลอนหรือไม่ นอกจากนี้เซ็นเซอร์อาจกว้างเกินไปที่จะใส่ในท่อที่ถือลูกปิงปอง ...
Anonymous Penguin

1
ช่วงของคำถามจะต้องมีความยาวประมาณ 2 ม. Parallax Ping ทำ 3 ม
Cybergibbons

1
cybergibbons - รายการที่ดีของเหตุผล / ต่อต้านฉันเห็นด้วยกับคุณว่าอัลตราโซนิกดูง่ายที่สุดและเป็นมาตรฐานที่สุด ฉันจะปล่อยให้คำถามเปิดอีกสองสามวันสำหรับคำแนะนำอื่น ๆ ก่อนที่จะตอบคำถาม @ ไมค์ - ความคิดที่ดีติดง่าย แต่รูที่มีอยู่ (ผ่านคอนกรีต) ที่ dipstick ใช้คือ (ตามที่ Annonomus Person แนะนำ) แคบเกินไปสำหรับเซ็นเซอร์ (ประมาณ 1/2 นิ้วเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม.) ความลึกอาจใกล้ถึง 3 ม. มากกว่า 2 ม. แต่ก็ยังพอ (เพราะไม่เคยว่าง)
Rob Hoare

17

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

ลิงค์ด้านบนมีวิธีการที่ดี

การตรวจวัดระดับน้ำโดยใช้ Pressure Transducer

หลักการนั้นเหมือนกับมาตรวัดระดับลมแบบดั้งเดิมยกเว้นว่าตัวบ่งชี้การหมุนจะถูกแทนที่ด้วยทรานสดิวเซอร์แรงดันและปั๊มที่ดำเนินการด้วยตนเองจะถูกแทนที่ด้วยปั๊มลมพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ

เมื่อปั๊มเปิดอยู่อากาศจะไหลผ่านท่อพีวีซีที่มีน้ำหนักไปยังด้านล่างของถังซึ่งมีฟองอากาศปรากฏอยู่ ในขณะนี้ความดันอากาศในท่อพีวีซีเท่ากับความดันคงที่ที่ด้านล่างของถัง เมื่อแรงดันน้ำที่ด้านล่างของถังเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับน้ำแรงดันอากาศในท่อพีวีซีจะเท่ากัน ความดันอากาศจะถูกแปลงเป็นแรงดันอะนาล็อกโดยตัวแปลงสัญญาณแรงดัน แรงดันไฟฟ้านี้สามารถอ่านได้ง่ายโดย arduino

ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ของวิธีนี้เกี่ยวกับเทคนิคอื่น ๆ ที่มีอยู่คือไม่จำเป็นต้องวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หรือโลหะลงในถังที่สภาพแวดล้อม (ความชื้นส่วนใหญ่) ไม่เอื้ออำนวย เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดการกัดกร่อน


โปรดอัปเดตคำตอบของคุณพร้อมรายละเอียดในกรณีที่ลิงก์มีการเปลี่ยนแปลงหรือลบออก
sachleen

6

มันเป็นเรื่องยากเมื่อคุณมีรูเล็ก ๆ เท่านั้นที่จะใช้งานได้ดังนั้นการพยายามเข้าไปข้างในเพื่อติดตั้งชุดลูกลอยหรือหมุดสัมผัสที่ด้านข้างนั้นไม่เหมาะ อัลตร้าโซนิคเป็นความคิดที่ดี แต่ฉันไม่รู้ว่าจะทำได้อย่างไร โดยส่วนตัวแล้วฉันจะลองใช้สายเคเบิลเพราะมันง่ายพอที่จะวางลงในรูและรอผลของคุณ

หากคุณต้องการลองใช้สายเคเบิลผ่านสายเคเบิลคุณอาจต้องการใช้เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำนี้หรืออย่างน้อยก็ให้ทำโครงการของคุณเอง

