Wasserstand in Zisterne Messen für 5 EUR (falls analoge Schnittstelle schon da ist)

Nach ein bischen Frust beim Suchen nach einer Lösung für die Zisternensteuerung (ob der Preise, die man für Sonden hinlegen muss [ich weiss, für den Profibereich müssen die einfach richtig gut == richtig teuer sein]), habe ich gestern eine kleine Bastelarbeit durchgeführt, vielleicht hilft das auch jemand anderem. Ich denke, dass das eine einfache und auch zukünftig leicht wartbare Lösung ist.

Einfaches Prinzip:

Schwimmer --> Stange --> Poti

Der Schwimmer bewegt ich mit dem Wasserpegel auf und ab. Dadurch wird über die Stange das Poti gedreht. Verkantungen etc. kann man vernachlässigen, wenn man ausreichend Platz hat, denn dann kan der Schwimmer nach allen Seiten ausweichen ohne Widerstand.

Je größer dabei der Schwimmer (Fläche) und je weiter weg vom Wassereinlass, desto unanfälliger gegen „Wellen“ bei Wassereinlass ist die Konstruktion.

Über die Länge der Stange kann man das Delta der Spannung je Ausschlag justieren (kurze Stange, großer Ausschlag). Meist will man ja eh schon bei kleinen Hüben reagieren, vielleicht bei 10-50 cm.

Will man es noch „genauer“ haben, kann man auch zwei solcher Dinger bauen, die Kosten sind ja verschwindend. Allerdings sind Grenzen da: Das Gewicht des Schwimmers plus Stange muss schliesslich groß genug sein, um das Poti zu bewegen.

Ich hab’ alles aus rumliegenden Materialien gemacht:

1.) Styropor-Fetzen als Schwimmer, daran einen (leichten) Stab befestigen - ich habe eine PVC Wasserleitung Durchmesser 1cm genommen

2.) Vierkant-Material quer einmal im Durchmesser der Achse des Poti bohren, dazu quer nochmals vier kleine Löcher um den Stab / das Rohr mit Kabelbinder daran zu befestigen

3.) Auf Achse des Poti (quer dazu) in das Vierkant ein Loch für eine Madenschraube bohren, ggf. Gewinde reinschneiden (ich habe ein stück Alu-Vierkant-Profil genommen, da tut’s auch ne Blechtreibschraube)

4.) Stab / Rohr am Vierkant mit Kabelbinder anbringen, Poti un Vierkant einschieben und mit Madenschraube fixieren

5.) Kleinen Winkel aus dem Baumarkt für Poti bohren (7mm) und zum „U“ biegen - das trägt das Ganze

6.) Poti an Winkel dranschrauben (oder besser: Winkel an Poti plus Stab-Konstruktion)

7.) Kabel ans Poti (3 Adern) löten und das Ganze dann in die Zisterne verlegen.

Kabel wentsprechend der Lötung am Poti als Spannungsteiler zwischen an Spannung und Eingang des Sensors (z.B. Net-IO) klemmen und einmessen.

Fertig.

Als Verfeinerung habe ich das Poti noch mit Silikon abgedichtet, um Feuchteeintritt zu verhindern und eine längere Lebensdauer des Schleifers zu gewährleisten (wobe der Austausch in Sekunden erledigt ist und präventiv leicht alle paar Jahre erfolgen kann.

Ausserdem denke ich, dass ich das Poti nach einiger Zeit einfach um ein paar Grad drehen werden sollte, denn die meisten täglichen Pegelunterschiede spielen sich bei uns so im 5-10 cm Bereich ab, weil die Zisterene recht groß ist. Da wird’s ne Abnutzung beim Poti an dieser Stelle geben, nehme ich an.

Für „Extremwerte“ wie „kurz vor Überlauf“ oder „so gut wie Leer“ werde ich noch zwei Rohre anbringen, in denen Styroporbälle mit Magnet einen Reed-Kontakt auslösen.

Ich hänge mal nei kleine Zeichnung ran, um die Konstruktion zu verdeutlichen.

Visio-Pegel Zisterne_2.pdf (37.9 KB)

Sehr schön, als Elektroniker würde ich dir ein niederohmiges Poti 10R oder100R oder so empfehlen.
Damit sollten die unvermeidlichen Feuchtigkeistprobleme den Messwert etwas weniger beeinflussen.
Alternativ könnest auch einen magnetischen Winkelencoder nehmen. Die gibts in IP67 und sind absolut Verschleißfrei.

Noch ein Tip für feuchtigkeitskritische Umgebungen: Die Messpannungen nicht permanant anliegen lassen, sondern nur in zb. minutenintervall getakteten Impulsen. Die restliche Zeit sollte alles komplett stromlos sein. Damit kann Korrosion durch elektrolythische Prozesse deutlich reduziert werden.

