Ultraschallsensor zur Füllstandsmessung in Plastikbehältern

Hallo zusammen,

ich habe gerade eben mit dem Ultraschallsensor HC-SR04
versucht, den Flüssigkeitsstand ein einem Plastikgefäß
zu messen. Das klappt nicht zuverlässig.

Gibt es einen Sensor, mit dem man solche Messungen
zuverlässig durchführen kann?

Danke für alle Tipps !

Gruss Jürgen

Die US Sensoren decken einen Kegel-förmigen Bereich ab. Bei kleinen Behältern wirst du daher leicht die Wand messen.

Außerdem mußt Du zwischen 2 Messungen ziemlich viel Zeit verstreichen lassen damit der Schall abklingt.
2. Problem. Der sensor ist nicht gebaut um in eine feuchten Umgebung wie im Inneren eines Behälters verwendet zu werden. Er wird ziemlich schnell oxidieren und darum kaputtgehen.
Grüße Uwe

Ich möchte demnächst auch so ein Projekt umsetzen und habe mich schon etwas schlau gemacht. Alles was ich diesbezüglich im Zusammenhang mit Ultraschallsensoren gelesen habe, hat gezeigt dass die Ultraschallsensoren nicht wirklich dafür gut zu gebrauchen sind. Auch hier im Forum (z.B hier) gibt es schon etliche Diskussion darüber.
Meine Idee ist so eine Füllstandsanzeige zu verwenden (billig und zuverlässig) und diese dann irgendwie elektrisch für den Arduino auszuwerten. Letzteres habe noch keine Idee.

Hier wird ein US-Sensor eingesetz, der auch Wasserdicht ist und auch in einer Zisterne funktioniert. Ich habe den schon bestellt und hoffe, es klappt. :wink:

Hatte ich vergessen.

Eine Zisterne und eine Plastikgefäß sind für 2 geometrisch und Volumensmäßich völlig verschiedene Köper.

Was in einer 10000l Zisterne funktionieren mag funktioniert noch lange nicht in einer 0,5l Flasche.

Grüße Uwe

uwefed:
Eine Zisterne und eine Plastikgefäß sind für 2 geometrisch und Volumensmäßich völlig verschiedene Köper.

Was in einer 10000l Zisterne funktionieren mag funktioniert noch lange nicht in einer 0,5l Flasche.

Grüße Uwe

Das stimmt absolut.
Meine Info bezog sich auch auf die Frage von syntec, wenn hier evtl. eine Zisterne gemeint ist. Ging leider nicht aus dem Post hervor.

Und wollte zusätzlich darauf hinweisen, das es Systeme gibt, die Wasserdicht sind.

HotSystems:
Und wollte zusätzlich darauf hinweisen, das es Systeme gibt, die Wasserdicht sind.

Ja, aber das ändert nichts daran, daß in engen Gefäßen die US Messungen wegen der Reflexionen nicht funktionieren. Außerdem verschärft sich das Problem, weil die Sensoren mit einem Sensor frei laufen (ständig messen) und so eine Messung die mächste stört.

Grüße Uwe

Es geht um einen 70 l Kunststofftank mit einer Höhe von
ca. 40 cm. Der Sensor sollte außerhalb angebracht sein,
wird daher nicht oxidieren. Das Problem ist, möglichst wenig
Reflektion vom Kunststoff und möglichst viel Reflektion vom
Wasser zu bekommen.

Möglicherweise ist Ultraschall nicht geeigneit. Oder es ist eine
Frage der Wellenlänge und/oder der Software. Theoretisch wäre
es kein Problem, alle Reflexe auszublenden, die vom Kunststoff
kommen.

Das Problem ist folgendes. Vielleicht etwas übertrieben gezeichnet:

Je weiter außerhalb der Sensor ist, desto größer wird der Kegel

Das funktioniert nicht. Ein Ultraschallsensor kann den Wasserstand nicht durch Kunstoff messen.

Grüße Uwe

Du benutzt den Begriff "Kunststofftank" das klingt für mich nach entzündlichem Inhalt, also überleg dir bitte gut was du vor hast.
Falls der Tank sich nicht in einem Fahrzeug befindet sondern stationär betrieben wird, könntest du das z.b. über eine Wägezelle lösen.

