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Thema: Wasserstand messen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Wasserstand messen

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    Hallo Elektronik-Experten,

    ich möchte den Wasserstand einer Kaffemaschine messen.
    In diesem Forum habe ich zwar schon interessante Postings zu dem Thema Wasserstand messen gelesen, aber ich glaube diese passen nicht zu meinem Problem.

    Bei meinem Projekt möchte ich den Wassertand der Kaffemaschine messen und in in einer Webapplikation anzeigen (ist eher ein Just for Fun Projekt um mich in dem Bereich Elektronik in Kombination PC einzuarbeiten).

    Im Attachment ist ein Bild der Kaffemaschine zu finden.

    Zuerst mal zu den Überlegungen meinerseits:
    - Ultraschallmessung schließe ich mal aus, da es um einen Messbereich von 0 bis 10 cm handelt und ich den Deckel der Maschine nicht barbeiten will (aus Garantiegründen, etc.). .
    - Deto scheide ich mal eine Messung per Druck über ein Rohr im Behälter aus, da der Wasserbehälter oft rausgenommen wird

    Daher bleiben für ich nur folgende Möglichkeiten übrig:
    - Gewischtsmessung des Behälters (D.h. Drucksensor am Boden der Maschine)
    - Messung des Wasserpegels über das Sichtfenster (siehe roter Kreis in Skizze) über Fotosensor, Farbsensoren, etc.

    Letztere Möglichkeit scheint mir fast sympatischer, da ich hier nicht in Maschine eingreifen muss, sondern von außen berührungslos messen kann.

    Die Frage ist nur, wie kann ich solch eine Lichtschranke, etc. konstruieren, (grüne Rechtecke in Skizze) die zb alle 5mm misst, ob Wasser da ist oder nicht (die Lichtbrechnung müßte doch anders sein, wenn Wasser da ist und wenn nicht, so wie man das mit freien Auge ja auch sieht).

    Gibt es da irgendwelche Sensoren die das schon können (wie zB Lichterketten aus LEDs, nur eben stattdessen Sensoren).
    Am idealsten wäre natürlich irgendein aufklebbarer Sensor oder ähnliches (alias Dehnungsmessteifen)

    Ich hoffe, ich habe möglichst das Problem gut beschreiben können.
    Bitte gegebenfalls nachfragen.

    Edit: Was mir noch einfällt: Wie wäre es mit Laserabtastung???
    Wenn ja, wo finde ich Infos darüber?

    Vielen Dank.

    LG
    Georg!

    P.S.: Vielleicht ist ja mein Vorhaben mit der Überwachung des Lichtfensters auch eine Anregung für andere...
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken wasserbehaelter.jpg  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    ist da nicht n rotes Bällchen in dem Rohr?
    könnt man da dann ne Nadel durch stecken und die dann
    per Hallsensor abfragen ?
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hallo Vitis,

    das ist leider kein rotes Bällchen, sondern ein (IR)Licht, das reflektiert.

    Daher (unteranderem) auch meine Idee, dass mit Fotosensoren zu scannen.

    Ausserdem ist das Blöde, das Sichtfenster Teil des Behälters ist, der entfernt werden kann und das keine Röhre ist, oder so ähnlich, wo ein Bällchen stabil drinnen schwimmen kann.

    Wäre ein Liniensensor mit zB 10 Sensoren geeignet (welche Auflösung (mm) bieten die?) Es genügt mir eine Auflösung von zB 5 mm und auf einer schmalen Platine sitzen die Sensoren (in die Richtung in etwa).

    Aber vielen Dank für deinen Input.

