Bonjour,
tout est dans le titre.
Je possède deux puits dont le souhaiterais connaître la hauteur d'eau restante. Pour l'instant, j'utilise un mètre ruban de 8 mètres fixé à un flotteur, ce qui me permet d'estimer la distance entre le sol et le niveau d'eau. Je souhaiterais effectuer une mesure au moyen d'un capteur (laser peut-être) puis renvoyer la donnée sur un arduino ou un esp32 soit en lora soit en wifi (les puits sont à faible distance de la box, le wifi devrait suffire). J'utiliserais ensuite les protocoles que je maîtrise bien (envoi sur thingspeak, ou sur point d'accès via influxdb et visu grafana).
Le but en ces temps de manque d'eau est la gestion de mes réserves d'eau et surtout comprendre le lien entre la nappe et la hauteur de l'eau du puits.
Avez-vous une idée du type de capteur à utiliser ? J'ai jeté un œil sur le web et ce que j'ai vu ce sont essentiellement des capteurs résistifs trempant ou non dans l'eau. Je cherche un dispo sans contact utilisant la surface de l'eau comme miroir.
Je te dirais bien ceci : un capteur ultrasons HC-SR04, mais son angle de mesure est de 15°, et je pense que la mesure sera faussée par les réflexions sur les parois du puits. Tout dépend de la largeur et de la profondeur.
Par contre on trouve des capteurs de niveau d'eau sensibles à la pression : AliExpress
Ça dépend lesquels.
Je n'ai pas tout vu, mais ce que j'ai vu, à 3 francs six sous, c'est plutôt un demi angle "commercial" de 30°, soit un cône de 60 °.
Mesure optique ?
Le son rebondi sur l'interface air-eau, c'est certain.
En optique je pense que la lumière répond à la relation de Descarte et qu'avec un angle d'incidence faible elle traverse l'interface air-eau.
Oui mais... les réflexions se faisant sur l'ensemble de la hauteur il en résultera probablement un bruit de fond assez continu mais pas forcement un écho bien défini. Le fond du puits, si... À tester, cela va dépendre de l'électronique de détection embarquée dans le capteur mais celle-ci n'est pas modifiable sur les quelques capteurs un peu courants que j'ai pu croiser. Attention à la distance, celui que j'ai est limité à 3 ou 4 m pas plus.
Bonne solution à mon avis mais ça va mesurer la hauteur d'eau au dessus du capteur. À immerger tout au fond, or @Lacuzon semble vouloir la mesure sol - eau (à distance en plus ?)
Une petite partie sera quand-même réfléchie. Cela va aussi dépendre de la pureté de l'eau. Avantage à l'eau un peu trouble. Là aussi c'est à tester...
Je m'orientais plutôt vers des solutions types sonar ( dispo à ultrasons) ou laser. La caractéristique de la surface de l'eau du puits (quand on ne tire pas d'eau) est une parfaite planéité (pas de vent, pas de poissons de grenouilles de feuilles mortes...) Donc, j'étais tenté au départ par une méthode interférométrique laser car en incidence zéro, certes, une partie importante traverse mais une petite partie se réfléchit. Pour ne pas être gêné par le retour sur le fond (toujours très absorbant et diffusant), on peut jouer sur une faible incidence pour ne détecter que la partie réfléchie sur le miroir de l'eau.
Le capteur de pression, je n'y avais pas songé, ça me semble une solution intéressante car immerger sur le fond un capteur ne me pose pas de problème. La question est quelle est la sensibilité ? Si l'eau monte d'un cm est-ce perceptible ?
De plus, je n'ai plus à envisager de réglage de faisceau laser qui doit tomber parfaitement sur un détecteur.
Je continue à cogiter, si vous avez des compléments, je suis toujours preneur.
Si c'est pour mettre un capteur à ultrasons, il n'est pas forcément utile de le mettre sur la margelle. Si le puis fait 15m et que le niveau max est à -14m, on peut descendre le capteur de presque 14m.
Une variation de 1 cm est nettement plus faible que la variation de pression atmosphérique (1 pour mille). Donc même si le capteur immergé est suffisamment sensible, il faudra compenser les variations de pression atmosphérique.
"Le tube de ventilation dans le câble compense automatiquement les changements de pression atmosphérique au-dessus du réservoir. "
Donc en théorie ce problème est réglé même si je ne comprends pas trop comment ça marche.
Pour la hauteur, j'installerais le capteur à ras du sol dans un boitier impression3D adapté et bien étanche.
