地下水箱液位传感器


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与“ 确定5加仑的水壶是否要空的最佳方法 ”这一问题类似,我正在寻找一种测量容器中水的方法。这样就可以将其连接到Arduino进行日志记录和报告。但这是一个非常不同的容器。

我有一所房子,生活用水来自地下混凝土储罐(大约3000美制加仑,11000升)。尽管有一个浮球开关切口,当它变空时(为了保护泵),我想知道它早就变低了(因为油轮交付新负载需要一段时间。)理想情况下,它可以精确地或分步地进行测量(至少在八分之一的负载中),因此软件可以根据平均使用量预测何时将用尽,并且在离开时可以进行在线监视。

该水箱有一个沉重的混凝土舱口,还有一个小孔,上面有一个已有的原始量油尺,因此只能使用。它处于恶劣的沙漠环境中,但泵房和电源仅几英尺远。

我有一些想法:

  • 从水箱内的一根吊杆上悬挂一系列长度不一的浮动开关,然后将它们全部连接回控制器。难以安装,丑陋,技术含量低。或类似的东西在垂直杆上。
  • 垂直杆上的触点(例如US 2针插头),然后又连接回控制器(可能使用带状电缆)。腐蚀/阳极可能是一个问题,尽管有时功率可能只是一个短脉冲。结露,蜘蛛网和死虫可能会给出错误的读数。
  • 将一条完全绝缘的电缆垂直向下放置,并用作天线来发送脉冲,并利用它在空气和水中(如SWR表)作为天线的工作方式之间的差异来计算向下的距离水是。
  • 安装在舱口下方的超声波(或光?)测距仪。射程最高可达2米(6英尺)。
  • 浮子上的测深仪(声纳)。这里最大的挑战是发出信号(当油箱加满时,长电缆可能会缠结)。

如果它们是无线的,则后两个甚至会更好(以节省运行可能会损坏的电缆),但我认为我不会得到想要的电池寿命(1年或更长时间)。

还有其他想法吗?有人做过吗?

Answers:


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我有在船舶上工作的背景,在这些船舶上,坚固,可行的液位计是您所使用的仪表的重要组成部分。水是最宽容和最容易测量的液体-水凉爽,不太粘,本身不具腐蚀性且易于清除。您有很多选择。

就我个人而言,我将尽可能避免将任何物体浸入液体中的任何系统。防水并不容易。我也将尝试使用久经考验的系统。

因此,要运行您的解决方案:

  1. 多个浮动开关-分辨率较差。会可靠的。您可以购买已经安装了LowLow,LowHigh,HighLow,HighHigh浮子限位开关的组件,以保持储罐液位,但这些都是工业质量,具有工业价格。

  2. 这会起作用,但是腐蚀将成为问题。分辨率受您有多少联系人的限制。

  3. 有趣的想法,但可能需要大量的DSP工作。不是一种经过验证的方法。

  4. 超声波传感器将是我的首选方法。非接触式,高分辨率,2m的范围很容易。经过验证的系统。

  5. 有趣的想法,将需要大量的工作。更容易按照4测量空气深度并进行简单的数学运算。

我想到了其他一些方法:

  1. 储罐底部的压力传感器。这通常在船上使用,效果很好,但需要浸入,可以避免。

  2. 流入/流出监视。输出上的流量计可以告诉您已使用了多少。像这样的推断级别容易出错。

还有一百万种其他方法,但是它们变得越来越复杂。

超声波将是一种很好的方法。常用的视差Ping传感器即可完成这项工作。实际上,您最多只需要每小时进行一次测量,这样就可以延长电池寿命。具体可能会提出无线范围挑战。不过,大多数RF收发器都会通过混凝土,因此请将接收器放在附近。

如果您想知道如何完成操作,请使用Google进行超声波位监控-有大量的无线商业解决方案。


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我同意超声波传感器。将一定长度的PVC沿着量油尺孔向下插入油箱,以使管道从底部填充。在管道上放一个乒乓球或一个浮球,使其在管道内上下滑动。将超声波传感器对准管道,并读取到球/浮子的距离。
mikeY 2014年

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使用裸露的传感器到末端有5厘米长的管道以减少杂散反射的水上我没有任何问题,但是我确实喜欢乒乓球的想法。
Cyber​​gibbons 2014年

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@Mike好主意,但我不知道大多数超声波传感器是否能达到足以容纳3000加仑油箱的深度。另外,传感器可能太宽,无法安装在容纳乒乓球的管道中……
匿名企鹅2014年

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问题状态范围大约需要2m,而Parallax Ping需要3m。
Cyber​​gibbons 2014年

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cybergibbons-出于(出于反对)原因的好清单,我同意您的看法,即超声看起来是最简单,最标准的。在接受答案之前,我将让问题待几天以待其他建议。@mikeY-好主意,易于安装,但是油尺所使用的现有孔(通过混凝土)(如Annonomus Person所建议的)对于传感器而言太窄(直径约为1/2英寸,直径12mm)。 ,深度可能更接近3m而不是2m,但这仍然足够(因为它永远不会为空)
Rob Hoare 2014年

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http://playground.arduino.cc/Main/水位

