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Topic: Ultraschall-Sensor mit bestimmten Eigenschaften gesucht (Read 3083 times) previous topic - next topic

vieledinge

Hallo,

ich suche einen Ultraschall-Sensor mit bestimmten Eigenschaften. Primär geht es mir um Abstandsmessungen von ca. 50cm bis runter unter 10cm.

Im Prinzip tut der SRF-04 genau das was ich brauche, allerdings ist der zu groß für die gedachte Einbaustelle. Optimal wäre ein Sensor mit nur einem Schallelement, so wie der SRF02. Allerdings kann eben der SRF02 nicht so kurze Entfernungen messen...

Kennt jemand nen Sensor, der da in Frage käme?

Notnagel wäre noch der SRF10, der ist wie der 04er, aber etwas kompakter.

uwefed

Muß es ein Ultraschallsensor sein? http://www.maxbotix.com/articles/054.htm
Kann es nicht ein Infrarotsensor wie der Sharp GP2Y0A21YK0F sein? http://www.watterott.com/de/Sharp-GP2Y0A21YK0F
Grüße Uwe

vieledinge

Hm, Ultraschall muss nicht zwingend sein.

Ich erzähle mal etwas mehr:

Ich möchte den Abstand zu einer steigenden Wasseroberfläche in einem Behältnis erfassen. Die Oberfläche steigt relativ schnell (innerhalb ca. 5-15s) von 0 (leer) auf ca. 25-30cm. Dabei kann das Wasser im Tank relativ stark schwappen, weshalb Schwimmerschalter-Lösungen nicht taugen (haben wir schon probiert). Das Schwappen des Wassers könnte man durch eine entsprechend gebaute mechanische Steigröhre, in der der Sensor sitzt, einigermaßen kompensieren. Den Rest könnte ich dann über die Software regeln (Bestimmter Pegel muss Zeit X fest anliegen um als gültig erkannt zu werden).

Prinzipiell reichen mir drei Stati: leer/halbvoll/voll.

Der Leer-Zustand lässt sich einfach regeln, bei Beginn der Messung ist das Ding immer leer.
Halbvoll bzw. weitere Zwischenstände sind rein informativ, muss also nicht ganz genau sein.
Der Voll-Zustand muss dann allerdings soweit genau sein, das er reproduzierbar ist. Sprich die Büchse muss immer beim gleichen Level voll melden.

Den Voll-Zustand könnte man ja zusätzlich durch einen weiteren Sensor (Zweidraht-Sensor, der durchs Wasser gebrückt wird) verifizieren.

Reicht dem IR-Sensor Wasser als Reflexionsfläche aus? Ggfs. könnte man da in das Steigrohr auch einen schwimmenden Ball einsetzen. Das Steigrohr muss sowieso so ausgelegt werden, das es das Schwappen des Wassers weitestgehend dämpft.

Mittlerweile frage ich mich auch ob der Ultraschall-Sensor in einem relativ schmalen Rohr überhaupt funktionieren würde. Der strahlt ja dann doch wohl eher kegelförmig und damit gegen die Rohrwände.

Wer sich jetzt übrigens fragt was das für ne komische Konstruktion werden soll: Sowas hier:
http://www.zieleinrichtung.de/ze1/ze1.htm
Zielgerät für Feuerwehr-Wettkämpfe (Löschangriff nass).

Die Dinger haben wir schon seit Jahren als Eigenbau-Lösung, nur die Messwerterfassung ist irgendwie ne Dauerbastellösung. Zumal unsere Geräte alle noch kabelgebunden sind. Und die Jungs das im Eifer des Gefechts durchaus mal fertig bringen die umzudreschen, was dann gerne mal zu abgerissenen Steckern, etc. führt. Da mal was Kompaktes und Batteriebetriebenes via AVR-Mikrocontroller-Lösung zu machen geht mir schon seit einigen Jahren durch den Kopf. Leider hatte da bisher auch oft die Zeit gefehlt. Die Arduino-Geschichten dürften da aber einiges einfacher machen, da damit einige meiner Wünsche in Richtung Nachbausicherheit erschlagen werden: Fertige Boards und Bausteine, einfache Programmierung ohne zusätzlichen Programmer möglich, plattformunabhängige Software....




COOL

Hallo @vieledinge,
deine Idee mit dem Steigrohr halte ich für die beste Lösung. Als Sensor sollte jedoch keine Ultraschalllösung greifen, sondern eine einfache Lichtschranke oder Reflex-Lichschranke, die den "Ball" im Steigrohr erfassen kann.

Gruß Gerd

uwefed

Das was Ihr nicht bedenkt und bis jetzt nicht angesprochen wurde ist, daß alles Wasserfest sein muß.
Grüße Uwe

vieledinge


Nur so als Gedanke: Ich nehme mal an, das Wasser ist nicht chemisch rein sondern leitfähig. Somit wäre es doch möglich, mit einem +Pol am unteren Ende auf 3 verschiedene -Pole (leer, halbvoll, voll) einen kontrollieren Kurzschluss zu erzeugen und über 3 Pins den Status abzufragen. Somit enfällt der Sensor.


Siehe oben. Als zusätzlicher Sensor hatte ich sowas auf der Uhr. Generell hatte mir aber die Variante mit der Abstandsmessung besser gefallen, da ich da eben auch die Zwischenwerte bei Bedarf hätte.

vieledinge


Hallo @vieledinge,
deine Idee mit dem Steigrohr halte ich für die beste Lösung. Als Sensor sollte jedoch keine Ultraschalllösung greifen, sondern eine einfache Lichtschranke oder Reflex-Lichschranke, die den "Ball" im Steigrohr erfassen kann.

