Forum: Haus & Smart Home Leitfähigkeitsmessung


von Richi (Gast)


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Hallo,

ich würde gerne den Füllstand von einem Regenversickerungsgrube (2m 
Ringe 3,5 m Tief oben Konus) messen bzw. anzeigen lassen dazu habe ich 
mich schon etwas eingelesen und dazu gibt´s ja jede Menge Threads und 
Meinungen.
Für´s erste würde mir aber die Lösung mit einen Gerät für 
Leitfähigkeitsmessung  (rel. Kostengünstig evtl. hat auch jemand einen 
Schaltplan von so etwas da hab ich leider nicht´s gefunden)  einfach zu 
installieren weil ja nur eine Leitung mit mehreren Adern nötig ist, 
zusagen.
Meine bitte wäre wenn jemand damit Erfahrungen hat , gemacht hat würde 
ich gerne wissen ob das zuverlässig
Funktioniert bzw. ob man abschätzen kann wie lange ungefähr bis Probleme 
zu erwarten sind.
Vielleicht hat ja jemand hier sowas  schon einige Jahre in Betrieb.
Zum Medium es ist „normales“ Regenwasser mit Laub und Kupferanteil, 
Aufbau wäre nur Schaltung (notfalls gekauft)
und ein Leitung evtl. noch verzinnen der Adern gegen Korrosion bzw. 
Veränderung durch den Spannungsfluss.

Danke schon mal – Gruß Richi

von Wolfgang-G (Gast)


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>und ein Leitung evtl. noch verzinnen der Adern gegen Korrosion bzw.
>Veränderung durch den Spannungsfluss.
eine Leitfähigkeitsmessung erfolgt in der Regel mit Wechselstrom
MfG

von Richi (Gast)


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Ja - das hab ich auch so gelesen, Wechselstrom damit sich das mit der 
Korrosion einigermaßen aufhebt - Allerdings sind die Kaufbaren Geräte im 
billig Segment alle mit einer 9V Batterie ausgestattet ?!

Deshalb auch die Frage nach Erfahrungen mit sochen Geräten und evtl. 
einen Bauplan.

Trotzdem Danke.

von R. F. (rfr)


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Sowas will niemand bauen. Die leitfähigkeit des Regenwassers ist nicht 
konstant, je nach Verschmutzung schwanken die Messwerte erheblich.

Verwende eine Druckdose.

Robert

von Richi (Gast)


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Hallo Robert,

>je nach Verschmutzung schwanken die Messwerte erheblich

Soll heißen funktioniert nicht ?! Wobei Regenwasser ja nie ganz "rein"
ist somit sollte doch immer eine Anzeige möglich sein bzw.
hängt´s dann Quasi von der Auswerteinheit ab wie fein oder Grob diese 
Auswertet (Hysterese) oder ?
Hoffe hab das so richtig verstanden.

Hat den niemand sowas im Einstaz - gibt´s ja garnicht :-)

von Sven (Gast)


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Willst Du nur eine Füllhöhe melden, also "Grube voll", oder willst Du 
die momentane Füllhöhe, also xx% oder xx cm wissen?

Das Erste: Leitfähigkeitsmessung oder optisch.

Das Zweite: Kapazitiv mit Stegleitung messen. Du legst eine isolierte 
Doppelleitung. Je höher der Wasserstand, desto größer die Kapazität. 
Damit baust Du einen Schwingkreis oder eine R-C-Kippstufe und misst die 
Frequenz.

Höherer Wasserstand => größere Kapazität => kleinere Frequenz* => 
Tabelle => Wasserstand in % oder cm
*) alternativ Frequenz zu Spannung wandeln => analoges Voltmeter => 
aufgeklebte Skale in % oder cm

von Richi (Gast)


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>Willst Du nur eine Füllhöhe melden, also "Grube voll", oder willst Du
>die momentane Füllhöhe, also xx% oder xx cm wissen?

Füll höhe in Abständen von ca. 5 – 10 cm auf einen Meter also 10 
Meßpunkte.


