Wägezelle (CO2 Füllstand)

Hallo Leute,

ich bin seit ein paar Tagen auf der Suche nach einer Möglichkeit den Füllstand einer CO2-Flasche zu erhalten.

Das Projekt ist just-for-fun und soll deshalb nicht viel kosten. Wir haben eine Gartenhütte umfunktioniert zur Bar und dort steht auch eine Cola-Maschine die per Festwasseranschluß, CO2 und Sirup Cola macht. Mittlerweile ist die Maschine "getuned" und macht auch Cuba Libre oder zum Beispiel Asbach-Cola auf Knopfdruck.

Da dadurch der Durchsatz stark gestiegen ist musste nun auch eine 10kg CO2-Flasche dran. Von dieser möchte ich nun gerne den Füllstand wissen. Soweit ich weiß geht das aber nur über das Gewicht. Es ist mittlerweile unsere 3. Flasche und der Druckminderer zeigt immer um die 50 Bar an. Wenn die Flasche dann leer ist fällt der Druck mit einer paar gezapften Gläser dann schlagartig auf 0. Also muss ich wiegen.

Ich habe schon gegoogelt und auch hier das Forum durchsucht, aber noch nicht so richtig gefunden was ich genau zum wiegen nehmen sollte und vor allem: Wo ich das Element günstig her bekomme.

Als Grundfläche benötige ich 15cm x 15cm. Diese Fläche ist leider fest und kann nicht geändert werden. Da die Flasche auch ein Eigengewicht hat sollte der Sensor dann bis 30kg arbeiten können.

Was schlagt ihr vor? Das Projekt sollte Elektronik- und Programmier-Technisch dann schon etwas Anspruchsvoll werden. Ich habe mir zur Auswertung irgendeinen Atmel vorgestellt, der dann eine Balkenanzeige oder eine % Anzeige erstellt. Oder berechnet wieviele Drinks noch entnommen werden können...

Viele Grüße
Andreas

Kann man nicht eine normale Haushaltswaage umfunktionieren?

30kg das ist mehr im unteren Bereich einer Personenwaage, vielleicht meinst Du so eine.
Mit einer Auflösung von 0,2kg sollte man ja der Aufgabenstellung nahe kommen.
Als nächstes wäre noch interessant, ob eine solche Waage nur dann so "genau" messen kann wenn sie immer wieder entlastet wird und bei null anfangen kann.
(Von vollautomatisch wäre das auch noch ein Stückchen entfernt. )
Manfred

du bäuchtest ein manometer, das vor dem druckminderer hängt ;)

oder eine relativ einfache balkenwaage, mit der man rein mechanisch entweder einen taster mit hinweilampe kann oder der dierkt einen zeiger zur füllstandsanzeige hat. nur das genaue einrichten wird da etwas komplizierter ;)

Zitat:

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Zitat von MadMage

du bäuchtest ein manometer, das vor dem druckminderer hängt ;)

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Welchen Sinn sollte das machen? Solange noch flüssiges CO² in der Flasche ist, bleibt der Druck konstant(Temperatureinlüsse ignorierend).

MfG

Michael

Guten Morgen,

vielen Dank für die Antworten bis jetzt.

@MadMage: Ein Manometer ist doch im Druckminderer eingebaut. Und das zeigt (je nach Temperatur) um die 50 Bar an, bis es kurz vor Schluß schlagartig auf Null abfällt. Excalibur hat da die 100% passende Erklärung dazu.

Das mit dem Entlasten ist ist mir auch schon in den Sinn gekommen. Ich benötige also einen Sensor der ohne Entlastung (also ohne Tara-Ausgleich vor jeder Messung) trotzdem immer das Gewicht ermitteln kann.

Die Flasche eben mal hochheben für das Tara ist nicht so einfach, da man recht kompliziert ran kommt. (Man soll sie in unserer "Hütte" ja nicht unbedingt sehen)

Also müsste ich jetzt erst mal herausfinden welcher Gewichts-Sensor überhaupt geeignet ist. Nur wie mache ich das? Hat jemand eine Idee oder Tipp?