Comme mon puits est peu profond (7 mètres) si les 5 mètres qu'assurent les deux technologies (pression ou ultra-sons) sont effectivement mesurables, ça jouera. Je laisse généralement 1,5 à 2m d'hauteur d'eau dans le puits.
Concernant l'usage de l'eau, elle est exclusivement réservée à l'arrosage du jardin.
Pour la précision du capteur de pression, il est donné entre 0.2 et 0.5 % ça me convient.
Pour le capteur ultrason ils donnent jusqu'à 0.3 cm, ça colle aussi mais faut voir avec les réflexions et le bruit de fond.
Encore une question chez aliexpress (capteur pression) , je peux choisir différentes options de sortie, données soit en mA soit en volts. Je choisirais 0-5 volts souhaitant utiliser un arduino, c'est un bon choix ?
Je vais encore réfléchir mais les deux méthodes me tentent, elles ont l'une et l'autre avantages et inconvénients.
En mA : vous avez un générateur de courant et vous devez mettre une resistance de valeur fixe pour rentrer dans le CAN/ADC de l'arduino... Ce n'est pas bien confortable
En volts, là c'est plus coton: si votre Arduino est un UNO , 5 volts est quasiment ideal (sous resrve de verification empirique). Si c'est un ESPxxx, un RPi2040 ou un autre de la tribu des 3v , leur ADC peut brûler... lors d'une hausse de la nappe phreatique: vous coulerez des jours heureux cet été, du moins en ce qui concerne votre réalisation qui sera susceptible de devenir bizarroîde sans que vous sachiez pourquoi... Protèger le CAN/ADC demandera alors deux resistances (pont resistif) , ce qui est ... deux fois plus inconfortable que le premier cas...
La sortie en courant sera moins sensible au perturbations que la sortie en tension. Et cela met à l'abris des problèmes de chute de tension dans le câble si la liaison est longue.
Il suffit juste de choisir la valeur de la résistance de charge pour maximiser la tension à l'entrée de l'ADC sans saturer la sortie du capteur de niveau
Bonjour.
Une idée comme ça !
un tube pvc plongeant dans le puits avec un morceau de polystyrène dedans et tu mesure avec un laser sa hauteur dans le tube.
@matth122
Sur le temps long le PVC peut se dégrader et ça sera imbuvable pour les plantes
Sur le temps court les réflexions parasites peuvent semer un désordre considérable avec un laser (ou des US)
Sur le temps long ?
très long alors, toutes nos canalisations sont en pvc, elles ne se dégradent pas à ce point la !!
pour les réflexion parasite j'en aie aucune idée je n'ai aucune expérience dans ce domaine, j'ai dit laser car cela a été évoqué sinon on peut partir sur autre chose.
je mettais simplement une idée de réalisation, après, à voir selon les matériaux et matériel si c'est faisable.
Une autre solution c'est d'immerger un tube de la hauteur du puit avec un capteur de pression dans le haut du tube. Le haut du tube étant fermé.
On va donc mesurer la pression qu'exerce la colonne d'eau sur l'air emprisonné dans le tube.
Il faut là aussi un capteur différentiel, mais on a l'avantage que ledit capteur n'a pas besoin d'être étanche. L'air sera néanmoins humide.
Il me semble que l'on avait eu un sujet comme ça il y a quelques années. Il faudrait rechercher,il me semble qu'@Artouste avait trempé là-dedans, il aimait bien les capteurs de pression.
L'air est peu soluble dans l'eau mais il l'est. Avec le temps l'air se dissous dans l'eau et la pression diminue. C'est possible, mais il faut de temps en temps vider le tube.
Il existe des chasses d'eau avec un réservoir ouvert vers le bas. On les remplit avec un faible débit d'eau, et quand on tire la chasse, l'eau sous pression de l'air enfermé est chassée violemment. Sauf que celle que j'ai utilisée n'avait plus d'air et l'eau ne sortait pas. En fermant l'arrivée d'eau, et en tirant la chasse pendant 10mn, l'eau a fini per partir, et après on lavait bien la cuvette... et les pieds.
1 cm d'eau = 1 millibar.
Pour que ce type de mesure (par pression) soit utilisable, il faut utiliser un capteur de pression différentielle. Il faut donc un tube qui remonte jusqu'à la surface, de préférence vide (sinon il faut faire une correction).
Dans ce cas, les variations de pression atmosphérique ne jouent plus.
Sinon, avec un capteur de pression absolue, la pression atmosphérique joue. 1 cm pour 1 millibar.