Kapazitiv, Ultraschall ist mir momentan Zuviel Aufwand (auch die 
Kaufgeräte sind erst ab 100€)zu haben und es gibt da ja auch so einige 
Probleme zu lösen beim selbstbau. Deshalb hab ich mir gedacht eine 
einfache Schaltung für Leitfähigkeitsmessung für 25€ Fertiggerät + 
Leitung zu haben tut´s auch.
Allerdings wäre es halt gut zu wissen ob das ein paar Jahre 
funktionieren kann oder ob das gleich schon in die Hose geht.
Bevor ich den Grubendeckel mit Erde überhäufe wär das gut zu wissen 
möchte halt nicht nach einen Monat wieder buddeln und eine neu Leitung 
verlegen.



Danke,
Gruß Richi

von Joe R. (joer)


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Hallo, ich muss mal fragen: Wie war das mit der Druckdose? Einfach ein 
Gewicht mit dünnem PVC Schlauch einwerfen und das Schlauchende 
druckdicht an den Sensor z.B. MPX5100DP 
(http://cgi.ebay.de/Drucksensor-MPX5100DP-0-1-0bar-MPX-5100-DP-/380288811220?pt=Bauteile&hash=item588afac0d4) 
- das andere Ende offen halten.
Das müsste doch den Differenzdruck messen den die Wassersäule aufbaut, 
ergo den Füllstand. Gibt es gegenteilige Meinungen?

von Sven (Gast)


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Leitfähigkeit ist mechanisch aufwändiger und anfälliger. Du brauchst 11 
Elektroden statt 2 isolierte Leitungen. Du musst Leitfähigkeit mit 
Wechselstrom messen. Die billigen Lösungen mit Gleichspannung gehen nach 
wenigen Tagen kaputt, auch bei Platinelektroden bekommst Du Probleme mit 
Elektrolyse.

Die analoge Schaltung von http://njhurst.com/electronics/watersensor/ 
sieht ganz gut aus, das läßt sich schnell auf Lochraster aufbauen und 
direkt ein analoges Voltmeter anschließen. Die Leitungen vom 555 zum 
Tank kurz halten, geringe Kapazität. Mindestens eine der Leitungen muss 
isoliert sein.

von Richi (Gast)


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>Die billigen Lösungen mit Gleichspannung gehen nach
>wenigen Tagen kaputt, auch bei Platinelektroden bekommst Du Probleme mit
>Elektrolyse.

Wenn das so ist dann werd ich mir was anderes einbauen müssen, ein paar
tage sollte es schon halten.

Ich werde aber dann eher auf Ultraschall gehen mal schauen.


Danke,
Gruß Richi

von Wolfgang Horn (Gast)


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R. Freitag schrieb:
> Die leitfähigkeit des Regenwassers ist nicht
> konstant, je nach Verschmutzung schwanken die Messwerte erheblich.

Hi, R.,
Ja, und? Dafür hat die Messtechnik die Vergleichsmessung erfunden mit 
zwei Messelektroden A und B und einer zusätzlichen Referenzelektrode 
Ref.

Alle Elektroden haben dieselbe Kontaktfläche.
Messelektrode A und die Referenzelektrode liegen horizontal, sind bei 
minimalem Pegel beide umflutet. Damit misst Du die 100%-Leitfähigkeit.

Die zweite Messelektrode B dagegen steht senkrecht zur Bestimmung der 
Füllhöhe durch Messung der Leitfähigkeit zwischen - da brauchst Du dann 
nur noch eine Divission mit de,m 100%-Wert. Schon sind die 
Leitfähigkeitsunterschiede ausgeglichen.

Ciao
Wolfgang Horn

von Sven (Gast)


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Funktioniert vielleicht im Labor, aber nicht in nem Regenwasserschacht, 
wo sich Salze und Dreck an den Elektroden ablagern. Und komm nicht mit 
Regenwasser ist sauber: Ich hab gestern die Zisterne ausgepumpt.

Ultraschall geht auch nur, wenn man die Sensoren vor Korrosion schützen 
kann.

Was ist an einer kapazitiven Messung jetzt so Zauberei, dass man das 
nicht machen will?

von murciel (Gast)


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Es gibt eine wesentlich einfacherre und vor allem über viele Jahre 
zuverlässige Methode den Füllstand von Flüssigkeiten zu messen. Dabei 
umfasst der "Installationsaufwand" im Behältnis lediglich das einbringen 
eines Luftschlauches, dessen Ende durch ein Gewicht in einem definierten 
Abstand nahe dem Boden fixiert ist. Der Abstand zur eigentlichen 
Messeinrichtung kann dabei mehrere Meter betragen.