Viele Grüße
Andreas

Die elekronischen Personenwagen werden den Nullpunkt über eine längere Messdauer (von Wochen) verlieren.
Die mechanischen sind da besser. Vielleicht kann man mit der Skala einer mechanischen Personenwaage etwas anfangen.
Manfred

vielleicht kann man die gasflasche auf ein mit flüssigkeit gefülltes kA-was (luftmatratze wird zu gross sein.. luftballon auch ungeeignet,.. vielleicht eine alte gummi-wärmflasche?) stellen, und den druck in dem kA-was messen?

neulich hat nestandart einen drucksensor für bumper verwendet:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...g.php?p=311814

ok, schlecht erklärt, aber man ahnt vielleicht, wie ich es meine.

oder ne feder drunter, und den federweg über ein poti messen?

gruesse von der lowcost-katze

Würde die Feder nach einiger Zeit nicht ermüden? Ich kann mich noch gut an die alten Federpersonnenwaagen erinnern. Die mußte man ständig nachstellen. Und nach der Messung gingen sie auch häufig nicht mehr auf Null zurück.

Jetzt mal rein interessehalber, von welchem Gewicht sprechen wir.
20 Kg Druckbehälter + 10 Kg Inhalt oder eher 50 Kg Druckbehälter und 10 Kg Inhalt?

Kleinste Gewichtsdifferenzen bei relativ hohen Eigengewicht, können eigentlich nur Frauen feststellen. Muß eine Art Vodootechnik sein.-)

Kann man nicht einfach einen Durchflußmesser anbringen, und das abgegebene Gas aufsummieren? Dann würde der µC wenigstens Sinn machen.

Es gibt noch mehr Möglichkeiten, aber nicht ganz ernst gemeint.
1. Temperatursensor und Heizspirale. Je nach Füllstand braucht du mehr oder weniger Energie um die Flasche samt Inhalt um ein Grad zu erwärmen.

2. Das spezifische Gewicht der Flasche incl. Inhalt ändert sich, damit auch die Wasserverdrängung.

3. Das Resonanzverhalten sollte sich ändern, wie bei unterschiedlich gefüllten Weingläsern.

Am einfachsten: Du nimmst z. B. eine Wärmflasche in einer passenden Größe. Entfernst den Verschluss und befestigst stattdessen einen Schlauch daran. Den Schlauch führst Du an die Stelle, an der Du den Füllstand ablesen willst. Jetzt füllst Du den Schlauch und die Wärmflasche mit Wasser. Darauf achten das keine Luftblasen drin sind. Dann nimst Du eine kleine Kugel Styropor und legst sie in ein Reagenzglas. Das Glas kommt oben auf den Schlauch. Druckfest verbinden. Nun die volle CO² flasche unten auf die Wärmflasche. Die Luft im Reagenzglas wird nun komprimiert, der Wasserstand steigt, das Styroporkügelchen ebenfalls. Dor kannst Du jetzt mit Filzstift eine Markierung für VOLL machen. Je leerer die Flasche wird desto mehr sinkt der Wasserstand und das Styroporkügelchen. Wenn die Flasche leer ist macht Du noch einen Strich für LEER. Fertig,


MfG

Michael

Das sind viele Anregungen, sicher sind nicht alle erst gemeint, deshalb möchte ich auch nicht zu ernst antworten:
Eine Federwaage leiert sicher aus und ihre Reibung nimmt mit dem Staubgehalt zu, doch sie hat eigentlich immer eine höhere Stabilität bei Dauerbelastung als ein DMS bei einer elektronischen Waage.

Die angesprochene Fähigkeit, kleine Gewichtsdifferenzen auszuwerten beruht, soweit ich es erahne, auf die Kenntnis der geeigneten Gewichtsverteilung auf der Waage, um bei gleichem Gewicht mit dem geringsten Messergebnis aus der Messung hervorzugehen.
Bei der Gewichtsverteilung mit maximalem Ausschlag würde man eher die beste Genauigkeit erreichen.

Der Durchflussmesser ist für mich bei dem hohen Druck und der empfindlichen Apparatur erst einmal nicht so überzeugend, wenn es irgendwie anders geht.

1. Das mit der Erwärmung ist prinzipiell eine gute Idee, aber wenn es im Sommer an die Grenze geht würde man keinem empfehlen die Flasche noch zu erhitzen, auch weil es wegen der Auflösung kaum bei einem Grad bleiben wird.

