suche einen elektronischen Wasserstandsmesser für Regenwasserzisterne

  • die Überschrift sagt eigentlich schon fast alles. Bei ebay wird man nicht fündig, daher die frage an die Experten. Der Pegelbereich des Wassers liegt zwischen 20 cm (also praktisch leer) bis 3,5 Meter (voll). Ich bräuchte eine Schaltung mit der ich den Pegel einigermassen genau bestimmen kann. Hintergrund ist die vergangene Trockenperiode, in der trotz der gespeicherten 11 Kubikmeter Regenwasser die Pumpe irgendwann mal trocken gelaufen ist. War zwar kein großer Schaden aber da ich nicht immer den Deckel der Zisterne öffnen möchte wäre so eine Schaltung mit der Möglichlkeit, z.B. ein LED-Panelmeter anzuschließen schon klasse. Also irgend etwas, was mittels der benetzten Länge einer Meßeinrichtung eine zur Wasserstandshöhe proportionale Spannung ausgibt, die ich dann mit einem DMM messen könnte.


    1. Was für einen Messfühler kannn man da nehmen? Ich stelle mir da inetwa ein 2.adriges Kabel oder ein 12-adriges vor, dass ins Wasser getaucht je nach benetzter Ader zur Hauptleitung einen Spannungswert ausgibt. Wäre für mich wahrscheinlich die einfachste Variante.
    2. Regenwasser ist mehr oder weniger schmutzig, d.h. Keime, Bodensatz, Blütenstaub etc. könnten das Ergebnis verfälschen, eine Widerstands- oder Kapazitätsmessung ist daher wahrscheinlich nicht so toll.


    Vielleicht gibt es ja so was auch schon für wenig Geld zu kaufen und ihr wisst wo. Ansonsten bitte Vorschläge zum Bau einer solchen Schaltung.


    Danke euch im Voraus :?:

  • 1) Gibt es garantiert fertig, nennt sich in der industriellen Messtechnik "Füllstandsmessung", google danach und Du wirst erschlagen. Allerdings gibt es da keine 10€-Lösungen, und auch nicht für 100€.
    2) Wenn Du nur ein paar diskrete Füllstandswerte brauchst kannst Du versuchen, ein paar blanke Adern als Geberelektroden zu verwenden. Aber Achtung, die Oberflächen müssen vergütet sein, sonst oxydiert der Sensor schnell; und der Messstrom sollte nicht zu einer Elektrolyse führen.
    Ebenso geht die beliebte Methode einen Kaltleiter (PTC) mit ordentlich Strom zu beaufschlagen. Ist dieser im Messmedium eingetaucht, bleibt er kühl und niederohmig; in freier Luft erwärmt er sich und wird hochohmig; das kann man gut auswerten. Auf diese Art habe ich mal die Reserveanzeige im Benzintank (!!!) eines Citroen AX gesehen.
    3) Wenn Du kontinuierliche Messwerte brauchst scheidet die Widerstandsmessung aus, weil eben das Medium unterschiedliche Leitfähigkeit haben kann. Bei aggressiven Medien verwendet man einen Magnetschwimmer um ein Kunststoffrohr, in dem sich die Auswerteelektronik befindet. Hier in dem Fall geht ebenso gut die Messung des hydrostatischen Druckes (wie bei der Waschmaschine), pro 10 Meter Wassersäule ergibt sich ein 1 Bar. Es gibt günstige kapazitive Drucksensoren, hier bietet sich ein Differenzdrucksensor mit einem Messbereich von 0...1Bar und analogen Ausgang an. Eine Seite des Sensors über einen Schlauch mit dem Druck des Gefäßbodens beaufschlagen, die andere Seite mit Umgebungsdruck (dann kürzt sich auch der schwankende Luftdruck heraus). Analogausgang auf LM3914 oder LM3915 mit Balkenanzeige, fertig. Ein Ausgang des ICs kann genutzt werden für einen Alarm oder das automatische Befüllen der Zisterne mit Leitungswasser.

    "As we know, there are known knowns. There are things we know we know. We also know there are known unknowns. That is to say we know there are some things we do not know. But there are also unknown unknowns, the ones we don't know we don't know." (Donald Rumsfeld)
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  • Warum so kompliziert?


    Wie ich das sehe, brauchst du eigentlich nur einen Trockenlaufschutz für deine Pumpe, z. B. Condor PSN-0.


