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Horst2000(R)

25.02.2019,
10:51
 

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke? (Elektronik)

Hallo!
Ich habe einen einfachen Füllstandsensor aus einer Schwimmertonne mit Ringmagnet auf einem Rohr, in welchem sich eine Reed-Widerstandskette befindet. Was ich neben der Füllstandmessung - welche soweit ausreichend funktioniert - noch benötige, ist einerseits die Bestimmung der steigenden/fallenden Flanke sowie wenn möglich eine Selbstüberwachung. Letzteres könnte z.B. durch Redundanz der Schalter erfolgen, deckt damit aber nicht den Fall ab, dass der Schwimmer irgendwo festhängt, was durchaus vorkommen kann. Ausgewertet wird das ganze derzeit noch mit ATMEGA, soll aber auch SPS-kompatibel sein. Falls jemand da irgend welche Ideen hat (allgemein oder konkreter) freue ich mich!

Hartwig(R)

25.02.2019,
12:43

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

Hallo,
es ist >20 Jahre her, dass ich einen Sickerschacht auf diese Weise überwacht habe. Pegeldifferenz ~2m. Also 16 Reedschalter in einem Cu-Rohr 10mm. Das Rohr unten sauber verlötet, die Reedkontakte zusätzlich in einem PVC-Schlauch, auch wieder unten verschweisst. Oben auf dem Cu-Rohr mit wasserdichter Kabelmuffe ein wasserdichtes Kleingehäuse mit einiger TTL-Elektronik, von dort ging es über ein 6-adriges Kabel ins Haus auf eine LED-Balkenanzeige mit Alarmgeber. Das funktionierte einige Jahre, dann fielen 2 Reedkontakte aus. Die Lösung gefiel mir nicht so recht - also Stillegung. Das Problem war der relativ große Aufwand, Elektronik außerhalb des Hauses mit Verbindung nach innen (Spannungsdifferenzen durch Naheinschläge bei Gewitteren (hatte 2x Probleme dadurch, allerdings nicht an diesem System). Der Schwimmer mit dem Ringmagneten machte nie Probleme, allerdings war die Elektronik trotz aller Schutzmaßnahmen nach Jahren reichlich durch Korrosion mitgenommen.
Seither >10Jahre hängt ein 6mm PVC-Schlauch (Baumarkt/Aquarienbedarf) im Schacht, ein Gewicht hält die Schlauchöffnung genau auf Niveau der Schachtsohle. Der Schlauch ist durch ein Wellrohr geschützt ins Haus geführt, dort habe ich einen Drucksensor angeschlossen (NXP/Motorola), die Messung erfolgt zyklisch oder dauernd, für die Dauer der Messung wird ein sehr geringer Luftstrom durch eine kleine Membranpumpe (ähnlich Pollin 330067) eingeleitet - Prinzip des gespülten Tauchrohrs. Das läuft ausgesprochen genau und praktisch wartungsfrei - EMI etc ist ebenfalls kein Problem. Verzichtet man auf die Spülung mit Luft, ist die Dichtigkeit des Systems entscheidend, Temperatur und Luftdruck sorgen für zusätzliche Schwankungen - die Langzeitstabilität wird also deutlich schlechter. Sollte der Schacht allerdings von Zeit zu Zeit trockenfallen, dann entleert sich dabei (bei entsprechender Anordnung) das Tauchrohr von selbst (evtl. nicht bei 6mm Schlauch (4mm Innendurchm.) - Kapillarwirkung!) - quasi eine Autokalibration!
Eher zufällig entdeckte ich mitten in der Landschaft in der Gegend von München (Stegen am Ammersee) eine Pegel-Meßstation, die genau nach diesem System arbeitet. Es könnte also lohnen, die Lösung mit den Reedkontaken zu überdenken - Drucksensoren lassen sich direkt an einen µC anschließen, da keine elektrischen Verbindungen zur Außenwelt erforderlich sind, mußt man sich um Störungen/EMI nich kümmern. Und sollte der Spaten mal den Schlauch erwischen, ist der auch schnell und einfach wieder Verbunden oder gar ersetzt. Daher würde ich mir die Reedswitch-Bastelei nicht mehr antuen - ich sehe keinerlei Vorteil darin.

