Sensore di livello capacitivo

Un salutone a tutti! :slight_smile:

Per il nuovo progetto dovrei misurare due livelli (min e max) dentro ad una vasca di plastica da 1000 lt contenente acqua concimata.
Non vorrei utilizzare i classici sensori a galleggiante perchè dopo poco (visto il contenuto salino del liquido) si rovinano.
Tempo fa vidi un sensore (credo capacitivo) che misurava "dall'esterno" il livello dell'acqua, ma ora non riesco a trovarlo.

Avete qualche idea?

Abbracci

Io tempo fa cercavo una soluzione per controllare il livello di una macchina per caffè espresso, nella quale il serbatoio è rimovibile e di plastica trasparente. Ovviamente non volevo mettere nulla ad immersione per evitare contaminazione di acqua che poi finisce nel caffè per cui ho cercato una soluzione più "soft".

Volendo per ora semplicemente rilevare quando l'acqua scende al di sotto di un certo livello la prima soluzione è stata un sensore a LED. La plastica pur essendo trasparente (in pratica un azzurrino diciamo) in un certo modo diffonde la luce emessa da un LED ad un capo, mentre in presenza di acqua questa luce giunge in maggior quantità al lato opposto rispetto a quando il livello scende al di sotto.
Quindi ho messo dall'altro lato una fotoresistenza (con un tubetto per rendere la rilevazione più "direzionale" possibile) per cui la luce rilevata sarebbe stata normalmente più elevata rispetto a quando dovrebbe scattare il segnale di "low". Purtroppo però nonostante varie prove, la differenza di luce si è rivelata non molto marcata, né affidabile (ho anche provato con una coppia LED IR/fototransistor IR).
La soluzione che cerchi sembra essere simile in un certo modo, ma tu parli di una vasca di plastica da 1000lt che non credo sia trasparente per cui la soluzione "ottica" non credo sia praticabile.

La soluzione finale per me è stata adottare un sensore ad ultrasuoni posizionato in alto. Il vantaggio è che non ho solo una indicazione di low ma un valore proporzionale alla capacità residua. Lo svantaggio è nella relativa "delicatezza" del sensore (un normale SRF05) ma l'ho protetto facendo fuoriuscire nel serbatoio solamente i due trasduttori, e posso assicurarti che in oltre un anno e mezzo dentro alla macchinetta del caffè non ha ancora dato problemi, e se anche fosse con pochi Euro si sostituisce il sensore.
Per cui secondo me la soluzione che bilancia al meglio costi, difficoltà di implementazione e semplicità d'uso, è la stessa anche epr te, a patto che il tuo liquido non evapori (ossia la parte di serbatoio sopra al livello non sia saturo in qualche modo) e non sia corrosivo.

Il mio progetto lo trovi QUI (che sto per aggiornare, per affiancare -o sostituire- i segnalatori a LED con un display che indichi con una barra il livello rimanente ed una stima del numero di tazze rimanenti).

Grazie doc,

l'idea degli ultrasuoni da una parte mi piace (per ottenere un valore "continuo"), dall'altra meno perchè non sono aggeggi affidabili.
In diversi progetti ho dovuto optare per altre soluzioni.
in questo caso devo rilevare con "certezza" matematica il troppo pieno ed il troppo vuoto.

Avrei bisogno di quei sensorini che si trovano, ad esempio, all'esterno delle vasche idromassaggio (se l'acqua non supera un certo livello non fanno partire i getti).
Non riesco a trovarli su internet.

Qualcuno conosce un link ? (anche eBay)

Grazie

Se per acqua "concimata" intendi quella che spargono in genere nei campi e che contiene vari sali, urea, fosfati, ecc (oltre a materiale organico sul quale per ora non indagheremo troppo a fondo :stuck_out_tongue: :D), allora dei normali sensori a contatto durerebbero molto poco, forse giusto quelli con le sonde inox e funzionanti in AC (ma anche i cavi presenterebbero qualche problema alla lunga)