Wenn man nun mittels einer (Aquarien)-Luftpumpe Luft in den Schlauch 
bläst, steigt der Druck, bis zum Austreten der Luftblässchen und bleibt 
dann konstant. Dieser Druck represäntiert direkt den Hydrostatischen 
Druck im Behälter, der wiederum direkt aus der Füllstandshöhe 
resultiert.
Der Druck kann mittels T-Stück an der Pumpe z.B. per Drucksensor 
gemessen werden.
Die billigste (rein phzsikalisch arbeitende) Druckmessung kann man mit 
einem senkrecht angebrachten klarsichtigen (PVC)-Schlauch realisieren, 
der (bei Waasser) die selbe Länge besitzt wie díe Höhe des 
Flüssigkeitsbehälters. Dieser taucht druckdicht in ein Wasserbehälter 
ein, der einen zusätzlichen Schlauchnippel enthält um den Druck 
einzuleiten. Mit zunehmendem Druck wird das Wasser aus dem 
Vorratsbehälter in den
senkrechten Schlauch getrieben, bis sich ebenso ein Gleichgewicht aus 
hydorstatischem Druck der Wassersäule und dem eingeleiteten Druck 
ergibt.

Auf diese Weise kann man ein Durckmesssystem realisieren, das völlig 
wartungsfrei auch in beliebig wiedrigen Umgebungen zuverlässig läuft.

Murciel

von Andrew T. (marsufant)


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murciel schrieb:
> Auf diese Weise kann man ein Durckmesssystem realisieren, das völlig
>
> wartungsfrei auch in beliebig wiedrigen Umgebungen zuverlässig läuft.



Vollkommen korrekt.
So was wird professionell z.B. im Pumpensumpf von Abwasserhebeautomaten 
eingesetzt.

Lediglich die Aquarienpunpe ist nahc ca. 4 bis 8 Jahren verschlissen.

von Manfred B. (fredl0511)


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Richi schrieb:

> Kapazitiv, Ultraschall ist mir momentan Zuviel Aufwand (auch die
> Kaufgeräte sind erst ab 100€)zu haben und es gibt da ja auch so einige
> Probleme zu lösen beim selbstbau.

vielleicht könnte dir das SRF02 Ultraschallmodul helfen. Sehr leicht 
anzusteuern mittel I2C-Bus und du bekommst direkt die Distanz in cm.
Preis liegt unter 25€.

Gruß
Fredl

von murciel (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> Lediglich die Aquarienpunpe ist nahc ca. 4 bis 8 Jahren verschlissen.

Das gilt vielleicht bei Dauerbetrieb. In der Regel braucht man den 
Messwert ja nicht zeitkontinuierlich über Jahre. Meist reicht es aus auf 
Abruf, oder in regelmässigen Intervallen zu messen, da man die langsam 
ändernden Füllstände z.B. von Zisternen ja nicht sekundengenau erfassen 
muss.
Und so eine Membran-Pumpe für knapp 2m Wassersäule kostet ja auch nur 
knapp 20€.

Was viele aber in der Diskussion über die geeignete Methode meiner 
Meinung nach viel zu wenig gewichten, ist die Wartungsfreiheit und 
Robustheit gegen Umwelteinflüsse, wie Temperatur, Feuchte, Korrosion, 
Spinnen etc. über Jahre unanfällig zu sein. Für viele Methoden ist aber 
gerade das die grösste Herausforedung.
Ein simpler PVC-Schlauch hat hier einfach überzeugende Vorteile.