Grüße
Hartwig

Horst2000(R)

25.02.2019,
14:08

@ Hartwig

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

Hallo Hartwig,
danke für Deinen Erfahrungsbericht! Die Anwendung hier ist allerdings leicht verschieden und befindet sich u.a. im Haus, daher keine weiten Strecken etc. Außerdem handelt es sich um Abwasser, daher kann sich der Schwimmer schon auch mal verhaken - daher die Anforderung an die Überwachung. Drucksensor habe ich auch in der näheren Auswahl gehabt, der hat sich allerdings regelmäßig auf Grund der aktiven Belüftung des Abwassers verabschiedet. Also, die Lösung mittels Reedkontakten steht soweit, aber die besagten Punkte muss ich noch klären.

karlvvv(R)

E-Mail

Wien,
25.02.2019,
14:27

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» Hallo!
» Ich habe einen einfachen Füllstandsensor aus einer Schwimmertonne mit
» Ringmagnet auf einem Rohr, in welchem sich eine Reed-Widerstandskette
» befindet.
Ich baue gerade auch so etwas, aber ganz einfach, nur für eine Tankuhr.;-)







Ich kämpfe mit dem Schwimmer für Benzin. Teste gerade PU-Schaum.

--
mfg.karl

@@GAST@@

25.02.2019,
14:35

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» Hallo!
» Ich habe einen einfachen Füllstandsensor aus einer Schwimmertonne mit
» Ringmagnet auf einem Rohr, in welchem sich eine Reed-Widerstandskette
» befindet. Was ich neben der Füllstandmessung - welche soweit ausreichend
» funktioniert - noch benötige, ist einerseits die Bestimmung der
» steigenden/fallenden Flanke sowie wenn möglich eine Selbstüberwachung.
» Letzteres könnte z.B. durch Redundanz der Schalter erfolgen, deckt damit
» aber nicht den Fall ab, dass der Schwimmer irgendwo festhängt, was durchaus
» vorkommen kann. Ausgewertet wird das ganze derzeit noch mit ATMEGA, soll
» aber auch SPS-kompatibel sein. Falls jemand da irgend welche Ideen hat
» (allgemein oder konkreter) freue ich mich!

Hallschalter statt Reedkontakte?? Diese brechen nicht.
Ultraschallsensor? Aufwand ist allerdings höher.

Horst2000(R)

25.02.2019,
15:19

@ @@GAST@@

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» Hallschalter statt Reedkontakte?? Diese brechen nicht.
» Ultraschallsensor? Aufwand ist allerdings höher.
Wie gesagt: Das Messprinzip Reedkontakt steht fest - Ultraschall funktioniert mit Anhaftungen von Abwasser auch nur schlecht.

Horst2000(R)

25.02.2019,
15:20

@ karlvvv

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» Ich kämpfe mit dem Schwimmer für Benzin. Teste gerade PU-Schaum.

Ich konnte für Abwasser einfach eine HT-Doppelschiebemuffe verwenden.

xy(R)

E-Mail

25.02.2019,
16:56

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» noch benötige, ist einerseits die Bestimmung der
» steigenden/fallenden Flanke

Ist doch nur eine Frage der Software.

» sowie wenn möglich eine Selbstüberwachung.

Statt einfachen Reedkontakten ungeschirmte Reedrelais nehmen. Dann kann man über die Spulen die Kontakte prüfen.

Hartwig(R)

25.02.2019,
17:07

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» Außerdem handelt es sich um Abwasser, daher kann sich der
» Schwimmer schon auch mal verhaken - daher die Anforderung an die
» Überwachung.
kommt darauf an, wie die Reedkontakte geschaltet sind. Der Aufwand ist allerdings in Relation zu der gewonnenen Sicherheit hoch. Besser wäre ein zweiter, getrennter Niveausensor, der einen zu hohen Füllstand detektiert und Alarm auslöst. Das sollte aber vollkommen getrennt von der anderen Messung laufen, also keinesfalls über den gleichen µC.
» Drucksensor habe ich auch in der näheren Auswahl gehabt, der
» hat sich allerdings regelmäßig auf Grund der aktiven Belüftung des
» Abwassers verabschiedet.
Was war der Schaden am Sensor? welcher Typ? Wie eingebaut?
Auch für Abwasser arbeite ich seit Jahren mit Druck, allerdings ohne Luftspülung und mit einem Tauchrohr "für's grobe". Luftspülung hatte ich ausgeschlossen wegen möglicher Schaumbildung. Auch wenn die Sensoren teilweise eine Edelstahlmembran haben - die dürfen nie direkt in der Brühe landen oder damit in Kontakt kommen, das steht meist auch in den Anwendungsvorschriften (das gilt für Motorola/NXP Sensoren, Sensym SCX und Honeywell SDX. Ausnahme sind robuste Sensoren, die für getauchten Betrieb gebaut sind und auch entsprechend kosten, aber selbst 500€ können nur ein Bruchteil eines möglichen Wasserschadens sein. Alle anderen Lösungen wie Schwimmerschalter (da verklebte innen die Schaltkugel, wenn über einen längeren Zeitraum warmes Abwasser eingeleitet wurde - Absonderungen vom Kunststoffgehäuse) haben irgendwann versagt.

