Sensor untuk level tangki air bawah tanah

Dalam cara yang mirip dengan pertanyaan " cara terbaik untuk menentukan apakah kendi air 5 galon semakin kosong ", saya mencari cara untuk mengukur air dalam wadah. Ini agar dapat terhubung ke Arduino untuk masuk dan melaporkan. Tapi ini wadah yang sangat berbeda.

Saya memiliki rumah dengan air rumah tangga yang dipasok dari tangki beton bawah tanah (sekitar 3.000 galon AS, 11.000 liter). Meskipun ada potongan float switch ketika menjadi kosong (untuk melindungi pompa), saya ingin tahu itu semakin rendah jauh sebelum itu (karena butuh beberapa saat sebelum kapal tanker memberikan beban baru). Idealnya sesuatu yang mengukur secara tepat atau dalam langkah-langkah (setidaknya dalam delapan beban), sehingga perangkat lunak dapat memprediksi kapan akan habis berdasarkan penggunaan rata-rata, dan dapat dimonitor secara online saat jauh.

Tangki memiliki palka beton berat, dan lubang kecil yang memiliki dipstick primitif yang ada, sehingga akses terbatas. Itu di lingkungan gurun yang keras, tetapi ruang pompa dan daya hanya beberapa meter jauhnya.

Beberapa ide yang saya miliki:

• menangguhkan array sakelar apung dengan untaian panjang berbeda dari batang di dalam tangki, dan kabel semuanya kembali ke pengontrol. Sulit dipasang, jelek, berteknologi rendah. Atau sesuatu yang serupa pada tiang vertikal.
• kontak (seperti steker pin 2 AS) pada tiang vertikal yang sekali lagi dihubungkan kembali ke controller (mungkin menggunakan kabel pita). Korosi / anoda mungkin menjadi masalah, meskipun daya mungkin hanya berupa pulsa pendek. Kondensasi, jaring laba-laba, dan bug mati dapat memberikan pembacaan yang salah.
• jalankan kabel yang sepenuhnya terisolasi di bawahnya secara vertikal, dan gunakan sebagai antena untuk mengirim pulsa, dan gunakan perbedaan antara cara kerjanya sebagai antena di udara, dan di air, (seperti SWR meter) untuk menghitung seberapa jauh ke bawah air adalah.
• pencari jarak ultrasonik (atau cahaya?) dipasang di bawah palka. Jangkauan harus mencapai 2 meter (6 kaki).
• pencari kedalaman (sonar) di atas kendaraan hias. Tantangan terbesar di sini adalah mengeluarkan sinyal (kabel panjang mungkin kusut saat tangki terisi).

Dua yang terakhir akan lebih baik jika mereka nirkabel (untuk menghemat menjalankan kabel yang mungkin rusak) tapi saya tidak berpikir saya akan mendapatkan masa pakai baterai yang saya inginkan (1 tahun atau lebih).

Ada ide lain? Adakah yang pernah melakukan ini?

Saya memiliki latar belakang yang bekerja pada kapal-kapal di mana alat pengukur level tangki yang kuat dan dapat digunakan adalah bagian besar dari instrumentasi yang tersedia untuk Anda. Air adalah cairan yang paling mudah mengampuni dan termudah untuk diukur - dingin, tidak terlalu kental, tidak korosif, dan mudah dibersihkan. Ada banyak opsi yang tersedia untuk Anda.

Secara pribadi saya akan menghindari sistem apa pun yang melibatkan pencelupan apa pun dalam cairan jika memungkinkan. Waterproofing itu tidak mudah. Saya juga akan mencoba untuk tetap dengan sistem yang dicoba dan diuji.

Jadi untuk menjalankan solusi Anda:

1. Beberapa float switch - memiliki resolusi buruk. Akan bisa diandalkan. Anda dapat membeli rakitan dengan sakelar batas float LowLow, LowHigh, HighLow, HighHigh yang sudah ada pada mereka untuk mempertahankan level tank, tetapi ini adalah kualitas industri dengan harga industri.

2. Ini akan berhasil, tetapi korosi akan menjadi masalah. Resolusi dibatasi oleh berapa banyak kontak yang Anda miliki.

3. Ide yang menarik, tetapi kemungkinan akan membutuhkan banyak kerja DSP. Bukan metode yang dicoba dan diuji.

4. Sensor ultrasonik akan menjadi metode pilihan saya. Non-kontak, resolusi tinggi, kisaran 2m mudah. Sistem dicoba dan diuji.

5. Ide yang menarik, tentu membutuhkan banyak pekerjaan. Lebih mudah untuk mengukur kedalaman udara sesuai 4 dan melakukan matematika sederhana.