    Der ist für relativ wenig Geld zu haben.


    www. condor-werke.de/de/produktkatalog_1/niveau_berwachung/niveauueberwachung.html

  • Hallo,

    Vielleicht gibt es ja so was auch schon für wenig Geld zu kaufen und ihr wisst wo. Ansonsten bitte Vorschläge zum Bau einer solchen Schaltung.

    ich kenn solche Füllstandsanzeigen von Barksdale
    http://www.barksdale.de/de/pro…li/standard-version-tank/


    Selberbauen wird wahrscheinlich teuer werden.
    In dem Wasserdichten Rohr ist eine Reihenschaltung von Widerständen mit aufsteigendem Widerstandswert.
    Jedem Widerstand wird ein Readrelaise parallel geschaltet.
    Speisung der Widerstände mit einer konstanden Stromquelle.


    Im Schwimmer befindet sich ein Magnetring. Dieser schaltet je nach Wasserstand das jeweilge Readrelaise.
    Das bewirkt eine Änderung der Spannung.


    lg epsilon1

  • Selberbauen wird wahrscheinlich teuer werden.


    Das kommt darauf an ob man es kann oder nicht, und ob man etwas Zeit investieren will! ;)
    Ich habe dieses Problem bereits vor 15 Jahren (2 Jahre nach meinem Hausbau) gelöst, etwas Freizeit investiert, und meine Eigenentwicklung funktionioniert seitdem wartungs- und störungsfrei.
    Ich habe damals auch lange gesucht, nichts sinnvolles gefunden und es deshalb selbst entwickelt und gebaut.


    Jegliche Elektronik innerhalb der Zisterne ist nicht sinnvoll!!
    Ich habe deshalb einen Aquariumschlauch (D(A) ca. 6mm D(I) ca. 4mm) mit Kabelbindern am Saugschlauch des Hauswasserwerkes befestigt, der über ein 100 ér Abflussrohr in die Zisterne führt.
    Dieser Messschlauch wird über einen Abzweig, der mit einem einfachen Fahradventil verschlossen wird, vom einem Mini-Kompressor (hat ca. 10 DM damals gekostet ) entlüftet.
    Der Kompressor wird von der Steuerung nur ca. alle 6 Std. für ca. 2-3 Sec. eingeschaltet um den Schlauch zu belüften, da der Kunststoffe nicht gasdicht sind .
    Der andere Anschluss des Messschlauchs endet an einem Drucksensor den ich von RS bezogen habe, und der den Druck (0,1 Bar/m Wassersäule) in einen Messwert wandelt.
    Der Sensor befindet sich neben der restlichen Elektronik (die ich auf Lochraster aufgebaut habe) in einem Gehäuse, das trocken an einer Kellerwand montiert ist.
    Weiterhin ist dort ein ein Anzeigeinstrument, das den Wassepegel in Prozent anzeigt, sowie eine Steckdose, an den das Hauswasserwerk angeschlossen ist.
    Bei unterschreiten eines einstellbaren Mindestpegels schaltet ein Relais die Steckdose ab und eine LED zeigt dies an.


    Das Ganze funktioniert (wie geschrieben seit vielen Jahren problemlos) ohne µPC, mit einem OPAMP CA3260E, als Messverstärker und Komperator (für den Mindstpegel), einem 555 (Zeitsteuerung für Kompressor), und noch einer handvoll Kleinbauteile, sowie Netztrafo usw.


    Gruß Uwe


  • Das könnte interessant sein. Hast Du eventuell zwecks nachbau noch Schaltpläne dafür? Die Anzeige suf dem Foto sieht interessant aus. Was genau ist das? Klar, ich könnte da auch eine alte bargraph-Anzeige nehmen, so einen LM3914 oder ähnliches habe ich bestimmt noch in einer der Bastelkisten. Wenn ich's richtig verstehe wird praktisch eine Art Staurohr bis zum Boden geführt und der resultierende Überdruck gemessen. Der wird kleiner, je weniger Wasserdruck man von oben aus hat. Die pumpe würde dann praktisch nur dafür sorgen, das der lange Schlauch immer komplett mit Luft gefüllt ist. Welchen drucksensor kann man da nehmen? bei ebay habe ich einen gesehen: Drucksensor MPX2100
    Sensor-PDF
    Was ish dann noch umsetzen müsste wäre der messwandler und die pumpensteuerung. Richtig verstanden????

  • brauchst du einen elektronischen Anzeiger, z.B. um Pegelstände automatisch zu verarbeiten?


    Oder nur eine Anzeige, um gelegentlich draufzuschauen? Da würde auch Uwe's Druckmessung mit einem mechanischen Anzeigegerät funktionieren -> prinzip pneumatische Öltankanzeige (=empfindliches Manometer + kleine Luftpumpe + Ventil).

