Wasserstand-Messung-US

Hi Wolfgang,

Also ca 8,6 mm Wellenlänge.

Die Pulse sind eben nicht beliebig kurz. Das würde eine ziemliche Dämpfung des Piezos erfordern, dann taugt er aber nicht mehr als Empfänger. Außerdem ist Dämpfung teuer.

Das sind ja schon mal Randbedingungen, mit denen man etwas abfangen kann.

Es gibt AFAIR Routinen, die die Auswertug im µC machen, statt das ein Modul fertig erledigen zu lassen. Einige preisgünstige ARM-µCs haben ADCs um die 1 MSps mit 12 Bit.

Das wirst Du abstellen müssen. Wir haben das in einem Projekt zur Bohrerbruchkontrolle damit behoben, das spritzende Bohrwasser mit Luftdruck im Röhrchen vor der Optik fernzuhalten. Das angebrachte Röhrchen hat darüberhinaus den angenehmen Effekt der zusätzlichen Störsicherheit durch Streulicht reduziert.

Der Vorschlag, den Sensor schräg zu legen kam ja schon. Der mit dem Rohr auch. Aber eben kein 100 mm Durchmesser. Eher im (sub) cm Innendurchmesser. Dann sollte auch ein Radius machbar sein, der die Schrägstellung des Sensors ermöglicht

Zumindest nicht ohne Begleitmaßnahmen.

Na na, wer wird die Flinte zu früh ins Korn werfen.

Von Christoph kamen ja schon recht brauchbare Ideen, auch wenn ich die 2 mm Löcher für zu groß halte. Außerdem würde ich das obere Entlüftungsloch gleich so anbringen, dass man dort auch Druckluft einbringen kann, um da Rohr und die unteren Löcher damit freizublasen. Lieber das Teil unten offen lassen und regelmäßig frei blasen, als zu kleine Löcher, die sich zusetzen. Mit kurzen und knackigen Luftstößen brauchst Du nicht mal viel Luft in einem dünnen Röhrchen. Wenn das Röhrchen steif genug ist, bleibt die Dämpfung entspannt. Denk dran. Frei Im Raum verliert sich die Intensität sehr schnell. Im geführten Rohr weniger. Über die Impedanz der Ankopplung würde ich mir wenig kopf machen. Die dürfte im Rohr eher besser sein als frei Luft. "Rohe" Piezoscheiben sind diesbezüglich in freier Luft eher furchtbar. Je härter das Medium, desto besser die Einkopplung. Das Röhrchen dürfte eher steifer sein als freie Abstrahlung. Die Piezohörner sind quasi das mechanische Äquivalent zur Hühnerleiter bei HF.

Marte

Am 27.03.25 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:

Ein Rohr; Darin ein Schwimmer mit Magnet; Daneben in definierten Abständen RED-Kontakte; Beliebig abstufbar.

Bernd

Am 27.03.2025 um 18:01 schrieb Olaf Schultz:

"Seilzugsensor" ist das Zauberwort. Die Dinger sind aber nicht ganz billig. Bei Alibaba um 20...100,- Euro.

Mir ist noch eine Idee gekommen. Prinzip Orgelpfeife; je nach Füllstand ändert sich die Frequenz.

Am 27.03.25 um 16:37 schrieb Christoph Müller:

Das gibt halt wieder eine perfekte Reflexion.

Spinnen problemlos. Und die stören mit der Zeit schon.

Im Wasser eher Schmutzpartikel.

Irgendwas ohne scharfe Kanten.

Das hat sich nach Regenwassertanks angehört. Da schwimmen oben die Pollen drauf. Und die passen sogar (so ziemlich als einziges) durch mein Metallsieb mit so kleinen Löchern, dass man fast nicht durchgucken kann.

Exakt. Chrip + Kreuzkorrelation, das erste Maximum über einem bestimmten Pegel wird genommen.

Das schon, aber wenn das Rohr oben am Deckel endet, so wie jetzt, dann ist das Rohrende natürlich näher als das Wasser.

Marcel

Ja, da müsstest Du löten.

Hallo Peter,

Im Prinzip würde es reichen, eine Piezoscheibe auf ein Rohr zu setzen und dann versuchen, einen Resonanzschwinkreis damit anzuregen. Das sollte einfacher gehen, als Flöten zu konstruieren.