Gruß

Falls es Wasser ist, würde ich es einfach mal ausprobieren. bei mir am Schwimmbad, sprich im Freien, hält ein billiger Sensor aus China Über ein Jahr. Er ist in dem kleinen Gehäuse verbaut, wo die beiden nach unten etwas heraus schauen.
Der Abstand zum Wasser beträgt circa 45 cm.
Der Sensor ist ziemlich am Beckenrand verbaut, der Beckenrand wird nicht beachtet, dass hinterzieht etwa auf das Wasser 15 cm entfernt vom Beckenrand. Durch entsprechende Programmierung kann man sogar die Wellen heraus rechnen.

also ich denke, das müsste gehen. Sofern keine lebenswichtigen Anlagen dran hängen.

wenn du sehr auf Sicherheit bedacht ist, kannst du ja noch zwei Pegelschalter mit einbauen.

Es handelt sich um einen Wassertank in einem Boot, also
nichts Entzündliches. Da ich den Tank nicht beschädigen
möchte scheiden andere Lösungen mit Schwimmer etc. aus.

Prinzipiell kann man schon durch eine Kunststoffhülle messen,
so messen z.B. Echolote zuverlässig die Tiefe durch 5 cm
dicke GFK-Rümpfe.

Die Frage ist halt, wo wieviel bei welcher Wellenlänge
reflektiert oder durchgelassen wird und wie man das
Signal verarbeitet.

Echolot und Ultraschalentfernungsmesser sind 2 verschiedenen Sachen.

Prinzipiell wird bei einer Schallwelle (egal ob hörbar oder nicht weil Ultraschall) bei jedem Dichteübergang ein Teil der Schallwelle reflecktiert. Der Prozentsatz der reflecktierten welle ist um so größer je größer der Dichteunterschied ist. Da hat die Frequenz wenig zu sagen.

Wenn Du jetzt einen Ultraschallsensor auf eine Kunststoffhülle richtest dann wird ein Großteil des Ultraschalls beim Übergang Luft Kunststoff reflecktiert. Ein weiterer Teil beim Übergang Kunststoff Luft in Behälter und ein weiterer Teil beim Übergang Luft Wasser. Ein Teil geht im Wasser weiter. Der vom Wasser zurückgeworfene Teil muß wieder durch Luft-Kunststoff und Kunststoff-Lust um beim US Sensor anzukommen. Darum ist das Signal äußerst gering und die Firmware des Sensors empfängt nur das 1. Echo und nicht das 3.

Beim Echolot ist der Wandler direkt auf den GFK Rumpf geklebt und optimal angekoppelt. Du hast ihn nicht im inneren des Rumpfes in der Luft. Auch ist der Dichteunterschied Rumpf-Wasser nicht so extrem wie Luft-Kunststoff. Außerdem ist die Abgestrahlte Leistung bei Echolot sehr viel größer. Das erleichtert den Empfang eines schwachen Echos da dieses propotional zur Sendeleistung ist.

Wenn Du einen Ultraschallsensor findest den Du auf den Kunststoffsensor ankoppeln kannst dann kann es funktionieren. Ich kenne keinen.

Grüße Uwe

Ich würde es dann hiermit

Einfach mal probieren, der ist wasserdicht.

Ist das ein Boot oder Schiff? Wie stark wackelt es denn und wie genau muss die Messung denn sein?

Es ist ein Segelboot. Im Hafen wackelt es nicht und dann möchte ich den Füllstand
wissen. Visuell geht das nur, wenn man einige Bretter und Matratzen entfernt.
Eine Genauigkeit von wenigen Millimetern wäre schön.

dann muss aber der SR04 direkte Sicht aud das zu messende Wasser haben. Und sollte soweit weg sein, dass er bei Fahrt und Kränkung nicht feucht wird.

Oder du suchst einen kompatiblen wasserfesten Sensor.

Messgenauigkeit ist beim SR04 gegeben bei entsprechender Programmierung.