  • 8 Schwimmerschalter von Conrad (vergossene Reedkontakte mit Styroporschwimmer) an einen Alustab gebaut und mit wasserfester Leitung (Silikonkabel mit Schmelzkleberbeschichtetem Schrumpfschlauch) im Behälter versenkt. Parallelschaltung der Schalter mit jeweils einer Z-Diode zur Codierung. Läuft störungsfrei über Jahrzehnte.

  • Hast Du eventuell zwecks nachbau noch Schaltpläne dafür?


    Natürlich habe ich den mit Bleistift gezeichneten Schaltungsentwurf noch!
    Er ist neben anderen, teilweise profesionell gelayouteten und verkauften Projekten abgeheftet.


    Zitat

    Die Anzeige suf dem Foto sieht interessant aus. Was genau ist das?


    Ein altes Dreheiseninstrument, dessen Skala in Prozent eingeteilt ist.
    Herkunft unbekannt, das stammt aus einer Sammelkiste, wie manche andere Bauteile auch.


    Zitat

    Wenn ich's richtig verstehe wird praktisch eine Art Staurohr bis zum Boden geführt und der resultierende Überdruck gemessen. Der wird kleiner, je weniger Wasserdruck man von oben aus hat. Die pumpe würde dann praktisch nur dafür sorgen, das der lange Schlauch immer komplett mit Luft gefüllt ist.


    Ich denke, Du hast das Prinzip verstanden!
    Der Wasserdruck beträgt pro Meter Wassertiefe ca. 0,1 Bar:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserdruck
    D.h. wenn ich ein Rohr oder einen Schlauch ins Wasser tauche, dann bildet sich dort ein Druck von 0,1 bar/m wenn ich das eingedrungene Wasser auspumpe (die restliche Luft entweicht)
    Der Luftdruck ist damit ein Messwert für die Wassersäule oberhalb der Unterkante des Schlauchs.


    Zitat

    Welchen drucksensor kann man da nehmen? bei ebay habe ich einen gesehen: Drucksensor MPX2100
    Sensor-PDF


    Ich habe um diese Uhrzeit keine Lust Datenblätter zu wälzen....[Blockierte Grafik: http://www.meine-erste-homepage.com/smilies/muede_smilies/muede_smilies004.gif]
    Der Sensor muss mechanisch geeignet sein und einen geeigneten Messwert zwischen 0,01 und 0,35 Bar liefern.
    Umrechnung von Bar in PSI:
    http://www.mathe-lexikon.at/ma…n/umrechnung-psi-bar.html
    http://www.umrechnung.org/mass…echner-druck-pressure.htm


    Den Schaltungsentwurf kann ich Dir bei Bedarf scannen, du musst ihn halt auf Sensor, Anzeigeinstrument und OPAMP etc. anpassen oder abgleichen.
    Für Messverstärkung, Schaltschwelle und Hysterese der Schaltschwelle habe ich glaube Potis eingebaut.


    Gruß Uwe

  • Hallo Uwe,


    das wäre klasse, wenn Du den entwurf einfach mal scannen könntest und hier rein stellst. Das könnte wirklich ne interessante Sache sein. Zumindest denke ich, dass diese messanordnung weniger Störanfällig ist als die Geschichte von ELV mit der kapazitiven Messung.

  • Oh Gott, das habe ich doch alles schon komplett geschrieben! Das zuverlässigste ist eine Druckmessung, das Prinzip und der Druckverlauf steht weiter oben. Die industriellen (kapazitiven) Drucksensoren werden am Tankboden versenkt, und haben in der Zuleitung einen Schlauch zum Druckausgleich mit der Umgebungsluft (barometrische Druckänderung!). Mit einem vernünftigen Kunststoffschlauch ist es auch möglich den Sensor außerhalb zu platzieren, diese Drucksensoren gibt es kompakt für <20€ für Platinenmontage, keine Lust die jetzt zu googlen.


    Edit: Ach so, 1 Pa = Pascal = 1 Newton pro m². 1 Bar ca. 10E5 Pa.