Beberapa metode lain muncul dalam pikiran:

1. Sensor tekanan di bagian bawah tangki. Ini sering digunakan pada kapal, berfungsi dengan baik tetapi membutuhkan perendaman yang dapat dihindari.

2. Pemantauan aliran masuk / keluar. Flow meter pada output dapat memberi tahu Anda berapa banyak yang telah Anda gunakan. Level inferring seperti ini rentan terhadap kesalahan.

Ada sejuta metode lain, tetapi mereka menjadi semakin kompleks.

Ultrasonografi akan menjadi cara yang bagus untuk melakukan ini. Sensor Parallax Ping yang tersedia secara umum akan melakukan pekerjaan itu. Secara realistis, Anda hanya perlu melakukan pengukuran paling banyak sekali setiap jam, sehingga Anda bisa mencapai usia baterai yang luar biasa. Beton kemungkinan akan menghadirkan tantangan jangkauan nirkabel. Sebagian besar penerima RF akan melewati beton, jadi letakkan penerima di dekatnya.

Jika Anda menginginkan ide tentang cara melakukannya, google untuk pemantauan level oli ultrasonik - ada banyak solusi komersial nirkabel.

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

Tautan di atas memiliki pendekatan yang bagus.

Prinsipnya sama dengan pengukur level pneumatik tradisional, kecuali bahwa indikator dial diganti dengan transduser tekanan, dan pompa yang dioperasikan secara manual digantikan oleh pompa udara akuarium.

Saat pompa hidup, udara mengalir melalui pipa PVC yang tertimbang ke bagian bawah tangki, tempat gelembung muncul. Pada saat ini, tekanan udara di pipa PVC sama dengan tekanan hidrostatik di bagian bawah tangki. Karena tekanan air di bagian bawah tangki berbanding lurus dengan tingkat air, tekanan yang sama juga berlaku untuk tekanan udara dalam tabung PVC. Tekanan udara kemudian dikonversi menjadi tegangan analog dengan transduser tekanan. Tegangan ini dapat dibaca dengan mudah oleh Arduino.

Keuntungan besar dari metode ini sehubungan dengan teknik lain yang ada adalah bahwa tidak ada bagian elektronik atau logam perlu ditempatkan di tangki, di mana kondisi lingkungan (terutama kelembaban) tidak menguntungkan. Ini menghindari risiko korosi.

Ini rumit ketika Anda hanya memiliki lubang kecil untuk dikerjakan, jadi mencoba masuk ke dalam untuk memasang serangkaian pelampung atau pin kontak di samping tidak ideal. Ultrasonik adalah ide yang bagus, tapi saya tidak tahu bagaimana itu bisa dicapai. Secara pribadi, saya akan mencoba kabel, karena cukup sederhana untuk menjatuhkannya ke dalam lubang, dan menunggu hasil Anda.

Jika Anda ingin mencoba menjalankan kabel melalui itu, Anda mungkin ingin menggunakan Sensor Level Air ini , atau setidaknya mendasarkan proyek Anda sendiri di atasnya.

Itu tidak korosif, dan tidak memiliki bagian yang bergerak, yang seharusnya mengarah pada akurasi yang lebih tinggi, dan lebih sedikit kemungkinan gagal atau rusak. Enklosur kedap air, dan Anda dapat membelinya dengan relai yang sesuai dengan kebutuhan pemantauan Anda. Satu-satunya masalah yang saya lihat adalah tidak nirkabel, tetapi selain itu, tampaknya cukup fungsional.

Saya tahu Anda menanyakan hal ini beberapa bulan yang lalu .. tetapi kadang-kadang dengan sesuatu yang teknis, proyek tidak pernah selesai, atau setidaknya tidak dalam waktu singkat.

Jadi saat Anda sedang membangun tatanan dunia baru Anda dengan Arduino, dapatkah saya menyarankan Anda meletakkan pipa di lubang celup dan memasukkan tongkat celup mengambang? 1,5 "pipa. 1/4" dowel terpaku pada bola ping-pong. Bendera di atas batang kayu. Sekarang Anda akan melihat level setiap kali Anda berjalan.

Saya telah menggunakan metode Ultrasonic selama hampir satu tahun dan masalah terbesar adalah sensor gagal karena infiltrasi air (kondensasi). Upaya terakhir saya berlangsung sekitar dua minggu. Saya menggunakan semprotan plastik seperti barang yang Anda gunakan pada gagang alat. Saya juga menggunakan perisai nirkabel untuk membuat situs web yang menampilkan level pada perangkat apa pun yang terhubung ke router saya. Saya ingin mengirim email kepada saya ketika levelnya di bawah 10% tetapi tidak bisa membuatnya berfungsi .... Itu tidak buruk tetapi masih perlu bekerja untuk stabilitas ...