Gruß Gerd


Zum Steigrohr habe ich mir schon ne Menge Gedanken gemacht. Primär soll das Ding das Wasser beruhigen um einen brauchbaren Messpegel zu erhalten. Evtl. werden das auch zwei geschachtelte Rohre mit um 90° verdrehten Zufluss-Öffnungen um das noch weiter zu dämpfen.

Wenn möglich würde ich auch auf den Ball verzichten wollen. Jedes zusätzliche bewegliche Teil ist eigentlich Mist, weil potentielle Fehlerquelle. Andererseits könnte der Ball bei entsprechender Auslegung des Rohres nach oben hin auch als eine Art Stöpsel dienen, um überschwappendes Wasser zu verhindern. Zumindest würde das passen wenn der Reflexsensor oben sitzt und senkrecht nach unten schaut.

vieledinge


Das was Ihr nicht bedenkt und bis jetzt nicht angesprochen wurde ist, daß alles Wasserfest sein muß.
Grüße Uwe


Naja, zumindest der Sensor. Den Rest kann ich ja außerhalb der Kiste in ein entsprechendes Gehäuse packen. Die Idee war gewesen das Steigrohr so zu gestalten, das der Sensor deutlich oberhalb des maximalen Wasserpegels sitzt und im Steigrohr oben, aber unterhalb des Sensors, entsprechende Überlauföffnungen vorhanden sind. Falls der schwimmende Ball zum Einsatz käme könnte man den dort noch als eine Art Stöpsel vorsehen um den Sensor zu schützen.

Vielleicht sollte ich doch mal die Variante mit den drei Drähten testen. Als Lösungsvorschlag für so einen Sensor habe ich das hier gefunden:
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,29470.0.html

Gibts da noch einfachere/bessere Lösungen?

LG Uwe

michael_x

Quote
Widerstandsdraht ... ist sowas elektrotechnisch überhaupt erlaubt?

5V Potential auf Löschwasser ?
Und minderjährige Jugendliche bei der Übung gefährden ?

Noch was, was bisher nicht bedacht wurde.

Und wenn man zusätzlich einen Schaumlöscher bereit hält ?
Reicht ABC-Pulver oder muss man auch Brandklasse D (brennende Metalle) berücksichtigen ...

COOL

5 V= sind nicht spürbar und gefährlich.

Gruß Gerd

uwefed



Das was Ihr nicht bedenkt und bis jetzt nicht angesprochen wurde ist, daß alles Wasserfest sein muß.
Grüße Uwe


Naja, zumindest der Sensor. Den Rest kann ich ja außerhalb der Kiste in ein entsprechendes Gehäuse packen. Die Idee war gewesen das Steigrohr so zu gestalten, das der Sensor deutlich oberhalb des maximalen Wasserpegels sitzt und im Steigrohr oben, aber unterhalb des Sensors, entsprechende Überlauföffnungen vorhanden sind. Falls der schwimmende Ball zum Einsatz käme könnte man den dort noch als eine Art Stöpsel vorsehen um den Sensor zu schützen.

Vielleicht sollte ich doch mal die Variante mit den drei Drähten testen. Als Lösungsvorschlag für so einen Sensor habe ich das hier gefunden:
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,29470.0.html

Gibts da noch einfachere/bessere Lösungen?

LG Uwe

Da gibt es noch einen 2. Uwe.   8)

Die Idee mit dem Ultraschallsensor im Steigrohr hat ein Problem: Reflexionen.
Wenn der Sensor automatisch die Messungen wiederholt könne die Reflexionen im Rohr der einen Messung die nächste stören. (hab bereits erlebt).

Grüße Uwe

Rudi01

Hallo

auch nur so ein Gedanke in die Runde. Sind die Ultraschallsensoren denn wasserdicht und wenn nicht kann man die eventuell einpacken.

Grüße

vieledinge


Da gibt es noch einen 2. Uwe.   8)


Ja, sind meine Eltern dran schuld... ;-)


Die Idee mit dem Ultraschallsensor im Steigrohr hat ein Problem: Reflexionen.
Wenn der Sensor automatisch die Messungen wiederholt könne die Reflexionen im Rohr der einen Messung die nächste stören. (hab bereits erlebt).

Grüße Uwe


Das ist mir mittlerweile auch bewusst geworden, ich hatte da den Denkfehler das die Sensoren nur senkrecht nach unten strahlen.

LG Uwe

uwefed



Da gibt es noch einen 2. Uwe.   8)

Ja, sind meine Eltern dran schuld... ;-)

Meine auch.  ;)

Meßmetoden Analogmessung:
Druckmessung im Steigrohr:
Dazu braucht es eine kleine Luftpumpe die das Steigrohr ausbläst Luftdruckmessung im Steigrohr. ( etwas kompliziert)
Druckmessung am Boden des Behälters (einfach muffe anschweißen und Sensor einschrauben):
Der Druck ist proportional zur Höhe des Wassers. ca 1bar alle 10m (Sensor etwas teuer)

Mittelwertbildung um das Schwappen auszugleichen und Wasserstral im Behälter nach oben ablenken damit der Wasserstrahl keinen Druck am Steigrohr/ Drucksensor aufbauen kann.

Nur 3 Werte: Durch Schwimmer auf Rohr und Sensoren zB Reedkontakte, die den Schwimmer abfragen. (ist das einfachste und robusteste).

Grüße Uwe

vieledinge

Hm, die Druckmethode ist mir zu aufwändig und bei max. 30cm Höhe der Wassersäule wohl auch ziemlich schwierig aufgrund der geringen Druckunterschiede.

Ich muss das wohl doch mal in Ruhe mit den Drahtsensoren und den Reedkontakten durchspielen. Auf Reedkontakte war ich noch garnicht gekommen, da könnte man ja auch den Magneten in nen schwimmenden Ball stecken und den im Rohr aufsteigen lassen...

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