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  • Hi,


    bei der "professionellen" Wasserstandsmessung wird eine Drucksonde in der Regel direkt in das Gewässer eingebracht. Die hydrostatische Druckänderung (entweder mit keramisch-kapazitiver oder piezoresistver Zelle gemessen) wird innerhalb der Sonde in ein analoges Signal gewandelt, z.B. 0-10V oder 4-20mA. Dieses steht dann am Ausgang der Sonde zur weiteren Verarbeitung bereit..
    Alternativen gibt es auch, aber nicht bezahlbar - z.B. Radar oder geführte Mikrowelle.
    Bei Uwes Einperllösung mit dem Luftschlauch besteht m.E. die Gefahr, dass sich durch unterschiedliche Temperaturverhältnisse Kondenswasser im Schlauch (insbesondere im nicht "durchblasenen" Bereich) bilden kann, der das Messergebnis komplett verfälscht. Der Messschlauch sollte daher möglichst mit konstantem Gefälle verlegt werden.
    Eine andere preisgünstige DIY-Variante bestünde darin, einen "klassischen" Schwimmerpegel aufzubauen. Dabei wird ein Schwimmkörper und ein Gegengewicht in das Gewässer eingebracht. Beide sind mit einem Drahtseil oder einem Lochband miteinander verbunden. Das Seil wird über ein oben in der Zisterne (oder durch entsprechende Führungen auch außerhalb) angebrachtes Mehrgangpotentiometer oder einen Winkelcodierer geführt. Bei Wasserstandsänderungen schwimmt der Schwimmkörper auf und dreht die Achse des Messwertgebers. Herausforderung ist hierbei, den Messwertgeber gegen das - wie Uwe schon angedeutet hat - ungünstige Milieu zu vor Gammel zu schützen.


    gruß, audiomatic

  • audiomatic: Was bitte schön ändert Kondenswasser physikalisch am hydrostatischen Druck? Nichts!
    Mobiletester: Das sind echte Industrielösungen, vermutlich 1000mal teurer als was es hier kosten darf.
    felline: Kauf Dir einen hydrostatischen Tauchsensor. Wenn Du nur eine binäre Antwort brauchst lasse einen PTC in die Zisterne baumeln, fertig.

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  • Hallo,
    man könnte auch analog eine alte Wasseruhr hinter die Pumpe montieren und wenn 10m³ durchgeflossen sind ist die Zisterne leer!
    Auch eine einfache Lösung...eine ungeeichte gebrauchte Wasseruhr gibts fast umsonst!
    Einen Durchfluss-Impulsgeber könnte man auch verwenden und den Datensatz auswerten....
    Mit einer Druckdose aus einer Waschmaschine und 4 mm Benzinschlauch müsste man auch eine zuverlässige Anzeige hinbekommen und die Kontakte schalten auch gleich die Pumpe aus im Notfall...
    Auch einen Ansatz wert ein schwimmender Magnetring ein 5mm Kunststoffrohr und Reedkontakte im Rohr wasserdicht unterbringen.
    Es gibt fertig für Heizöltanks analoge Anzeigen mit Schnurschwimmer und mit 2" Gewinde zu kaufen...
    Mfg Andreas



  • das mit der Wasseruhr ist nicht zweckmässig, denn es fließt ja wieder Wasser in die Zisterne rein. Ich brauche also etwas, das den Istwert anzeigt. das mit der Druckdose ist okay, die schaltet dann aber erst mal nur die Pumpe ab, wenn sie trocken laufen würde.

  • Zitat

    Was bitte schön ändert Kondenswasser physikalisch am hydrostatischen Druck? Nichts!


    ...aber selbstverständlich ändert sich dadurch der gemessene Druck! Falls die Leitung nicht mit konstantem Gefälle verlegt wird, kann sich ggf. eine Kondenswasseransammlung bilden, in der Leitung "steht" dann u.U. über einen längeren Abschnitt (je nach Gesamtlänge cm oder gar Meter) permanent Wasser - und damit entspricht der gemessene Luftdruck nicht mehr der tatsächlichen Wassersäule im Behälter...
    felline - ein Schwimmerschalter sollte möglicherweise die einfachste Lösung zur Rettung der Pumpe sein - diese Schalter sind auch schon bei den ganz einfachen Tauchpumpen ("Schmutzwasserpumpen") dabei. Aufgrund der langen Trockenheit im April und Mai sind viele Zisternen trockengefallen, meine u.a. auch (8m²). Wenn Du "nicht nur die Pumpe" retten willst, sondern auch noch über den Komfort einer Anzeige verfügen willst, kauf Dir doch eine einfache pneumatische Anzeige dazu wie Sie früher auch für außenliegende Heizöltanks gerne verwendet wurde, z.B. hier:


    http://www.zisterne-shop.de/zisterne/fuellstandsanzeige


    diese Teile gibt es m.E. auch günstiger, hab hier auch noch so eine (Altbestand) im Betrieb. Vorteil: Absolut wartungsfrei, kommt ohne Hilfsenergie aus.


    gruß, audiomatic