Ich hab keine Zisterne, aber ein Aquarium, drum frag ich mal blöd: Kann es vorkommen das irgedwelche Tiere oder Unrat (Schnecken, Blätter oder so) in die Zisteren kommen und dir die Mechnik blockieren ?

gruß
bb

Poti 10R oder100R

Hatte gerade nur noch viele 25k rumliegen (die ich dann auch oft austauschen kann, weil ich davon noch aus alten Zeiten „tonnenweise“ welche habe). Aber für andere Nachbauer sicher überlegenswert - Netzteil ausreichend groß planen, 10R und 5V haben wir immerhin 500mA (und 2,5W) nur für diesen Sensor!)

Ich setze deshalb mal auf „verkapseln“ und gucke mir erstmal die Sache eine Weile an. Es wäre ja zusätzlich auch leicht, ein kleines Gehäuse mit einem Dichtring zu nutzen. Dann sollte die Restfeuchte eigentlich kein Thema mehr sein. Und ich habe Potis mit Stahlgehäuse, die sind ganz gut zu versiegeln … schau mer mal, dann seh mer scho.

Alternativ könnest auch einen magnetischen Winkelencoder nehmen. Die gibts in IP67 und sind absolut Verschleißfrei.

Das wär’ dann die Profilösung. Auf die Schnelle war nur das Poti greifbar.

Noch ein Tip für feuchtigkeitskritische Umgebungen: Die Messpannungen nicht permanant anliegen lassen, sondern nur in zb. minutenintervall getakteten Impulsen. Die restliche Zeit sollte alles komplett stromlos sein. Damit kann Korrosion durch elektrolythische Prozesse deutlich reduziert werden.

Sehr guter Tip - der Praktiker spricht! Zumal ja (ungenutzte) analoge Ausgänge vorhanden sind beim NetIO. Allerdings ist das dann ja auch nicht Kriechstromfrei … müsste also über ein Relais gelöst werden, was bei vielen Messabtastungen wieder als Verschleissteil anzusehen wäre … hmmm.

–> Praktischer Tip?

Kann es vorkommen das irgedwelche Tiere oder Unrat (Schnecken, Blätter oder so) in die Zisteren kommen und dir die Mechnik blockieren ?

Theoretisch ja, praktisch in meinem Fall eher nicht (und eigentlich soll in eine Brauchwasser-Zisterne auch kein solches Zeug rein kommen. Und da in meinem Fall wegen der „L“ Form der Zisterne der Stab praktisch ganz frei ist und durch die Länge einen recht ordentlichen Hebel hat, wüsste ich jetzt nicht, was da passieren sollte.

Höchstens, dass eine Powerschnecke (es gibt ja auch Raketenschnecken) sich am Poti festhält und sich in der Achse verbeisst. Aber wenn das öfter vorkommen sollte, bau ich noch nen Abwehr-Laser ein. Da is noch Platz … lol.

Lebensdauer hängt davon ab wie man die Teile behandelt. Gute Signalrelais kommen bei ordentlicher Behandlung locker weit über 10 Mio Betätigungen.
Wenns man sie an deren Leistungsgrenze betreibt und auch noch Hotswitching macht dann sinds etwa 1-2 Zehnerpotenzen weniger.

Alternative hängt von deiner Schaltung ab. Bei Raumtemperatur sind die Leckströme eines großen Mos Fet eh nur wenige nA. Da sollte sich dann nix mehr tun.

Schau zb. auch nach PhotoMos Relais. Die sind grad ganz stark im Kommen.

Du glücklicher, die Elektroden der Leitwertmessung im Aquarium scheinen die Schnecken geradezu magisch anzuziehen.
An irgendwelchen mechnischen Teilen rumzuschaukeln muß für die Viecher auch ein großes Vergnügen sein.

Zur Pegelüberwachung nehm ich übrigens eine optischen Sensor. Der ist für meine Anwendung perfekt. Kann aber nur Ein/Aus. Durch entsprechnde Anti-Tropfen Form ists auf den mm genau reproduzierbar.

gruß
bb

Lebensdauer hängt davon ab wie man die Teile behandelt. Gute Signalrelais kommen bei ordentlicher Behandlung locker weit über 10 Mio Betätigungen.
Wenns man sie an deren Leistungsgrenze betreibt und auch noch Hotswitching macht dann sinds etwa 1-2 Zehnerpotenzen weniger.

Stimmt. Hatte ich in der Hitze des Gefechts glatt übersehen. Insofern wär das ne Möglichkeit, Kostet einen Digitalen Aus- und einen Analogen Eingang.

Hast nen Tip für ein günstiges 5V Signalrelais? Bist ja wohl vom Fach …

Zum Thema Schnecken: Ich hoffe, dass sich meine Zisterne nie in ein Feuchtbiotop verwandeln wird … und falls, dann spielt der Wasserstand auch keine wirkliche Rolle mehr.

Bin grad noch über ein Teil gestolpert, das als Alternative auch preislich ganz interessant scheint. Bin mir nur nicht so sicher, ob das mit Wasseroberflächen was gibt … brauch nämlich noch nen Melder für den Pool, und da ist ein Stab reinstehend mit Schwimmer doch was hinderlich.

AREXX YT-ULT3 YETI Ultraschall-Satz | ELV-Elektronik

Sowas in Mini wär meine Wahl, dann kann ich das Teil im Skimmer verbauen.

