지하수 탱크 레벨 센서


13

" 5 갤런 물 주전자가 비 었는지 여부를 확인하는 가장 좋은 방법 "이라는 질문과 비슷한 방식으로 컨테이너의 물을 측정하는 방법을 찾고 있습니다. 로깅 및보고를 위해 Arduino에 연결할 수 있습니다. 그러나 매우 다른 용기입니다.

지하 콘크리트 탱크 (약 3000 US 갤런, 11000 리터)에서 공급 된 가정용 물이있는 집이 있습니다. (펌프를 보호하기 위해) 비어있을 때 플로트 스위치 컷 아웃이 있지만, 탱커가 새로운 부하를 전달하기까지 시간이 오래 걸리기 때문에 너무 오래 걸리는 것을 알고 싶습니다. 이상적으로는 정확히 또는 단계적으로 (최소 8 분의 1 회) 측정하는 소프트웨어이므로 평균 사용량을 기준으로 소프트웨어가 언제 소진되는지 예측하고 멀리있을 때 온라인으로 모니터링 할 수 있습니다.

탱크에는 무거운 콘크리트 해치와 기존의 기본 딥 스틱이있는 작은 구멍이 있으므로 접근이 제한됩니다. 혹독한 사막 환경에 있지만 펌프실과 전원은 불과 몇 피트 거리에 있습니다.

내가 가진 몇 가지 아이디어 :

  • 탱크 내부의 막대에서 길이가 다른 끈으로 구성된 플로트 스위치 배열을 매달고 컨트롤러에 모두 다시 연결하십시오. 추악하고 기술이 부족한 설치가 어렵습니다. 또는 수직 기둥과 비슷한 것.
  • 수직 폴의 접점 (US 2 핀 플러그 등)을 다시 컨트롤러에 다시 연결합니다 (아마도 리본 케이블 사용). 전력은 때때로 짧은 펄스 일 수 있지만 부식 / 양극은 문제가 될 수 있습니다. 결로, 거미줄 및 죽은 벌레는 잘못된 판독 값을 줄 수 있습니다.
  • 완전히 절연 된 케이블을 수직으로 아래로 내리고, 안테나로 사용하여 펄스를 보내고, 공중에서 안테나로 작동하는 방식과 SWR 미터와 같은 수 중에서 안테나로 작동하는 방식의 차이를 사용하여 물은.
  • 해치 아래에 장착 된 초음파 거리 측정기. 범위는 최대 2 미터 (6 피트) 여야합니다.
  • 플로트의 깊이 측정기 (소나). 여기서 가장 큰 과제는 신호를 출력하는 것입니다 (탱크가 가득 차면 긴 케이블이 엉킬 수 있습니다).

마지막 2 개는 무선 인 경우 (손상 될 수있는 케이블을 절약하기 위해) 더 나을 것이지만, 내가 원하는 배터리 수명 (1 년 이상)을 얻지 못할 것이라고 생각합니다.

다른 아이디어가 있습니까? 아무도 이것을 한 적이 있습니까?

답변:


12

견고하고 작동 가능한 탱크 레벨 게이지가 계측기의 큰 부분 인 선박에 대한 배경 지식이 있습니다. 물은 측정하기에 가장 관대하고 가장 쉬운 액체입니다. 차갑고, 점성이없고, 부식성이없고, 청소하기 쉽습니다. 사용할 수있는 옵션이 많이 있습니다.

개인적으로 나는 가능한 한 액체에 담그는 시스템을 피할 것입니다. 방수는 쉽지 않습니다. 또한 시도되고 테스트 된 시스템을 유지하려고합니다.

따라서 솔루션을 실행하려면 다음을 수행하십시오.

  1. 다중 플로트 스위치-해상도가 낮습니다. 신뢰할 수 있습니다. 탱크 레벨을 유지하기 위해 이미 LowLow, LowHigh, HighLow, HighHigh 플로트 리미트 스위치가있는 어셈블리를 구입할 수 있지만, 산업 가격의 산업 품질입니다.

  2. 이것은 효과가 있지만 부식은 문제가 될 것입니다. 연락처 수에 따라 해상도가 제한됩니다.

  3. 흥미로운 아이디어이지만 많은 DSP 작업이 필요할 것입니다. 시도되고 테스트 된 방법이 아닙니다.

  4. 초음파 센서가 내가 선호하는 방법입니다. 비접촉, 고해상도, 2m의 범위는 쉽습니다. 시도하고 테스트 한 시스템.

  5. 재미있는 아이디어는 많은 작업이 필요합니다. 4에 따라 공기 깊이를 쉽게 측정하고 간단한 수학을 수행하십시오.

몇 가지 다른 방법이 떠 오릅니다.

  1. 탱크 바닥의 압력 센서. 이것은 종종 선박에서 사용되며 잘 작동하지만 피할 수있는 침수가 필요합니다.

  2. 유입 / 유출 모니터링. 출력의 유량계는 얼마나 많이 사용했는지 알려줍니다. 이와 같은 추론 수준은 오류가 발생하기 쉽습니다.