2. Ein Wasserbad ist gut und reproduzierbar leiert nicht aus und bewahrt die Flasche vor hoher Temperatur. Es klingt etwas ungewohnt aber daraus läßt sich sicher noch etwas machen.

3. Die Flasche abklopfen ist sicher auch eine schonende Lösung die erst etwas Erfahungsgewinn erfordert, dann aber ein gutes Potential für eine geniale Lösung hat. Die Flasche an einen Saitenkraftmesser aufhängen ginge auch in die Richtung.

... Eine Waage die über Druckmessung auf einer Wärmflasche funktioniert, mit einem selbstgebauten Druckmesser, das kann man nicht ablehnen denn es vereint zwei spontane Gesitesblitze und zwei Messprinzipien, deren Fehler sich je nach Temperatur villeicht sogar gerade aufheben können.
Manfred

@Manf: Personenwaage und Wochen? Das Ding dürfte innerhalb von Stunden merklich kriechen. Ich ärgere mich ja immer noch (d.h. eigentlich warte ich immer noch auf die Rückkehr von der mechanischen Bearbeitung) mit meinen Wägezellen herum, Chinafabrikat aus hochweltigel Paketwaage. Meine Elektronik driftet inzwischen fast nicht mehr messbar, aber die Wägezellen sind jenseits von Gut & Böse.

Ja, die Anforderung ist für Wochen, wenn die Füllung der Flasche so lange reicht, so lange wird auch der Messwert kriechen.
Nur, wenn er kriecht, dann kriecht er an Anfang am stärksten und dann mit der Zeit immer weniger, immer in die gleiche Richtung, bis er am Ende so ziemlich alle Fehlergrenzen erreicht haben wird.
Manfred

Hallo,

wenn gewogen werden soll, sollte das ganze schon mit Wägezellen (3 Stück) oder besser einer Singlepoint Waage (eine Zelle) durchgeführt werden. Ganz genau wird dies aber sowieso nicht werden, da durch die Schlauchverbindung immer ein Kraftnebenschluss vorhanden ist, der eine nicht genau berechenbare veränderliche Größe darstellt. Geschätzt, wahrscheinlich im Bereich von 50-300g.
Die Frage ist, wie hoch die Genauigkeit sein muss, und nicht ganz uninteressant wie viel finanzieller Spielraum vorhanden ist. Eine gebrauchte, aber funktionsfähige Plattformwägezelle, welche man als Single-Point Waage nutzen kann, PW12-C3 bis max. 600Kg, (6-Leitertechnik) kann man durchaus schon mal für ca. 50 Euro bekommen. So 10-15Kg Vorlast sollte da aber schon vorhanden sein. Damit könnte man bei diesen Gewichten problemlos in <100g Schritten messen, soweit der MC/AD dies zulassen.
Controller gibt’s natürlich auch fertig in verschiedenen Preissegmenten, ich hatte einen etwas teureren eichfähigen erwischt, RAG 701 Controller inkl. Display, (ebenfalls gebraucht) welchen ich aber sehr günstig für 70,-Euro erhalten habe und auch vom PC steuern kann, was aber nicht unbedingt notwendig ist.
Wie aber sicher schon daraus hervorgegangen ist, als Neuware sicher jenseits von gut und böse.


Gruß André

Hallo,

ich muss mich hier auch mal einmischen...

Warum denkt Ihr alle so kompliziert? Reicht nicht eine Platte mit ein wenig Mechanik, die aufgrund des Gewichtes der Flasche eine Feder zusammendrückt. Da bei einer Feder der Weg proportional der Kraft ist, reicht ein einfacher Schalter um zu erkennen, das die Flasche leer ist. Den würde ich so justieren, dass dieser bei einer Füllmenge von z.B. 300g öffnet...

Ach ja, damit das ein wenig anspruchsvoller wird, kann man ja noch den Taster für die Colaherstellung mit auswerten und daraus die theoretische Füllmenge der Flasche und des Sirupvorrates berechnen.