Oder eben doch Reflektionen auswerten. Ich würde wohl tatsächlich einen kleinen ARM7 nehmen (ich hab noch ein paar ADuC7020 herumliegen, der kann auch 1 MSps und damit schauen, was in einem Schlauch an Impulsen zurück kommt. Das Teil hat auch genug Rechenleistung, eine Korrelation zu rechnen, wenn es nötig sein sollte, die Einhüllende vom Wellenpaket von Überlagerungen auseinanderzuziehen. Wahrscheinlich reicht es aber, die erste Echoline abzufangen.

Marte

Hi Wolfgang,

Ein Stück alte Stegleitung sollte reichen. Das als HF Leitung denken und die Stoßstelle reflektieren lassen. Auch das könnte man als Resonanzstrecke lauufen lassen und einen Schwingkreis damit konstruieren. Bei Dir wird keine EMV-Polizei auflaufen ;-)

Marte

Gute Idee, bloss wo kann ich eine Orgelpfeife klauen? Geistige Flachpfeifen laufen hier in PY genügend rum. Vulgo Politiker... Nein, ich orgel nicht weiter :)

Statt orgeln müsste ein Tongenerator sweep an kleinem Lautsprecher bei Resonanz dann einen deutlich lauteren Ton am Mike erzeugen. Wasserdicht verpacken sollte auch gehen. Sicher machbar, aber mir zuviel F&E.

Soll ich schon mal zum Patentamt rennen? Namen hätte ich schon: Flötotti. Flötotto gibbet ja schon :)

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Danke, Guter Hinweis, klingt gut, gebunkert aber zu spät für meine Lösung mit Drucksensoren.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

EMV Bullerei? Nie nich in PY! Ansonsten auch eine gute Idee. Danke, gebunkert aber aktuell zu spät.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Ja, sh.u.

Danke, Gute mech. Lösung, aber ich habe keine Lust, nachts im Regen rauszurennen und nach dem Pegel zu peilen. Elektrisch mit Fernanzeige im Schlafzimmer beruhigt.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Jau, aber Automotive in Grossmengen, daher billisch.

Ja, für Rückwärtsfahren und Parkplatzkontrolle... aber eben keinen Taug für meine Tanks.

:-)))

Jau...

Wenn ich schon die Leiter aufikraxeln muss, und nen Stein reinwerfemuss (jau PYer würden das machen), dann brauch ich nur zu gucken, damit ich sehe, wie voll der Tank ist.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Ich habe den Anfang nicht mitbekommen, muss es denn elektrisch sein?

Ich habe einen dünnen wasserfesten Faden an einem Ende mit zwei Edelstahlmuttern und einem Weinflaschenkorken, am anderen mit einer Edelstahlmutter verknotet, oben am Regentank durch den Deckel geführt und lasse die einzelne Mutter draussen herunterhängen, den Korken innen.

Mutter draussen oben - Regentonne leer Mutter draussen unten - Regentonne voll

Dazwischen linear, wenn auch nicht kalibriert. Interessiert in diesem Fall aber nicht - wenn kein Tonnenwasser da ist, muessen wir halt wieder mit Leitungswasser gießen.

Update mit einem linearen Inverter aus noch mehr faden und zwei Umlenkrollen und einem Klebebanddreieck als Zeiger ist angedacht, aber für überflüssig erklärt.

Auf elektrische Fernabfrage habe ich seinerzeit verzichtet.

-is

Dagegen koennte leichtes lokales Heizen helfen, paar Watt und nur zu Zeiten, wo "Kondulenz" ein Problem ist.

Oder bei Euch, etwas kraeftiger, eso es totalmente jodido :-)

Gescheite TOF koennen das, jedoch nicht die billigen vom Chinamann. Ich habe mal eine Anlage fuer kommerzielle Oeltanks entwickelt, die Dir sogar anzeigen kann, ob sich eine Sifflage auf dem Wasser gebildet hat und wie dick die ist. Oder ob sich unten im Tank Sediment anhaeuft. Das ganze kostet aber, weil es per Motes und Satellitenanbindung funktioniert. Dafuer koenntest Du waehrend einer Safari in Afrika millimetergenau nachsehen, wieviel Wasser in Eurem Tank in Paraguay ist ...

Doch, schon, aber nicht diese Billigversionen. Mit mehr Knete geht das:

Aber dabei gelernt, und das ist doch auch schonmal was, sogar auf unsere alten Tage.

