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Wasserstandsanzeige (Elektronik)

verfasst von Hartwig, 18.07.2009, 20:50 Uhr

Hallo Gustavmanfred,

wie schon von HWS gesagt, ein Manometer mit einem Meßbereich 1Bar ist OK - der Meßbereich würde 0-10 Metern Wassersäule (mWs)entsprechen. Wirklich messen wirst Du ja nur bis 3,5 mWs entspr. 350 Millibar.

Bei mir geht es darum, einen Regenwasser-Sickerschacht zu überwachen. Ein Überlaufen des Schachtes kann unangenehme Folgen haben (Wasser außen am Kellerfenster). Die Situation tritt auf bei hohem Grundwasserspiegel nach langen Regenfällen und plötzlichem Starkregen. Mittlerweile hab ich die Situation etwas entschärft, außerdem sinkt bei uns der Grundwasserspiegel.

Die Leitfähigkeitsmessung habe ich aus den von HWS bereits geannten Gründen vermieden. Da der Schacht unterirdisch ist, sind mechanische Lösungen ebenfalls problematisch. Außerdem ist damit zu rechnen, daß bei Überlauf des Schachtes die gesamte Mechanik geflutet wird.

Die kapazitive Messung schien mir unsicher: Die parallelen isolierten Elektroden reichen vom Schachtboden bis zum oberen Rand. Bei Wassereinlauf von oben werden die Elektroden benetzt. Durch Mineralien/Algen auf der Außenisolierung der Elektroden dürfte sich ein leitender Film auf der Oberfläche bilden und zur Fehlmessung führen. Daher schloß ich diese Methode aus (wenn der Schacht einmal geschlossen ist, sind Inspektion/Reinigung mit einigem Aufwand verbunden).

Dann gibt es die Druckmessung: eigentlich eine elegante Möglichkeit. Ich überlegte zunächst die elektronische Druckmessung. Dies wäre sehr einfach, wenn man einen Drucksensor direkt auf dem Behälterboden anordnen könnte. Leider sind aber die einfach erhältlichen Drucksensoren von Motrola/Freescale dafür nicht geeignet. Auch wenn die Senormembran (Edelstahl) mit Silikon-Gel geschützt ist, geht aus den Applikationshinweisen hervor, daß bei dauerndem Betrieb unter Wasser mit Problemen zu rechnen ist (Mein Ziel waren damals 10 Jahre wartungsfreier Betrieb!). Bleibt die Tauchrohr-Lösung wie mit dem Manometer. Mir schien das damals unsinnig, den Sensor mit Signal/Versorgungsleitungen plus Schlauch zum Messen/Belüften zu verlegen. Also verwarf ich auch das.

Optische Messungen hielt ich wegen des Einlaufenden Wassers für ungeignet, ebenso wahscheinlich Ultraschall (da rauscht das Wasser von etwa 100m² Dachfläche rein)

Ich habe damals dann folgendes gemacht:
ich hab ein 15mm Cu-Rohr (Installationsrohr, ~3m lang) unten zugelötet. Dann hab ich einen PVC-Schlauch gewählt, der gerade in das Rohr hineinpaßt. Im Schlauch an dünner Litze befindet sich dann in diesem Falle alle 12cm ein Reedschalter (insges. 16). Die Reedschalter liegen an einem gemeinsamen Bezugspotential. Oben am Rohrende ist mit Wasserdichter Verschraubung ein ebenso Wasserdichtes kleines Elektronikgehäuse angesetzt. Im dem Gehäuse ein Multiplexer und ein Spannungsregler. Ein mehradriges Kabel wird durch eine wasserdichte Verschraubung nach außen geführt und endet im Haus. Dort befindet sich eine kleine Displayeinheit mit Taktgenerator und Demultiplexer, etwas Logik und je Schalter einer LED.
Außen am Rohr befindet sich ein Schwimmer. Er besteht aus einer Kunstofflasche durch die ein 20mm Iso-Rohr gesteckt ist - also durch den Flaschenhals und zentrisch durch den Flaschenboden. In der Flasche am Boden ist ein Ringmagnet befestigt. Das ganze ist mit Heißkleber dich versiegelt.
Der Schwimmer gleitet also mit wechselndem Wasserstand am Cu-Rohr auf und ab und betätigt mit seinem Magnet die Reedschalter. Der Multiplexer/Demultiplexer arbeitet so, daß die Schalter nur abgefragt werden, wenn ein Schalter wirklich geschlossen ist. Befindet sich der Schwimmer zwischen zwei Schaltern,kann er ja nicht erkannt werden. So lange wird der zuletzt "gültige" a
Aufenthaltsort angezeigt. Kommt der Schwimmer dann am nächsten Schalter an, wird der neue Wert in die Anzeige übernommen. Das hat fast 10 Jahre funktioniert, jetzt schalten allerdings zwei Reedschalter nicht mehr. Es ist ein weiterer Schacht dazugekommen, und der Aufwand für den Sensor war mir zu hoch. Also Schläuche durch die Leerrohre ins Haus gezogen, Manometer ran und fertig )
Interessant zu dem thema sind übrigens auch die Seiten von www.afriso.de - ein weiterer Hersteller für Füllstandssenoren.

Grüße

Hartwig