Mesure du niveau d'eau précis

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Bonjour. Ceci est mon premier post sur le forum (excellent forum, soit dit en passant).
Je viens d'acheter mon premier Arduino. J'ai de bonnes bases en programmation, mais très peu en électronique. Soyez donc indulgents avec moi si je pose des questions basiques :confused:
Ma question n'est pas propre à l'Arduino, mais plutôt à mon projet qui repose sur l'Arduino.

Mon projet est de créer une fontaine à eau qui me permettra, via un montage électronique et un Arduino, de choisir la quantité d'eau à fournir (en millilitres avec un pas de 2 ml si possible). Je compte utiliser un moteur péristaltique 12v (question d'hygiène), mais mon problème est de trouver comment connaitre la quantité d'eau écoulé, afin de stopper le moteur au bon moment.
J'ai eu plusieurs idées :

  • faire tourner le moteur pendant un temps défini, et estimer la quantité d'eau écoulé (pas très fiable je pense, certainement une marge d'erreur)
  • utiliser un capteur ultrasons ou infrarouge (rien trouvé de précis qui puisse mesurer au mm sur un distance inférieure à 10-15cm)
  • utiliser un débitmètre (rien trouvé de précis qui puisse mesurer un débit < 100ml/min)
  • créer ma propre jauge avec des résistances dans ce genre : http://3.bp.blogspot.com/-xdNgIq12jTM/VOzLCLMUoXI/AAAAAAAAAhc/iX_aKzpci2o/s1600/montage%2Bpompe3.png (je sais pas trop quoi en penser...)

Voilà, si quelqu'un à une idée, je suis preneur.
Je vous remercie par avance.

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Bonsoir;

??????????????? Mais, le corps d'un résistance, mit verticalement, fait pas loin de 10mm de haut, bonjour la résolution du potentiomètre aquatique, un pas tous les 10mm !!!!

Je suis surpris aussi de la résolution demandée, 2ml, on peut tout de même savoir pourquoi SVP (dans les grandes lignes)?

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Une pompe péristaltique délivre une quantité connue de liquide à chaque tour. Donc il suffit de compter les tours, voir les fractions de tour suivant le nombre de galets sur la roue de la pompe.

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bonjour
+1 avec fdufnews

les pompes peristaltiques sont couramment utilisées en labo pour faire du dosage precis.

il manque une notion importante :
on connait la precision/resolution souhaitée du volume distribué , mais on ne connait pas le débit souhaité.

Ce n'est pas la meme chose que de distribuer 1l/mn ou 1l/seconde

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On ne connait pas non plus le volume souhaité.

Je dis cela car il existe aussi des balances de 0,001g de résolution, mais bien entendu elles supportent un poids maxi faible (50g !!!).

Sinon il faut faire par vases communicants, je remplis, je pèse, j'additionne, je vide dans un autre récipient, je remplis, je pèse, j'additionne, je vide dans un autre récipient, ...

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hello
le principe du pousse seringue avec un moteur pas à pas.

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Rappel du sujet :

jguinch:
Mon projet est de créer une fontaine à eau

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68tjs:
Rappel du sujet :

jguinch:
Mon projet est de créer une fontaine à eau

Peut-être mais c'est lui qui à parlé de pompe péristaltique et de débit à 2ml près. Donc on peut s'interroger sur ce que recouvre le mot fontaine.

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Effectivement le cahier des charges est flou.
La pompe étant au centre du projet c'est le premier élément à définir.
Débit min en l/min ?
Débit max en l/mm ?
Moteur CC à balais ou moteur pas à pas ?
Possibilité d'approvisionner des tubes de rechange ? (Çà peut être utile)

Linéarité du débit :
Je m'explique : pour une pompe 2 galets, lors qu'un seul galet est en service le débit est connu et stable. Mais que se passe-t-il lors de la période transitoire du changement de galet ?
Vu les 2 ml de précision demandé ce point n'est pas négligeable.
Faut-il passer à une pompe à 3 galets ou plus pour obtenir la précision de 2 ml ?

D'une manière générale la démarche qui consiste à dire : vu que je ne sais pas dimensionner ce qu'il me faut je demande le max est voué à l'échec.

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Tout d'abord, merci pour vos nombreuses réponses.
Vous avez raison, mon sujet manque cruellement de précisions.

Le but est de créer une fontaine à eau réfrigérante, qui me permettra de servir une quantité désirée d'eau froide, avec un système de refroidissement direct (serpentin en cuivre avec module Peltier). Pour que l'eau se refroidisse en temps réel, il faut qu'elle circule doucement j'imagine.
Le seuil des 2 ml est là pour permettre à l'utilisateur (moi à priori) de choisir de manière souple la quantité d'eau à servir (en fonction du verre que j'utilise).
Vous allez me dire : ouah, 2ml c'est trop petit, mettre plutôt 10ml... Pourquoi pas, mais la problématique semble être la même...