백만 가지 방법이 있지만 점점 더 복잡해집니다.

초음파는 이것을 수행하는 좋은 방법입니다. 일반적으로 사용 가능한 시차 핑 센서가 작동합니다. 실제로는 최대 1 시간에 한 번만 측정하면 배터리 수명을 연장 할 수 있습니다. 콘크리트는 무선 범위 문제를 제시 할 가능성이 높습니다. 그러나 대부분의 RF 송수신기는 콘크리트를 통과하므로 수신기를 가까이 두십시오.

어떻게 수행되는지에 대한 아이디어가 필요하다면 초음파 오일 레벨 모니터링을 위한 Google 이 있습니다. 무선 상용 솔루션이 많이 있습니다.


6
초음파 센서와 동의합니다. 파이프가 바닥에서 채워지도록 딥 스틱 구멍 아래로 PVC 길이를 탱크에 꽂습니다. 핑퐁 볼을 떨어 뜨리거나 파이프 아래로 부유물을 떨어 뜨려 파이프 내부를 오르 내립니다. 파이프 아래로 초음파 센서를 조준하고 볼 / 플로트까지의 거리를 읽습니다.
mikeY

1
맨 끝에 5cm 길이의 파이프가있는 물에 노출 센서를 사용하는 데 아무런 문제가 없었지만 가짜 반사를 줄이기 위해 탁구 공 아이디어를 좋아합니다.
Cybergibbons

1
@Mike 좋은 생각이지만 대부분의 초음파 센서가 3,000 갤런 탱크에 충분한 깊이에 도달하는지 여부는 알 수 없습니다. 또한 센서가 탁구 공을 담는 파이프에 맞지 않을 정도로 넓을 수 있습니다.
Anonymous Penguin

1
질문 상태 범위는 약 2m, 시차 핑은 3m가되어야합니다.
Cybergibbons

1
cybergibbons-이유에 대한 좋은 목록입니다. 초음파가 가장 단순하고 가장 표준 적으로 보입니다. 답변을 수락하기 전에 다른 제안을 위해 며칠 더 질문을 열어 두겠습니다. @mikeY-좋은 생각, 장착이 더 간단하지만, 계량 봉이 사용하는 기존 구멍 (콘크리트를 통해)은 (Annonomus Person이 제안한대로) 센서에 비해 너무 좁습니다 (직경 약 1/2 ", 직경 12mm). 계량 봉보기 깊이는 2m보다 3m에 가까울 수 있지만 여전히 충분합니다 (비어 있지 않음)
Rob Hoare

17

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

위의 링크에는 좋은 접근 방식이있었습니다.

압력 변환기를 사용한 수위 감지

다이얼 인디케이터가 압력 변환기로 교체되고 수동으로 작동되는 펌프가 수족관 에어 펌프로 교체된다는 점을 제외하면 원리는 기존의 공압 레벨 게이지와 동일합니다.

펌프가 켜지면 가중 PVC 파이프를 통해 공기가 탱크 바닥으로 흘러 거품이 나타납니다. 이때 PVC 파이프의 공기 압력은 탱크 바닥의 정수압과 같습니다. 탱크 바닥의 수압은 수위에 정비례하므로 PVC 튜브의 공기압도 마찬가지입니다. 그런 다음 공기 압력은 압력 변환기에 의해 아날로그 전압으로 변환됩니다. 이 전압은 arduino에서 쉽게 읽을 수 있습니다.

기존의 다른 기술과 관련하여이 방법의 큰 장점은 환경 조건 (주로 습도)이 좋지 않은 탱크에 전자 부품이나 금속 부품을 넣을 필요가 없다는 것입니다. 이것은 부식의 위험을 피합니다.


링크가 변경되거나 제거되는 경우 답변을 세부적으로 업데이트하십시오.
sachleen

6

작은 구멍 만 있으면 작업하기가 까다로워서 측면에 플로트 또는 접점 핀을 설치하는 것이 이상적이지 않습니다. 초음파는 좋은 생각이지만 어떻게 달성 될지 모르겠습니다. 개인적으로 케이블을 구멍에 떨어 뜨리고 결과를 기다릴 수 있기 때문에 케이블을 사용해보십시오.

케이블을 통해 케이블을 연결하려는 경우이 수위 센서 를 사용 하거나 최소한 자체 프로젝트를 기반으로 할 수 있습니다.

부식성이 없으며 움직이는 부품이 없으므로 정확도가 높아지고 고장이나 고장의 가능성이 줄어 듭니다. 인클로저는 방수 기능이 있으며 모니터링 요구 사항에 맞게 릴레이가 부착 된 인클로저를 구입할 수 있습니다. 내가 볼 수있는 유일한 문제는 무선이 아니지만 그 외에는 꽤 작동하는 것 같습니다.


5

나는 당신이 몇 달 전에 이것을 물었다는 것을 알고 있습니다.