Murciel

von Joe R. (joer)


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Genau, und das diese Messmethode in jeder Wasch- und Spülmaschine 
verwendet wird, zwar mit einem Membranschalter, ist für mich ein Indiz, 
dass es problemlos funktioniert. Dort gibt's allerdings keine Luftpumpe 
zum leerdrücken des Schlauches, da das System ja nach jedem Arbeitsgang 
sowieso leer gepumpt wird. Das wirft die Frage auf, ob man die Anlage 
nicht so dicht bauen könnte um auf die Pumpe verzichten zu können und 
lieber den Schlauch etwas höher hängt damit das System belüftet wenn der 
Pegel sowieso uninteressant ist...

von Henrik V. (henrik_v)


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Das mit dem Belüften über Trockenfallen ist so eine Sache bei 
Sickergruben ...
Wenn die Sickergrube langsam dicht wird und das Wasser immer länger drin 
steht, besteht die Gefahr, dass die Luftsäule doch abhanden kommt und 
fast leer anzeigt obwohl Oberkante Oberlippe...

Aber mit ein zwei Leerrohren kann man nix falsch machen. Wenn's 
elektrisch werden soll, dann schiebt man halt das Kabel durch. Also 
schön große Radien :)

von Sven (Gast)


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Die billigen Aquarien-Luftpumpen schaffen keine 2m Wassersäule, da ist 
bei 50-60cm Schluss. Und die Gummimembran wird porös, egal ob die Pumpe 
läuft oder nicht.

von Joe R. (joer)


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Mein Brunnen ist 9 Meter tief, da brauche ich etwa 1 atü. Pressluft ist 
bei mir immer da, also noch ein Magnetventil und die Steuerung. 
Alternativ geht auch eine Pressluftflasche. Brauch ja wirklich nicht 
viel Luft.

von Andrew T. (marsufant)


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murciel schrieb:
> Und so eine Membran-Pumpe für knapp 2m Wassersäule kostet ja auch nur
>
> knapp 20€.

Tja, mag sein das Du dies so siehst.
Der Pumpenservice veranschlagt das Ersatzteil mit 190 Euro.
Einbau kommt ggfs. dazu.


Ist halt die in diesem Forum stete Situation "wir murksen was billiges 
ganz billig heimwerkermäßig in der Hoffnung das niemand nach 
Ersatzteilen fragt in einigen Jahren" im Gegensatz zu "wir bieten eine 
industrielle Lösung, die auch nach 15 Jahren noch Teile ohne Wenn&Aber 
verfügbar hat".
Letzteres kostet halt.

von Joe R. (joer)


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Hier spricht wohl nicht jeder mit jedem, oder habe ich gegen irgendeine 
Etikette verstoßen?

von Techniker (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> Lediglich die Aquarienpunpe ist nahc ca. 4 bis 8 Jahren verschlissen.

Für eine Pegelmessung muß die Pumpe ja nicht jeden Tag 24h laufen. Das 
wird der Lebensdauer helfen.

von Andrew T. (marsufant)


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Techniker schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Lediglich die Aquarienpunpe ist nahc ca. 4 bis 8 Jahren verschlissen.
>
> Für eine Pegelmessung muß die Pumpe ja nicht jeden Tag 24h laufen. Das
> wird der Lebensdauer helfen.

Doch, dauerlaufen muß sie. 24/7 und das an 365 Tagen p.a.

Weil sonst garantiert der Pumpensumpf irgendwann zwischen den Messungen 
überläuft, ohne das die Schaltung es bemerkt. Murphy halt.

von Richi (Gast)


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>Wenn man nun mittels einer (Aquarien)-Luftpumpe Luft in den Schlauch
>bläst, steigt der Druck, bis zum Austreten der Luftblässchen und bleibt
>dann konstant. Dieser Druck represäntiert direkt den Hydrostatischen
>Druck im Behälter, der wiederum direkt aus der Füllstandshöhe
>resultiert.
>Der Druck kann mittels T-Stück an der Pumpe z.B. per Drucksensor
>gemessen werden.

Das Prinzip verstehe ich.


>Die billigste (rein phzsikalisch arbeitende) Druckmessung kann man mit
>einem senkrecht angebrachten klarsichtigen (PVC)-Schlauch realisieren,
>der (bei Waasser) die selbe Länge besitzt wie díe Höhe des
>Flüssigkeitsbehälters. Dieser taucht druckdicht in ein Wasserbehälter
>ein, der einen zusätzlichen Schlauchnippel enthält um den Druck
>einzuleiten. Mit zunehmendem Druck wird das Wasser aus dem
>Vorratsbehälter in den
>senkrechten Schlauch getrieben, bis sich ebenso ein Gleichgewicht aus
>hydorstatischem Druck der Wassersäule und dem eingeleiteten Druck
>ergibt.