Id pergi dengan detektor ultrasonik seperti yang disarankan Cybergibbons bersama dengan monitor penggunaan / aliran ( http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor ) untuk memahami apakah ada kerugian melalui kebocoran dll. Saya d menggunakan YUN atau Ethernet atau perisai untuk menelepon atau mengirimi Anda laporan bulanan / mengisi basis data serta menempatkan pesanan langsung ke pemasok air dan juga memberi tahu Anda.

Metode tabung gelembung ( http://dexautomation.com/?p=9 ) muncul di benak Anda.

Juga pengukuran kapasitif dapat dilakukan ( http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/ ) tetapi lebih rumit. Jika Anda bisa menggunakan baja di dalam beton, itu bisa dibuat tanpa kontak sama sekali.

Harap dicatat, bahwa jika air dimaksudkan untuk dikonsumsi tanpa penyaringan atau pemurnian, Anda mungkin ingin menahan diri dari metode kontak langsung.

Googling untuk "arduino pengukuran tingkat tangki" menghasilkan banyak hasil yang berpotensi bermanfaat.

Juga, apakah konsumsi sangat tidak menentu sehingga Anda tidak dapat memprediksi kapan tangki perlu diisi?

Masalah akses terbatas itu sulit ... Jika Anda akan menggunakan ide float, akan sulit untuk benar-benar menginstalnya. Masalah lainnya adalah komponen waterproofing dan memastikan bahwa mereka tidak akan menimbulkan korosi dan menyebabkan pembacaan yang salah, yang mengalahkan tujuan menginstal sistem. Meskipun ini skenario yang berbeda, saya menggunakan Sensor Level Air ini untuk memonitori akuarium rumah saya. sensor benar-benar terisolasi, dan karenanya tahan air. juga sensor itu sendiri sekitar 1 mm, jadi mungkin masuk ke reservoir Anda. Dari apa yang saya lihat sejauh ini dari penggunaan saya adalah bahwa itu cukup akurat, dan berfungsi baik di air garam dan tangki air tawar saya. Semoga ini membantu!

Saya telah berhasil menggunakan kabel antena FM sebagai sensor kelembaban tanah dan sebagai sensor level cairan. Celupkan ujung bawah ke dalam lem yang dicairkan untuk mengisolasi. Untuk pemasangan permanen di tangki air saya juga akan mencelupkan kabel ke kaleng cat dan menggantungnya sampai kering untuk isolasi tambahan. Kabel antena tanpa waterproofing tambahan digunakan untuk mengukur kelembaban tanah selama 3 tahun tanpa masalah. Ujung atas terhubung ke dua bagian LM393. Yang pertama adalah pemicu Schmitt dengan feeback 470K dan seri 1M. Sisi negatif diumpankan kembali dengan 220K. Yang kedua hanyalah sebuah inverter, dan output diumpankan kembali melalui 220K. Kedua 220ks terhubung ke kabel sensor, dan topi 100pf paralel. Kabel dengan demikian bersemangat berbeda. Cirit berosilasi sesuai dengan kapasitansi kabel sensor. Frekuensi diukur dengan mikro favorit Anda. 100pf tambahan hanya ada untuk menjaga frekuensi dalam kisaran di mana osilasi dapat diumpankan melalui garis. Satu ember air sudah cukup untuk mengkalibrasi pengaturan.

Anda bisa mengambil sepotong 2 kawat konduktor dalam bentuk U yang tertimbang di bagian bawah "U" untuk beristirahat di bagian bawah tangki. (Alasan untuk menggunakan kawat berbentuk U alih-alih kawat lurus adalah untuk mencegah keharusan melindungi salah satu ujungnya dari air). Anda kemudian akan mengukur kapasitansi kawat, di mana beberapa kapasitansi dasar adalah kawat saat kering dan setiap kawat yang basah akan meningkatkan kapasitansi sebanding dengan panjang yang basah. Setiap kawat yang dinilai untuk operasi di luar ruangan, yaitu tidak menyerap air akan dilakukan dan sebenarnya semakin tebal jaket semakin baik karena kapasitansi dasar akan lebih rendah.

Kapasitansi dapat diukur dengan cara yang sama dengan sensor sentuh kapasitif atau konverter kapasitansi ke frekuensi (Kadang-kadang disebut "Oscillator").