@jeanfranlec : pour les résistances, je ne comptais pas les mettre à l'intérieur du récipient, mais en dehors (seul un fil dépasserait à l'intérieur du bac), dans ce genre : jauge hosted at ImgBB — ImgBB

@fdufnews : la réponse me convient. En fonction du débit, je saurai par exemple que 30s = 100ml (je pensais que ça ne serait pas précis, mais si c'est utilisé pour des laboratoires, ça va le faire)

Pour les autres précisions :

  • je n'ai pas d'idée précise sur le débit, mais je partirais sur quelque chose du genre 200ml / min (pas trop rapide, histoire que ça réfrigère bien) - je sais, faudra attendre pour se rafraichir :slight_smile:
  • le volume souhaité serait de 10 à 20 cl.

Comme je vous l'ai dit : c'est un projet, je débute, mais je ne suis pas pressé. Si vous avez quelques idées (genre un autre type de pompe, système de refroidissement...) je suis preneur (ça sort du cadre de l'Arduino, je vais me faire taper sur les doigts)..

En attendant, je pars sur le principe évoqué par @fdufnews.

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ça sort du cadre de l'Arduino, je vais me faire taper sur les doigts

Absolument pas.
Ton sujet montre au contraire comment travailler intelligemment (même si comme tu le reconnais toi même il y a des ratés).

Trop souvent on voit arriver des primo-utilisateurs qui nous présentent un code en disant simplement : "ça marche pas" sans plus d'explication alors que c'est le coté matériel qui est souvent incompatible ou non fonctionnel.

Donc oui savoir prendre du temps pour préparer son projet concerne l'utilisation d'une carte arduino.

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jguinch:
@fdufnews : la réponse me convient. En fonction du débit, je saurai par exemple que 30s = 100ml (je pensais que ça ne serait pas précis, mais si c'est utilisé pour des laboratoires, ça va le faire)

Je n'ai pas parlé de compter le temps d'activation mais de compter les tours de la roue de la pompe. En effet si la vitesse du moteur n'est pas régulière pour une raison ou pour une autre la quantité délivrée sera variable.
Suivant la constitution de la pompe, tu peux compter les tours par un moyen mécanique ou un moyen optique.

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Vous allez me dire : ouah, 2ml c'est trop petit, mettre plutôt 10ml... Pourquoi pas, mais la problématique semble être la même...

Non cela va influer sur le choix de la pompe. dis toi bien que tu aura du mal à obtenir simultanément une grande précision ( les 2 ml) et un grand débit.

Mon point de vue :
J'ai fait un tour sur Ebay sur ce genre de pompe, il en existe à moteur pas à pas à moins de 10€, ce n'est pas ruineux, tu peux aussi acheter chez un revendeur en France.
N’oublie pas approvisionner en même temps une interface de puissance pour commander le moteur pas à pas (certains qui causent en anglais disent "stepper driver") et tu fait des tests.

Au moins tu apprendra à piloter un moteur pas à pas et tu verra où tu met les pieds avant de te lancer dans la réfrigération qui me semble être un plus gros morceau.

Bien qu'il sera préférable d'attendre que toute la partie matérielle soit fonctionnelle pour commencer à écrire du code, je te conseille de réfléchir aux capteurs qui seront nécessaire à l'asservissement final histoire de ne pas se mettre dans une impasse.

  • les compteurs de tours (ou capteur angulaire) dont parle fdufnews
  • capteur de température
  • autres capteurs auxquels je ne pense pas.

PS : je parle de moteur pas à pas parce que c'est la technologie qui me semble la plus adaptée à ton projet mais rien ne prouve que j'ai raison, c'est juste mon intime conviction.

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jguinch:

  • je n'ai pas d'idée précise sur le débit, mais je partirais sur quelque chose du genre 200ml / min (pas trop rapide, histoire que ça réfrigère bien) - je sais, faudra attendre pour se rafraichir :slight_smile:
  • le volume souhaité serait de 10 à 20 cl.

tu a quoi comme module peltier et monté comment ?
tu a testé déjà la capacité de refroidissement de ton montage peltier ?
Il y a un point à prendre en compte c'est le contrôle de la température de sortie , un module/montage peltier travaillant en Δ T° un simple controle temporel du volume debité ne sera pas suffisant .

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Les modules CapSense de Cypress sont capable de mesurer le niveau d'un liquide au millimetre pres.

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Hé bin, je ne m'attendais pas à tant de réponses, merci. Je prends note de toutes vos remarques, c'est très constructif.

Pour la partie refroidissement, je n'ai qu'une idée très floue de comment l'aborder, je garde donc ça pour la fin (mais effectivement, avec un capteur de température c'est sûr).

Pour la pompe, j'avais trouvé des modèles (sur ebay également) peu coûteux, mais je ne crois pas que ça soit des moteurs pas à pas (@68tjs : si tu as un lien, je veux bien y jeter un oeil).

Pour mesurer la quantité d'eau, j'ai vu un truc intéressant (mais pas à ma portée pour le moment) : Arduino Project Hub
Ca permettrait peut être de connaître la quantité d'eau restante dans le récipient (et donc la quantité qui en est sorti par une petite soustraction).

