5
低成本,中等精度的水深测量
tl; dr:与一位老朋友进行了长时间的交谈之后,我意识到了一些事情: 对于大多数人而言,最有价值的衡量标准是井中水深。 第二有价值的是井水。 下文讨论的“起泡器”解决方案还有另一个主要弱点(除了气泵的脆弱性之外):将氧气引入井水将导致形成氧化物,不仅使管的开口导致矿物结垢,而且还会使矿物结垢。一直到内部正常水平。他知道,因为他不得不处理几乎完全相似的事情,这是一个主要的障碍。较大尺寸的管道会减慢该过程,但最终会阻塞管道。 我们正在重新研究使用带有差压传感器的内胆式气囊的解决方案。对于如何做到这一点,他有一些具体的想法(但仍有一些细节有待解决)。 哦,他在大约10秒钟内解决了坦克问题。在从油箱到压力泵的管道上放置一个压力传感器。忽略泵启动时发生的尖峰,我们可以通过便宜且易于理解的传感器获得所需的压力读数。嘘!一旦他说我差点踢自己,那真是太明显了。 我感谢大家的想法和分析。如果有人对项目的发展感兴趣,请关注waterunderground.net。目前还很空,但是应该在一个月左右的时间内包含更多内容。 背景故事 我正在为北加州的人们设计一个开源的水井和水使用情况监控系统。目的是能够测量从油井到油箱,从水箱到房屋以及从水箱到灌溉的水流量,并监视水箱和水井中的水深。对于一个包含CPU,3个流量传感器和2个压力传感器的系统,我们目前的目标零件成本在200 美元以下,尽管我们认为经过几次设计迭代,我们也许可以将其降低到接近100 美元。 现在,似乎终于解决了流量传感器的问题,最终我们有了母G1 => US 1“滑套适配器的供应商,可以将廉价的霍尔效应传感器集成到标准的美国管道环境中。深度测量解决方案并不是那么简单。 我要在这里进行理性检查,然后再开始购买错误的东西,无论是大小,类型还是完全不同。 问题陈述 我需要一种低成本的方法来以中等程度的精度(例如+/- 5%)测量两列水的深度。尽管我们拥有的物业是Alpha 1网站,我们还是希望针对其他具有类似需求的物业按比例放大或缩小的解决方案。 我们有: 约3,000加仑的储罐 装满水时8.5'。其他坦克的高度类似+/- 5'。 一口水井。我们自己的水深75英尺,水深37英尺。该地区的其他水井浅至30'w / 15'的水,或深至300'w / 70+'的水。 我们有以下标准: 油箱不超过$ 30,(希望)油井不超过$ 50。降低成本将是巨大的。 解决方案必须以某种方式(手波)与Arduino,BeagleBone Black或类似的低成本控制器集成。 连续读数是理想的,但是每15、30或<whatever>分钟触发一次的读数是可以接受的。 没有电子/电气系统中的孔或槽中。 井或水箱中没有金属,可能是用来称重进入水管的材料的材料除外。 对于从35'深w / 15'水到300'深w / 60 +'水的井,该解决方案应该相当有效(无双关)。 在到目前为止考虑的几种解决方案中,我们目前的领先者是“冒泡者”,如本文所述: 鼓泡式液位传感器如图3所示。浸入管的开口端靠近容器底部,其携带吹扫气体(通常为空气,尽管在存在污染或污染的危险时可以使用惰性气体,例如干氮气)。与过程流体的氧化反应)当气体向下流到汲取管的出口时,管中的压力会升高,直到克服出口处液位产生的静水压力为止。该压力等于过程流体的密度乘以从汲取管末端到地面的深度,并由连接到该管的压力传感器进行监控。 我们计划使用: 权重为1/4“至3/8”的开放式试管(或者更好的是,用拉链固定在井的上升管上)以悬挂在底部上方一小段距离(我们可以在水箱中靠得更近,但是井往往会淤积在几英尺之内)。小型下导管是采用这种方法的强项,因为几乎没有东西进入井本身。 一些(便宜的)气压源(300+ …