Und wenn es den ganz anspruchsvoll werden soll, dann baut man noch 'ne Echtzeituhr dran und loggt alles mit. Die Aufzeichnungen kann man dann mittels PC downloaden und entsprechend aufbereiten. Z.B. eine Prognose über den zukünftigen Verbrauch und der Kosten erstellen.

Und für Die Könner hat das Ganze noch ein GSM/GPRS Interface mit eigenem Webserver, wo die Daten noch grafisch im Internet zu betrachten sind und automatisch beim Lieferanten für Nachschub gesorgt wird...

Wie gesagt, alles ganz einfach. ;-)

Grüsse,
Jürgen

Hi alle zusammen,

Waer' es nicht am einfachsten die zeit der benutzung zu messen ? Einfach einen zusatzkontakt in den schalter des soda-sprudlers, und mit einem uC-timer messen und in einem eeprom speichern.
Nach einer (empirisch ermittelten) betriebszeit gibt's dann alarm.

mfg

Wie wäre es wenn man die Flasche jede Stunde (MC) mit einem Getriebemotor auf eine Digitale Personenwage hinabläst, den wert ausliest, speichert und auf einem LCD ausgiebt?

Die Mechanik wäre schon mit etwa einer kleinen Nockenwelle realisierbar.

Und wozu noch die Waage?

Aus dem Energieverbrauch des Motors, läßt sich doch auf die zubewegende Masse schließen.


MfG

Michael

Warum so kompliziert?
Ein Dreiwegekugelhahn zum Umschalten mit zwei Flaschen, eine davon voll.
Würde sogar automatisch gehen mit Druckschalter und zwei Magnetventilen.

Grüsse, Stefan

Hallo alle zusammen,

erstmal vielen Dank für die vielen wirklich kreativen Ideen. Da schaut man eine Woche nicht rein und es kommen die tollsten Sachen ans Licht.

Aber ich sehe schon es wird wohl wirklich nicht einfach werden. Unsere letztze Flasche hat über ein halbes Jahr gehalten. Das ganze System müßte also für recht lange Zeit stabil sein. Und unter diesen Vorraussetzungen scheint es nicht billig zu werden.

Den Durchfluß kann man nicht wirklich messen, weil ein mechanischer Druckregler mit einer Feder den Druck im Behälter in der Cola-Maschine immer auf konstant 5,irgendwas Bar (müsste ich jetzt nachschauen) hält. Da mit dem CO2 hauptsächlich das Wasser mit Kohlensäure versetzt wird ist das ganze ein (zwar schleichender) aber stänidg laufender Prozess.

Dadurch fällt leider auch das Überwachen der Tasten aus. Das hatte ich aber sowieso vor um auch eine Sirup oder Alkohol-Leer-Anzeige zu implementieren. Aber das ist ja eigentlich Kinderkram. Problem ist der Füllstand der CO2-Flasche.

Da diese so lange hält und man im normalen Betrieb nicht ran kommt. (Erst über eine Wartungstür, und dann muss man sie noch los binden) ist ein schnelles hochheben um zu schätzen wie voll sie noch ist nicht so einfach möglich.

Da hat die Idee mit der Nockenwelle schon wieder was...

Ich kann nachher mal auf die Flasche schauen was sie wiegt, aber ich denke sie wird so um die 10 bis 15 Kilo Plus Inhalt wiegen.

Das von Andre_S vorgeschlagene Single-Point Element hört sich interessant an, aber da es nicht sicher funktioniert und man für 50 Euro auf jeden Fall eine zweite Flasche bekommt (zuminest eine geliehene mit Pfand) ist es auch wieder zu teuer für einen just-for-fun-Versuch.

Aber mir gefallen die Vorschläge hier. Vielleicht kommt ja noch was interessantes.

Vielen Dank und viele Grüße
Andreas

Man könnte eventuell mit Ultraschall feststellen ob die Flasche schon leer. Zumindestens theoretisch sollte das gehen. Ich weiss von Wissenschaftlern, die sogar feststellen können was für eine Flüssigkeit in einer Stahlflasche ist (war zum untersuchen von Giftgasmunition usw, gedacht). Ein oder 2 Piezos ließen sich bestimmt außen an der Flasche anbringen. Das Problem wird aller ding sein erst mal den Unterschied zwischen verschiedenen Flaschen und den durch den Füllstand voneinander zu trennen.