Horst2000(R)

25.02.2019,
17:43

@ xy

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» » noch benötige, ist einerseits die Bestimmung der
» » steigenden/fallenden Flanke
»
» Ist doch nur eine Frage der Software.
Kannst Du das etwas genauer erklären? Ich habe bisher nur eher simple Programme geschrieben und habe da keine wirkliche Vorstellung wie so etwas aussehen könnte.

xy(R)

E-Mail

25.02.2019,
20:35

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» » » noch benötige, ist einerseits die Bestimmung der
» » » steigenden/fallenden Flanke
» »
» » Ist doch nur eine Frage der Software.
» Kannst Du das etwas genauer erklären? Ich habe bisher nur eher simple
» Programme geschrieben und habe da keine wirkliche Vorstellung wie so etwas
» aussehen könnte.

Aber du weißt was steigende/fallende Flanke bedeutet?

Wolfgang Horejsi(R)

26.02.2019,
07:40

@ karlvvv

Tanksensor am Motorrad

» » Hallo!
» » Ich habe einen einfachen Füllstandsensor aus einer Schwimmertonne mit
» » Ringmagnet auf einem Rohr, in welchem sich eine Reed-Widerstandskette
» » befindet.
» Ich baue gerade auch so etwas, aber ganz einfach, nur für eine Tankuhr.;-)
»
»
»
»
»
»
»
»
» Ich kämpfe mit dem Schwimmer für Benzin. Teste gerade PU-Schaum.

Der Reserveschalter meines Motorrades ist ein NTC, der sich durch den Messstrom aufheizt und durch den Kraftstoff gekühlt wird. Davon mehrere angebaut, gäbe eine robuste LED-Balken-Anzeige.

Horst2000(R)

26.02.2019,
07:51
(editiert von Horst2000
am 26.02.2019 um 07:51)


@ xy

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» » » » noch benötige, ist einerseits die Bestimmung der
» » » » steigenden/fallenden Flanke
» » »
» » » Ist doch nur eine Frage der Software.
» » Kannst Du das etwas genauer erklären? Ich habe bisher nur eher simple
» » Programme geschrieben und habe da keine wirkliche Vorstellung wie so
» etwas
» » aussehen könnte.
»
» Aber du weißt was steigende/fallende Flanke bedeutet?

Ja, bzw. habe ich das in Zusammenhang mit analogen Schaltungen mal gelesen. Wie ich das in einem Arduino oder sogar einer SPS realisiere weiß ich leider nicht. Deshalb bin ich für jeden Hinweis dankbar, es muss auch keine fertige Lösung sein, ich les mich gern ein!

xy(R)

E-Mail

26.02.2019,
10:13

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» » Aber du weißt was steigende/fallende Flanke bedeutet?
»
» Ja, bzw. habe ich das in Zusammenhang mit analogen Schaltungen mal gelesen.

Du weißt gar nicht inwieweit das in deinem Fall nützlich sein könnte?

Horst2000(R)

26.02.2019,
11:35

@ xy

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» Du weißt gar nicht inwieweit das in deinem Fall nützlich sein könnte?

Vielleicht noch mal anders ausgedrückt: Ich will eine Füllstandmessung die nicht nur den jetzigen Füllstand anzeigt, sondern auch ob es einen Zu- oder Abfluss gibt.

karlvvv(R)

E-Mail

Wien,
26.02.2019,
11:56

@ Horst2000

Füllstandmessung mit Reed-Kette: Steigende/fallende Flanke?

» » Du weißt gar nicht inwieweit das in deinem Fall nützlich sein könnte?
»
» Vielleicht noch mal anders ausgedrückt: Ich will eine Füllstandmessung die
» nicht nur den jetzigen Füllstand anzeigt, sondern auch ob es einen Zu- oder
» Abfluss gibt.

Eine Idee - wenn Du den jetztigen Zustand speicherst und bei der nächsten Änderung den neuenWert mit dem Gespeicherten vergleichst?
Ich habe keine Ahnung ob das ein µC kann, ist ein Zauberwürfel für mich.

--
mfg.karl