上面的链接有一个很好的方法。

使用压力传感器检测水位

该原理与传统的气动液位计相同,除了百分表由压力传感器代替,而手动泵由水族馆气泵代替。

当泵开启时,空气通过称重的PVC管流到水箱的底部,在那里出现气泡。此时,PVC管中的气压等于储罐底部的静水压力。由于水箱底部的水压与水位成正比,因此PVC管中的气压也是如此。然后,气压传感器将气压转换为模拟电压。arduino可以轻松读取该电压。

与其他现有技术相比,此方法的一大优势是无需在环境条件(主要是湿度)不利的储罐中放置任何电子或金属零件。这避免了任何腐蚀的风险。


请更详细地更新您的答案,以防链接被更改或删除。
sachleen 2014年

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当您只需要加工一个小孔时,这很棘手,因此尝试进入内部在侧面安装一系列浮子或接触针不是理想的选择。超声波是一个好主意,但我不知道如何实现。就个人而言,我会尝试使用电缆,因为它非常简单,可以将其放入孔中,然后等待结果。

如果您想尝试通过电缆进行连接,则可能要使用此水位传感器,或者至少要在其上建立自己的项目。

它是非腐蚀性的,并且没有活动部件,因此可以提高准确性,并减少发生故障或损坏的机会。外壳是防水的,您可以购买带有继电器的外壳,以满足您的监视需求。我看到的唯一问题是它不是无线的,但除此之外,它似乎还可以正常工作。


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我知道您是几个月前问的..但是有时由于技术问题,该项目永远无法完成,或者至少不是在短期内完成。

因此,当您使用Arduino构建新世界订单时,我是否可以建议您将导管放在浸油孔中并插入浮动浸油杆?1.5“管道。1/ 4”销钉粘到乒乓球上。在销钉上标记。现在,您走过的任何时候都可以看到水平。


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我已经使用超声波方法将近一年了,最大的问题是传感器由于水的渗透(冷凝)而失效。我最近的尝试持续了大约两个星期。我使用过塑料喷剂,就像您在工具手柄上使用的材料一样。我还使用无线屏蔽罩制作了一个网站,该网站可以在连接到路由器的任何设备上显示水平。我想让它在水平低于10%时通过电子邮件发送给我,但无法正常工作...。这还不错,但仍需要工作来保持稳定性...


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正如Cyber​​gibbons建议的那样,Id与超声波检测仪搭配使用/流量监控器(http://www.ebay.com/bhp/water-flow-sensor),以便了解是否因泄漏等造成任何损失。 d使用YUN或以太网或屏蔽线给您打电话或通过电子邮件发送月度报告/填写数据库,以及直接向供水商下达订单并抄送您的身份。


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想到了气泡管法(http://dexautomation.com/?p=9)。

电容式测量也是可行的(http://olimex.wordpress.com/2012/02/02/duinomite-project-tank-fluids-level-metering-by-capacitance-measurement/),但比较棘手。如果可以在混凝土内部使用钢,则可以使其完全不接触。

请注意,如果不经过滤或纯化就直接饮用水,则可能要避免采用直接接触的方法。

谷歌搜索“水箱水位测量结果”会产生许多潜在有用的结果。

此外,消耗量是否如此不稳定,以至于您无法预测何时需要填充储罐?


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有限的访问权限问题很棘手...如果您要使用float想法,则很难实际安装它。另一个问题是使组件防水,并确保它们不会腐蚀并导致错误的读数,这违背了安装系统的目的。尽管情况有所不同,但我使用此水位传感器监控家用水族馆。传感器完全绝缘,因此防水。传感器本身的宽度大约为1毫米,因此很可能适合您的储液罐。从到目前为止的使用情况来看,它非常准确,并且可以在我的盐水和淡水箱中使用。希望这可以帮助!


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我已经成功地将FM天线电缆用作土壤湿度传感器和液位传感器。将底端浸入熔化的胶棒中以绝缘。为了永久安装在水箱中,我还可以将电缆浸入漆锡中,然后将其挂起来晾干以获得额外的绝缘。天线电缆在没有任何额外防水的情况下用于土壤湿度的测量已经3年了,没有任何问题。顶端连接到LM393的两个部分。第一个是具有470K费用返还和1M系列的施密特触发器。负侧反馈220K。第二个只是一个逆变器,输出通过220K反馈。这两个220ks连接到传感器电缆和一个100pf的并行帽,从而以不同的方式激励电缆。电路根据传感器电缆的电容而振荡。频率由您最喜欢的麦克风测量。额外的100pf仅用于将频率保持在可以通过一条线路馈送振荡的范围内。一桶水足以校准设置。


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您可以将一根两根U形的2根导线,放在“ U”形的底部加重,放在槽的底部。(使用U型线代替直线的原因是为了防止一端与水绝缘)。然后,您将测量导线的电容,其中在干燥时导线会具有一些基准电容,而任何潮湿的导线都会使电容与潮湿的长度成正比。额定用于户外操作的任何电线(即不吸水)都可以使用,并且实际上,护套越厚越好,因为基准电容会更低。

可以用与电容式触摸传感器或电容至频率转换器(有时称为“振荡器”)相同的方式来测量电容。

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