มันไม่กัดกร่อนและไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งควรจะนำไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้นและมีโอกาสน้อยที่มันจะล้มเหลวหรือพังทลาย กล่องหุ้มกันน้ำได้และคุณสามารถหาซื้อได้พร้อมรีเลย์ที่ติดตั้งเพื่อให้เหมาะกับความต้องการในการตรวจสอบของคุณ ปัญหาเดียวที่ฉันเห็นคือมันไม่ได้เป็นแบบไร้สาย แต่อย่างอื่นมันดูเหมือนว่าจะใช้งานได้ดี


5

ฉันรู้ว่าคุณถามเรื่องนี้เมื่อไม่กี่เดือนที่ผ่านมา .. แต่บางครั้งก็มีบางสิ่งบางอย่างทางเทคนิคที่โครงการไม่เสร็จสมบูรณ์หรืออย่างน้อยก็ไม่ได้เรียงลำดับ

ดังนั้นในขณะที่คุณกำลังสร้างโลกใหม่ของคุณด้วย Arduino ฉันสามารถแนะนำให้คุณวางท่อลงไปในรูจุ่มและใส่แท่งจุ่มแบบลอยได้หรือไม่? 1.5 "ท่อ. 1/4" เดือยติดกาวกับลูกปิงปอง ติดธงที่ด้านบนของเดือย ตอนนี้คุณจะเห็นระดับเมื่อใดก็ตามที่คุณเดินผ่าน


3

ฉันใช้วิธีอัลตราโซนิกเป็นเวลาเกือบหนึ่งปีแล้วและปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือเซ็นเซอร์ล้มเหลวเนื่องจากการแทรกซึมของน้ำ (การควบแน่น) ความพยายามครั้งล่าสุดของฉันใช้เวลาประมาณสองสัปดาห์ ฉันใช้สเปรย์พลาสติกอย่างที่คุณใช้กับที่จับเครื่องมือ ฉันใช้โล่ไร้สายเพื่อสร้างเว็บไซต์ที่แสดงระดับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเราเตอร์ของฉันด้วย ฉันต้องการส่งอีเมลถึงฉันเมื่อระดับต่ำกว่า 10% แต่ไม่สามารถใช้งานได้ ... มันไม่เลว แต่ยังต้องการงานเพื่อความมั่นคง ...


1

id ไปกับเครื่องตรวจจับอัลตราโซนิกเป็น Cybergibbons แนะนำพร้อมกับการใช้งาน / ตรวจสอบการไหล ( http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor ) เพื่อให้เข้าใจว่ามีการสูญเสียใด ๆ ผ่านการรั่วไหล ฯลฯ ฉัน ' ใช้ YUN หรืออีเธอร์เน็ตหรือเครื่องป้องกันเพื่อโทรหรือส่งรายงานประจำเดือน / กรอกฐานข้อมูลรวมถึงสั่งซื้อโดยตรงไปยังผู้จัดหาน้ำเช่นเดียวกับคุณ


1

วิธีการของหลอดฟอง ( http://dexautomation.com/?p=9 ) เป็นสิ่งที่ควรจดจำ

การวัดแบบคาปาซิทีฟทำได้ด้วย ( http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/ ) แต่หากินมาก หากคุณสามารถใช้เหล็กภายในคอนกรีตก็สามารถทำให้สัมผัสได้อย่างสมบูรณ์

โปรดทราบว่าหากน้ำมีไว้เพื่อการบริโภคโดยไม่ต้องกรองหรือทำให้บริสุทธิ์คุณอาจต้องงดเว้นจากวิธีการสัมผัสโดยตรง

Googling สำหรับ "การวัดระดับถัง arduino" ให้ผลลัพธ์ที่มีประโยชน์มากมาย

การบริโภคก็ไม่แน่นอนด้วยเช่นกันซึ่งคุณไม่สามารถคาดการณ์ได้เมื่อถังบรรจุต้องการ?