Anderer Vorschlag, Low Tech, unter $100:

Very Low Tech Loesung: Ab und zu einen Kiesel einwerfen und abschaetzen, wie lange danach es gluckst, und alle paar Monate die Kiesel wieder rausfischen :-)

Hallo Marte,

Du schriebst am Fri, 28 Mar 2025 02:29:51 +0100:

Ein paar Überlegungen zur - geometrischen - Dämpfung: - freie Abstrahlung im 3-dimensionalen Raum geht bekanntlich proportional zu 1/r² - freie Abstrahlung im _2_-dimensionalen,z.B. zwischen zwei Platten, geht proportional zu 1/r - freie Abstrahlung im _1_-dimensionalen,z.B. in einem Rohr, geht proportional zu 1/r^0 - d.h. es gibt _keine_ geometrische Dämpfung

Dazu kommt dann natürlich noch die jeweilige Dämpfung durch die Wände und das Übertragungsmedium.

Die Ankopplungsimpedanz kann eine ganze Menge ausmachen, wenn's dumm geht, kommt fast garnix aus dem Wandler 'raus und der verbrät an seiner eigenen Leistung. Das wissen auch ältere Funkamateure, denen ein schlechtes Stehwellenverhältnis auf der Antennenleitung schon mal eine Senderendstufe zum Abrauchen gebracht hat.

Die sind einfach total akustisch kurzgeschlossen.

Gilt nicht unbedingt - eine Härteänderung ist ein Impedanzsprung, aber bei bstimmten Impedanzverhältnissen beidseits des Übergngs kann die dadurch verursachte Reflexion verschwinden, was z.B. bei Brillenentspiegelung genutzt wird.

Die Piezohörner sind Musterbeispiele für Impedanzanpassungsvorrichtungen, genauso wie die meisten Blasinstrumente.

Hallo Marcel,

Je größer der Abstand, desto problematischer die Einkopplung wegen doppletem Impedanzsprung. Die Wellenlänge liegt bei ca. 9 mm Ich wüsste nicht, wo Du einen Vorteil ausmachen willst, den Schall nicht fest einzufangen. Jede Streustrahluung vor dem Rohr macht Stress mich Echos. Eine dichte Einkopplung macht zumindest keine Echolaufzeit an dieser Stoßstelle und auch keine Abstrahlung am Rohreinstieg vorbei. Wichtig könnte noch sein, den rückwärtig abgestrahlten Schall abzufangen und todlaufen zu lassen, damit der nicht nach hinten schaut. Bei fertigen Sensoren müsste man davon ausgehen, dass das schon gegeben ist.

Je kürzer desto besser. Ich würde da nicht nur ein Loch vorsehen, sondern einen Druckluftschlaucheingang, mit dem Du sowohl Wasser vom Sensor wegpusten kannst, alsauch das Rohr selbst incl. der unteren Öffung freiblasen kannst. Wenn Du da ein Manometer mit integrierst, hast Du gleich einen zweiten Sensor. Den Druck langsam steigern, wenn die Luft unten blubbert steigt der Druck langsamer weiter.

Eher Mückenlarven und Moos/Algen

Wozu das? Die unteren paar cm sammelt sich Schmodder. Da würde ich Abstand davon halten.

Glaub ich jetzt eher nicht

Wie willst Du das am Piezo ankoppeln? Irgendwo hast Du den Impedanzsprung. Ich würde den Rohrdurchmesser so wählen, dass die akustisch relevante Fläche ins Rohr passt und den Rest drum herum eben auffüllen, recht steif sogar.

Je kleiner die Löcher, desto schneller setzen sie sich zu.

Ganz schlechte Idee. Das gibt eine Multimoden-Geschichte. Das würde ich tunlichst vermeiden wollen.

aber diesmal den Sensor nicht

Außer das, was gleich rückwärts am Rohr zurück geht und dann vom Deckel zurück in den Raum ... Zu was soll das gut sein?

Wenn überhaupt eine mathematische Operation jenseits eines Schwellwertes genommen wird. Das ist ein resonantes System, oft nicht wesentlich bedämpft, da es nicht um Präzisionsmessungen geht. Da kommt es nur drauf an, schmalbandig zu sein, um störgeräuschunempfindlich zu sein. Wenn es Anspruchsvoller wird, wird der Schwellwert laufzeitabhängig angepasst.

Ich meine einmal eine Schaltung davon gesehen zu haben, das waren nur OPs und ein Komparator.

Deswegen vermeidet man es tunlichst, den Schall irgendwohin zu lassen, was nicht im Rohr ist. Der Druckluftanschluß kann deutlich dünner sein als das Rohr und wird damit als Impedanzsprung wenig Schall abziehen.

Marte

Hi Wolfgang,

Schnur mit Umlenkrollen bis ins Schlafzimmer führen, so wie annodazumal die Klingeln an den Haustüren.

Marte

Hi Hans-Juergen,

Das würde ich vermeiden. Viel zu viel parasitäre Kapazitäten im Spiel.

Marte