Arduino로 새로운 세계 질서를 건설하는 동안 딥 홀 아래에 파이프를 놓고 플로팅 딥 스틱을 삽입하는 것이 좋습니다. 1.5 "파이프. 1/4"은못을 탁구 공에 붙였습니다. 은못 위에 깃발. 이제 지나갈 때마다 레벨을 볼 수 있습니다.


3

나는 1 년 가까이 초음파 방법을 사용해 왔으며 가장 큰 문제는 수분 침투 (응축)로 인한 센서 고장입니다. 최근 시도는 약 2 주간 지속되었습니다. 공구 손잡이에 사용하는 것과 같은 플라스틱 스프레이를 사용했습니다. 또한 무선 쉴드를 사용하여 라우터에 연결된 모든 장치의 레벨을 표시하는 웹 사이트를 만들었습니다. 레벨이 10 % 미만일 때 이메일을 보내려고하지만 작동하지 못합니다 .... 나쁘지는 않지만 여전히 안정성을 위해 노력해야합니다 ...


1

Cybergibbons가 사용 / 유량 모니터 ( http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor ) 와 함께 제안 하여 누출 등으로 인한 손실이 있는지 이해하기 위해 초음파 탐지기를 사용합니다 . d YUN 또는 이더넷 또는 쉴드를 사용하여 월별 보고서를 호출하거나 이메일로 보내거나 데이터베이스를 채우고 수자원 공급 업체에 직접 주문하고 주문하십시오.


1

버블 튜브 방법 ( http://dexautomation.com/?p=9 )이 떠 오릅니다.

또한 용량 측정은 가능 하지만 ( http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/ ) 더 까다 롭습니다. 콘크리트 내부에서 강철을 사용할 수 있다면 완전히 비접촉식으로 만들 수 있습니다.

물이 여과 또는 정제없이 소비되는 경우 직접 접촉 방법을 사용하지 않을 수 있습니다.

"탱크 레벨 측정 arduino"에 대한 인터넷 검색은 잠재적으로 유용한 결과를 많이 제공합니다.

또한 탱크가 언제 채워 져야하는지 예측할 수 없을 정도로 소비가 불규칙합니까?


1

제한된 액세스 문제는 어렵습니다 ... 만약 float 아이디어를 사용하려고한다면 실제로 설치하기가 어려울 것입니다. 다른 문제는 구성 요소를 방수 처리하고 구성 요소가 부식되지 않고 판독 오류를 유발하여 시스템 설치 목적을 상실하는 것입니다. 다른 시나리오이지만이 수위 센서 를 사용 하여 내 집 수족관을 모니터링합니다. 센서는 완전히 절연되어 있으므로 방수가됩니다. 또한 센서 자체의 너비는 약 1mm이므로 저장소에 맞을 수 있습니다. 내가 지금까지 보았던 것에서 그것은 매우 정확하다는 것입니다. 그리고 그것은 내 바닷물과 담수 탱크에서 모두 작동합니다. 도움이 되었기를 바랍니다!


1

토양 수분 센서 및 유체 레벨 센서로 FM 안테나 케이블을 성공적으로 사용했습니다. 하단 끝을 녹인 접착제 스틱에 담그면 절연됩니다. 물 탱크에 영구적으로 설치하려면 케이블을 페인트 통에 담그고 추가 절연을 위해 매달아 건조시킵니다. 추가적인 방수 기능이없는 안테나 케이블은 3 년 동안 아무런 문제없이 토양 수분 측정에 사용되었습니다. 상단은 LM393의 두 부분에 연결됩니다. 첫 번째는 470K 수수료 및 1M 시리즈의 슈미트 트리거입니다. 부정 측면은 220K로 피드백됩니다. 두 번째는 단순히 인버터이며 출력은 220K를 통해 피드백됩니다. 2 개의 220ks는 센서 케이블과 병렬 100pf 캡에 연결되므로 케이블이 다르게 여기됩니다. 센서 케이블의 커패시턴스에 따라 ciruit가 진동합니다. 주파수는 좋아하는 마이크로에 의해 측정됩니다. 여분의 100pf는 진동이 라인을 통해 공급 될 수있는 범위 내에서만 주파수를 유지하기 위해 존재합니다. 물통은 설정을 교정하기에 충분합니다.


1

"U"의 바닥에 무게가 가해지는 U 자 모양의 2 개의 도체 와이어를 탱크 바닥에 놓을 수 있습니다. (직선 대신 U 자형 전선을 사용하는 이유는 한쪽 끝을 물에서 단열하지 않아도되기 때문입니다). 그런 다음 와이어의 커패시턴스를 측정합니다. 일부 기준선 커패시턴스는 건조 할 때 와이어이며 젖은 와이어는 젖은 길이에 비례하여 커패시턴스를 증가시킵니다. 실외 작동에 적합한 등급의 전선, 즉 물을 흡수하지 않는 전선은 실제로는 용량이 낮을수록 재킷이 두꺼울수록 좋습니다.

커패시턴스는 커패시 티브 터치 센서 또는 커패시턴스-주파수 변환기 ( "오실레이터"라고도 함)와 같은 방식으로 측정 할 수 있습니다.

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.