Pour la petite histoire, j'aime bien la programmation, et j'ai touché un tout petit peu à l'électronique dans ma jeunesse (j'ai eu mon BEP électronique en 1997, mais pas fait d'électronique depuis...)
J'avais envie d'acheter un Arduino depuis un moment, mais il me fallait une idée pour débuter (c'est plus motivant je trouve). Maintenant que j'ai acheté mon kit Arduino, je compte y aller à tâtons, en testant les différents composants fournis dans le kit (et surtout en essayant de comprendre ce que je fais). Ensuite, j'essaierai de mettre ça en pratique avec mon projet.
Ce projet n'est certes pas très utile, mais il permettra (si j'y arrive) d'apprendre à manipuler quelques trucs sympas :

  • boutons poussoir et leds pour le niveau désiré (ou un afficheur, pourquoi pas)
  • une sonde de température
  • une pompe (donc un moteur), continu ou pas-à-pas.
  • un module Peltier ....
    Le plus compliqué dans tout ça, c'est la partie électronique, car il me manque des connaissances indispensables, mais le web regorge d'explications, donc je ne perds pas espoir (en plus je ne suis pas pressé).

Au final, j'ai peut être posté ce message un peu tôt, car je n'ai encore rien de concret, mais je voulais au moins éclaircir une zone un peu floue. Donc pour l'instant, je réfléchi au modèle de pompe adapté. Je reviendrai vers vous pour d'autres questions (d'ailleurs, est-ce qu'on peut poser ici des questions relatives à la partie électronique, du genre que faut-il utiliser pour commander un moteur 12v...)

Merci à tous (la prochaine fois, j'écrirai pas un roman, promis)

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jguinch:
Hé bin, je ne m'attendais pas à tant de réponses, merci. Je prends note de toutes vos remarques, c'est très constructif.

Pour la partie refroidissement, je n'ai qu'une idée très floue de comment l'aborder, je garde donc ça pour la fin

Tu ne pense pas que c'est là le but de ton projet , et donc trés simplement de commencer simplement déjà par "çà" ? 8)

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jguinch:
Je reviendrai vers vous pour d'autres questions (d'ailleurs, est-ce qu'on peut poser ici des questions relatives à la partie électronique, du genre que faut-il utiliser pour commander un moteur 12v...)

Pas de problème, le forum est là pour ça.
Maintenant tu peux déjà jeter un oeil par là: pighixxx.com - pighixxx Resources and Information.. Le site est bien fait et il y a plus d'une centaine d'interfaces qui couvrent une très grosse partie des besoin des bricoleurs.

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Vous pourriez penser le système différemment avec simplement une électrovanne, un syphon de Marriotte pour le remplissage d'un serpentin de cuivre contenant l'équivalent d'un verre maintenu température relativement constante. il me semble que vous n'avez pas à vous soucier vraiment du débit en lui même - c'est l'utilisateur qui va choisir sa dose (ouverture de l'électrovanne) en tenant un bouton appuyé sans doute - donc la seule chose qu'il faut mesurer (pression constante) c'est le temps de service pour vous assurer de ne pas avoir vidé tout le serpentin et ensuite attendre un certain temps (lié au temps de vidage) pour que le nouveau liquide ait eu le temps de se mettre température - si le serpentin est assez long et fin, vous pouvez même arriver un service continu de flux refroidi en tenant compte du débit (pression constante) et donc de la durée du parcours associée Dans le serpentin pour l'échange calorifique

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@fdufnews : merci pour le lien, je vais regarder ça.

@Artouste : oui, c'est le but final. Mais ce projet est là pour me faire apprendre, et je ne suis pas sûr que commencer par le système de refroidissement soit le plus simple, autant commencer par un truc plus accessible (le refroidissement, c'est un mélange de physique et électronique, il me faudra plus que des bases pour ça).

@J-M-L : oui, j'ai pensé au remplissage du serpentin, en tant que réserve tampon. C'est à dire que le serpentin serait toujours plein (l'eau à l'intérieur serait donc froide) et une pompe à sa sortie pour ne servir que la quantité désirée. Le capacité du serpentin serait égale à la quantité maximale que l'utilisateur pourrait choisir (ce qui évite que de l'eau non réfrigérée sorte du serpentin).
Sinon, je vais paraitre con, mais c'est quoi un syphon de Marriotte ?
L'électrovanne, c'est une bonne idée aussi, je vais creuser ça...

J'ai commandé une petite pompe péristaltique 12v - 300mA- 100ml/min. C'est surement pas le type ni le modèle le plus adapté (très lent), mais ça me permettra de m'amuser un peu, et de voir comment piloter ça avec l'Arduino.
Donc première étape : trouver une source 12v (une alim de PC fera l'affaire).
Je pense connecter la pompe sur le 12v, l'Arduino sur le 5v et utiliser une carte relai. Qu'en pensez-vous ? Faut-il plutôt utiliser un régulateur de tension (type 7805) ?