    Georg

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    Wasser hat ja nen anderen Brechungsindex als Luft,
    sprich ein Lichtstrahl wird anders abgelenkt beim Übergang
    von einem Medium ins Andere.
    Du kannst das Nutzen für optische Erkennung.
    Der Lichtstrahl sollte aber schon gebündelt werden,
    da eine Lichtquelle wie z.B. ne LED keine besonders gute
    Richtcharakteristik hat. N Laser ist ein paradebeispiel für
    gerichtetes Licht aber das wär vermutlich übertrieben.
    Ne Optik sollte schon reichen oder die Lichtquelle in ein Röhrchen
    stopfen.
    Auf der Empfängerseite sollte sich schon ein Unterschied messen lassen
    ob Wasser durchleuchtet wird oder Luft. Der Rest ist dann
    Messtechnik ... Differenz Verstärken, dann Schwellwertschalter und fertig.
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hallo Vitis,

    Meinst du mit optischer Erkennung ein Fotosensor-Kette, wie ich sie in Grün in der Skizze eingezeichnet habe, wo ich dann einfach die Spannungswerte jedes Sensors abfrage?

    Kann man so eine Fotodiodenzeile, wie hier verwenden:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Fotodiodenzeile

    LG
    Georg!

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    sowas kann man nehmen, aber ne IR-Diode und n IR-Phototransistor
    sollten denke ich mal reichen, zumal ja nur alle halbe Zentimeter
    gemessen werden soll ob Wasser da oder nicht.
    Die SMD-Sensorleiste hat ja X Empfänger auf etwas um 2 Zentimeter.
    Da kannste dann millimeterweise messen.
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Klingon77
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    hi,

    das gleiche Problem hatten die NASA Wissenschaftler auch.
    Immer wenn einer Kaffee holen wollte, war die Maschine leer.

    Die haben das Problem dann sehr kreativ gelöst, indem sie mit Hilfe einer Webcam im 30 Sekunden Abstand ein Bilder der Maschine machten und das Ganze ins Netz stellten.

    Leider hab ich den Link nicht mehr. Aber schau mal hier:
    http://www.wdr.de/themen/kultur/rund...n_jahre_online

    Gruß,
    Klingon77
    Der kürzeste Weg zwischen zwei Menschen ist ein Lächeln - http://www.ad-kunst.de

  8. #8
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Den Trojan_room_coffee_pot gibt es sogar im Wiki, aber er wurde 2001 außer Betrieb genommen.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Trojan_room_coffee_pot

    Als Sensor würde ich es auch erst einmal mit einem IR Sensor ausprobieren. So etwas wie ein CNY70 wäre praktisch wenn er ein ausreichendes Signal liefert.

    Mit etwas mehr Analogtechnik kann man auch die Kapazität zwischen zwei senkrechten Streifen bestimmen die am Schauglas befestigt werden. Die Kapazität und die Änderung werden aber recht klein sein. Die Anordnung würde dann etwa wie ein Feuchtesensor arbeiten.
    Manfred

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hallo Manf,

    Zitat Zitat von Manf
    Mit etwas mehr Analogtechnik kann man auch die Kapazität zwischen zwei senkrechten Streifen bestimmen die am Schauglas befestigt werden. Die Kapazität und die Änderung werden aber recht klein sein. Die Anordnung würde dann etwa wie ein Feuchtesensor arbeiten.
    Manfred
    Die Feuchtesensoren haben mich auf die Idee gebracht, den Füllstand über Druck zu messen. D.h. am Bodenbehälter einen Drucksensor, welcher das Signal per Funk weitergibt (Wasserdicht).

    Bin bei meinen Recherchen auf RFID gestoßen und auch auf Sensoren, die ohne Batterie betrieben per sogenannter Oberflächenwellen (OFW) ausgelesen werden können, siehe Artikel http://www.ctr.at/carinthian_tech_re...ntwicklung.php

    Ob das noch in Entwicklung ist, oder schon gibt konnte ich noch nicht herausfinden.

    Das wäre dann echt cool, wenn man den Drucksensor ohne Stromversorgung wasserdicht am Boden montiert und ein externes Gerät liest die Messgröße aus.

    Habt ihr schon was von dieser Technologie gehört?

    LG
    Georg!

  10. #10
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Bei Meilhaus gibt es einiges in der Richtung, es kann aber sein, dass die Kaffekasse dann bald leer ist.
    http://www.meilhaus.de/download/me-s...ugar_3_04e.pdf

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