Ja, ich verbaue u.a. Relais, viele. da industrielle Anwenndung kommts mir aber nur auf Zuferlässigkeit und Schaltgeschwindigkeit an. Der Preis ist komplett wurscht.
SDS, Coto, Nais-Panasonic sind immer gute Kandidaten. In letzte Zeit hab ich zb. gerne die TN2 Serie von Nais verwendet.
Für deine Anwendung schenken sich die aber alle nichts. Nimm was du kriegen kannst. Wenn in den Applikation Notes " geeignet für ATE und Telekom Anwendungen" steht dann ists für die Zisterne schon lange gut.

In Punkto messen ist immer die erste Frage: Wie genau will ich messen, und wie genau kann mein Messgerät messen.
Aus dem ergibt sich dann die Lösung und der Preis.

Ist es - wenn man sich einen Pool leisten kann - denn wirklich von Interesse ob ein Füllstandssensor 19,90 oder 119,90 kostet ? :rolleyes:
Das ist doch so wie wenn man sich einen dicken Daimler kauft aber dann mit runderneuerten Reifen rumfährt.

gruß
bb

@jwka

Dir würde ich gern mal mein System zuschicken.

Du hast PDF’s und Zeichnungen erstellt, Vierkantrohre gesägt und montiert, Hebelwirkungen mit Potis konstruiert…

Aber Du willst nicht über mein Luftdruckmessystem nachdenken, weil die Zeit fehlt… :wink:

Das ist viel einfacher, oxydiert nicht rum, mißt genau und ist klein…

Sensor 15€, Pumpe 10€ bischen PVC und Befestigungsmaterial und gut, analoge Messeinrichtung hast Du ja, fehlt noch eine zyklische Pumpenansteuerung (machen Einige über Pollin-Net IO).

Das ist doch kein Geld und nicht viel Aufwand…

Haste mal Bock drauf? Darfst auch erst einmal nur testen…?

Gruß Helmut

Hi Helmut

Mit deiner Zutatenliste kann ich mir vorstellen wie das funktioniert.
Super Idee !! -und vor allem- für alle Medien geeignet.
Das müßte sich doch im Öltank gut machen ?

gruß
bb

Ja,
auch zähflüssige Medien gehen damit, weil es eine Pumpe gibt.

Die, die ich habe schafft 0,5 Bar laut Beschreibung und ist schon bei einem 5 mtr Wasserspeicher in Betrieb.

Dauerte ein wenig bis man das blubbern hörte…

Wenn Du dich ev. daran erinnerst, die Füllstandsmessgeräte, die mit so’m Ziehmechanismus den Ölstand messen,
die arbeiten auch so.

Gruß Helmut

Wie gleichst denn die Komprimierbarkeit von Luft aus ?
Für hohe Genauigkeit und große Füllhöhen müßtest ja eigentlich das Luftvolumen im Messrohr/Schlauch kennen und dann irgendwie mit dem Komprimierverhalten von Luft verrechnen.

Wenn mich meine Pegelsensoren zur Aquarium- Wechselwasseraufbereitung mal wieder ärgern werd ich mich daran erinneren. Luftpumpe ist da ja auch nicht weit.
Im Becken selbst klappts mit der Pegelkontrolle wegen dem optischen Sensor nun hervorragend.

schönen Dank für die Idee
bb

Steht im WWW besserbeschrieben, als ich es hier schreiben könnte.

Grundsätzlich ist der Gegendruck des Mediums auf die Luft im Rohr das Maß für den Füllstand.

Das Bild hier erklärt auch meinen Aufbau, nur dass ich keine Luftflasche sondern eine Pumpe nehme, keinen Diff-Sensor, also kein P2 nehme und nur den Drucksensor auslese.

Gruß Helmut

Von ELV gibts „Kapazitiver Füllstandsmesser KFM 100“.
Den hatte ich, hat aber nicht lange gehalten.

Dann gibts noch den LevelJet von der Fa.Projet. Der arbeitet auch mit Ultraschall.
Den habe ich seit ein paar Jahren ohne wesentliche Störung in Betrieb. Ich habe ein 40mm-Abflussrohr mit Löchern am Boden und kurz vor dem Sensor in den Tank gestellt und den Sensor oben mit einer Gummidichtung oben locker eins Rohr geschraubt.

Wenn ich wollte, könnte ich die Anzeige noch mit einem XBee an IPS anschliessen. Brauch ich aber nicht.

Einzige Störung: Ab und zu kondensieren mal ein paar Tropfen auf dem Sensor(einmal pro Jahr). Muss man dann abwischen. Der Sensor ist gekapselt.

PS. Geht etwas am Thema vorbei (5 Euro reichen da nicht)

@Helmut: Habe Dir gerade ne PN geschickt.

@Audi2010: Ich kenne die Levejets. Das kostet doch so um ie 200 EUR aufwärts, wenn ich das richtig seh?

Kann sein. Ich weiss es nicht mehr so genau. Eine Bastellösung ist natürlich wesentlich preiswerter.

Ich wars aber damals leid, nachdem das ELV-Teil nicht mehr ging. Das Kondenswasser ist in diesem Bereich wirklich ein Problem.