1

ปัญหาการเข้าถึงแบบ จำกัด นั้นยากมาก ... ถ้าคุณจะใช้ความคิดแบบลอยมันจะยากที่จะติดตั้งสิ่งนั้นยาก ปัญหาอื่น ๆ คือส่วนประกอบกันน้ำและทำให้แน่ใจว่าพวกเขาจะไม่กัดกร่อนและทำให้เกิดการอ่านที่ผิดพลาดซึ่งเอาชนะจุดประสงค์ของการติดตั้งระบบ แม้ว่ามันจะเป็นสถานการณ์ที่แตกต่างกัน แต่ฉันใช้เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำนี้เพื่อบอกเล่าเรื่องราวพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำที่บ้านของฉัน เซ็นเซอร์มีฉนวนอย่างสมบูรณ์และกันน้ำได้ ตัวเซ็นเซอร์เองมีความกว้างประมาณ 1 มม. ดังนั้นมันอาจจะพอดีกับอ่างเก็บน้ำของคุณ จากสิ่งที่ฉันเห็นมาจากการใช้งานของฉันก็คือมันค่อนข้างแม่นยำและใช้ได้ทั้งในน้ำเกลือและถังเก็บน้ำจืด หวังว่านี่จะช่วยได้!


1

ฉันใช้สายเสาอากาศ FM เป็นเซ็นเซอร์ความชื้นในดินและเป็นเซ็นเซอร์ระดับของเหลว จุ่มปลายด้านล่างลงในแท่งกาวที่ละลายเพื่อป้องกัน สำหรับการติดตั้งถาวรในถังเก็บน้ำฉันก็จะจุ่มสายเคเบิลลงในกระป๋องสีและแขวนไว้ให้แห้งเพื่อเป็นฉนวนพิเศษ สายอากาศที่ไม่มีการป้องกันการรั่วซึมพิเศษถูกนำมาใช้สำหรับการวัดความชื้นในดินเป็นเวลา 3 ปีโดยไม่มีปัญหา ปลายด้านบนเชื่อมต่อกับสองส่วนของ LM393 คนแรกคือไกชิตกับ 470K ค่าธรรมเนียมและ 1M ซีรีส์ ด้านลบจะถูกป้อนกลับด้วย 220K อันที่สองเป็นเพียงอินเวอร์เตอร์และเอาท์พุทป้อนกลับผ่าน 220K สอง 220ks เชื่อมต่อกับสายเซ็นเซอร์และฝา 100pf ขนานสายจึงตื่นเต้นแตกต่างกัน วงแหวนนั้นสั่นขึ้นตามความจุของสายเคเบิลเซ็นเซอร์ ความถี่จะถูกวัดโดยไมโครที่คุณชื่นชอบ 100pf พิเศษนั้นอยู่ที่นั่นเพียงเพื่อรักษาความถี่ในช่วงที่การสั่นสามารถป้อนผ่านสาย ถังน้ำเพียงพอที่จะสอบเทียบการตั้งค่า


1

คุณสามารถนำลวดตัวนำ 2 เส้นเป็นรูปตัว U ที่ถ่วงน้ำหนักที่ด้านล่างของ "U" เพื่อพักที่ด้านล่างของถัง (เหตุผลที่ใช้ลวดรูปตัวยูแทนลวดเส้นตรงคือเพื่อป้องกันไม่ให้ต้องหุ้มฉนวนปลายด้านหนึ่งจากน้ำ) จากนั้นคุณจะวัดความจุของเส้นลวดโดยที่ความจุพื้นฐานบางเส้นเป็นเส้นลวดเมื่อแห้งและลวดใด ๆ ที่เปียกจะเพิ่มความจุตามสัดส่วนกับความยาวที่เปียก ลวดใด ๆ ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการใช้งานภายนอกอาคารเช่นไม่ดูดซับน้ำจะทำและแจ็คเก็ตที่หนากว่าจะดีกว่าเนื่องจากความจุพื้นฐานจะลดลง

สามารถวัดค่าความจุได้ในลักษณะเดียวกับเซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive หรือความจุถึงตัวแปลงความถี่ (บางครั้งเรียกว่า "Oscillator")

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.