Molti anni fa (tanto per darti un'idea di quanti, il circuito originale usava transistor al Germanio ed un trasformatore di accoppiamento di uscita :P), costruii un sensore che andava in una vasca di miscelazione per l'acido cloridrico in acqua, per un'amico che aveva una ditta, per cui la resistenza alla corrosione c'era, e sfruttava proprio l'effetto capacitivo, ma non all'esterno del serbatoio, direttamente all'interno ... usava un pezzo di piattina da 50 ohm di quelle che all'epoca si usavano per fare le connessioni delle antenne TV (solo perche' era di materiale plastico resistente alle intemperie ed agli acidi, oltre al fatto che teneva i due conduttori a distanza regolare di circa 1cm), fissata ad una barra di plastica ... da un lato era impermeabilizzata con resina epossidica (circuito aperto, ovviamente), e dall'altro era collegata ad un'oscillatore come parte dell'accordo LC, e forniva una frequenza sempre piu bassa man mano che il liquido saliva (piu liquido era a contatto con la piattina, maggiore era la capacita' e quindi piu basso l'accordo del gruppo LC) ... ma ormai esistono sistemi piu semplici ...

In genere oggi usano due settori capacitivi stampati all'esterno dei contenitori (parliamo ovviamente di contenitori in plastica o fibra di vetro) con vernici metalliche ... una parte in basso, dove rimane sempre del liquido, divisa in due pezzi fa da riferimento, mentre piu in alto si stampano due settori larghi uguali ma alti come tutto il serbatoio, uno degli elettrodi trasmette una certa frequenza, e l'altro la riceve ed amplifica con un'operazionale prima di mandarla alla MCU ... la lettura la fanno a cicli alternati, prima il settore piu basso, alto tipo 1cm, poi quello completo, la lettura del settore piu piccolo da il riferimento della quantita' di segnale che "trasmette" un cm di liquido, e confrontata con l'altra si ricava il livello del liquido ... questo e' uno dei sistemi, non l'unico ...

Altri sistemi usano dei "pad" adesivi da incollare all'esterno dei serbatoi, sempre non metallici, che sono in pratica dei condensatori adesivi, quando il liquido e' assente dove c'e' il pad ha una certa capacita', quando e' presente ne ha una diversa, e fa scattare un rele', questo sistema e' piu semplice ma da solo l'indicazione se il liquido e' o no al livello del pad (se l'installazione e' fissa i "pad" si possono verniciare con le vernici metalliche e dopo la connessione proteggere con vetroresina o altre coperture)

Poi ci sono altri sistemi ... ma sarebbe meglio che ci dicessi di che materiale e' fatto il serbatoio e che dimensione ha, e' inutile che li elenco tutti senza sapere il dato piu importante :stuck_out_tongue: :smiley:

EDIT: forse tu intendevi sensori come quelli della Dinel ? ... pero' non ho idea dei costi che possono avere (comunque, non dovrebbe essere troppo difficile progettarne uno ;))

Zamundo:
l'idea degli ultrasuoni da una parte mi piace (per ottenere un valore "continuo"), dall'altra meno perchè non sono aggeggi affidabili.
In diversi progetti ho dovuto optare per altre soluzioni.
in questo caso devo rilevare con "certezza" matematica il troppo pieno ed il troppo vuoto.

Se il liquido non è soggetto ad ondeggiamenti o vibrazioni, posizionando anche un economico SRF05, per mia esperienza diretta hai una misura precisa generalmente a circa 1 o 2 mm. Io, per maggiore prudenza, considero il valore medio delle ultime 10 misurazioni fatte ad 1 secondo di distanza, e ti assicuro che, nonostante l'economicità del tutto e l'implementazione "amatoriale", i valori sono buoni per una vasca di pochi cm, figuriamoci per una da 1 metro di lato!

Se vuoi maggiore affidabilità puoi anche fare un sistema ridondante, con due o tre sensori, e combinare anche questi con un valore medio scartando eventuali di un singolo sensore valori troppo difformi dalla media degli altri due.

Insomma, se costruttivamente fattibile, non vedo grosse limitazioni, ed avresti una misurazione non solo del troppo pieno/vuoto, ma del volume occupato.

Se invece ti basta solo un allarme per troppo pieno/vuoto e non vuoi usare gli ultrasuoni, una soluzione capacitiva potrebbe andare, ma tutto dipende dal materiale del contenitore e dalle caratteristiche del liquido.
O in alternativa, visto che hai un serbatoio in plastica, un semplice galleggiante montato su un'asta verticale (che quindi segua in verticale il livello attuale) con un magnete all'interno del galleggiante, e due sensori reed all'esterno posizionati in corrispondenza dei punti critici.

Ragazzi trovato!

Non-Contact Switch

Grazie a tutti

Un caro saluto

Nella pagina consigliano questo, che costa anche meno

Non ho capito come funzionano.
Qui dice che è capacitivo