Das verstehe ich nicht ganz bzw. ist doch das gleiche wie das obige.
Bei einer Zisterne die ja nicht dicht ist dürfte das dann ja
garnicht gehen.
Außerdem ist doch hier der Aufwand noch größer da ich auch eine
Pumpe benötigen würde die ich gegebenfalls vom Druck her begrenzen 
müsste,
und wie nehme ich dann das "Meßergebnis" ab - Druckschalter/Manometer ?

Irgendie werd ich da jetzt nicht ganz schlau ,kann mir vielleicht jemand
etwas nachhelfen evtl. eine kleine Skizze zur Veranschaulichung.

Danke

Gruß Richi

von Andrew T. (marsufant)


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Richi schrieb:
>>Wenn man nun mittels einer (Aquarien)-Luftpumpe Luft in den Schlauch
>>bläst, steigt der Druck, bis zum Austreten der Luftblässchen und bleibt
>>dann konstant.   <<<====




Dieser Druck represäntiert direkt den Hydrostatischen
>>Druck im Behälter, der wiederum direkt aus der Füllstandshöhe
>>resultiert.
>>Der Druck kann mittels T-Stück an der Pumpe z.B. per Drucksensor
>>gemessen werden.
>
> Das Prinzip verstehe ich.
>
>
>>Die billigste (rein phzsikalisch arbeitende) Druckmessung kann man mit
>>einem senkrecht angebrachten klarsichtigen (PVC)-Schlauch realisieren,
>>der (bei Waasser) die selbe Länge besitzt wie díe Höhe des
>>Flüssigkeitsbehälters. Dieser taucht druckdicht in ein Wasserbehälter
>>ein, der einen zusätzlichen Schlauchnippel enthält um den Druck
>>einzuleiten. Mit zunehmendem Druck wird das Wasser aus dem
>>Vorratsbehälter in den
>>senkrechten Schlauch getrieben, bis sich ebenso ein Gleichgewicht aus
>>hydorstatischem Druck der Wassersäule und dem eingeleiteten Druck
>>ergibt.
>
> Das verstehe ich nicht ganz bzw. ist doch das gleiche wie das obige.

ist das gleiche.

> Bei einer Zisterne die ja nicht dicht ist dürfte das dann ja
> garnicht gehen.

???

> Außerdem ist doch hier der Aufwand noch größer da ich auch eine
> Pumpe benötigen würde die ich gegebenfalls vom Druck her begrenzen
> müsste,

Der Druck muß nicht zusätzlich begrenzt werden, denn:

"steigt der Druck, bis zum Austreten der Luftblässchen und bleibt
dann konstant." D.h. mehr wird's nicht


> und wie nehme ich dann das "Meßergebnis" ab - Druckschalter/Manometer ?

z.b. Manometer

Kannst du dann beliebig komplex ergänzen durch Druckschalter, lineare 
Druck-elektrisch-Wandler, uC Auswertung, Multifunktionsdigitaldisplay 
mit analogwert Balkendisplay, etc.
chaque a son gout.

von Jörg S. (joerg-s)


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Manfred Brunni schrieb:
>> Kapazitiv, Ultraschall ist mir momentan Zuviel Aufwand (auch die
>> Kaufgeräte sind erst ab 100€)zu haben und es gibt da ja auch so einige
>> Probleme zu lösen beim selbstbau.
> vielleicht könnte dir das SRF02 Ultraschallmodul helfen. Sehr leicht
> anzusteuern mittel I2C-Bus und du bekommst direkt die Distanz in cm.
> Preis liegt unter 25€.
Hört sich interessant an. Funktioniert Ultraschall zuverlässig mit 
Wasser als Reflektor?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ja.

von Jens M. (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> Doch, dauerlaufen muß sie. 24/7 und das an 365 Tagen p.a.
>
> Weil sonst garantiert der Pumpensumpf irgendwann zwischen den Messungen
> überläuft, ohne das die Schaltung es bemerkt. Murphy halt.

Warum? Die Pumpe gleicht nur einmal / Tag evtl. Luft- bzw. Druckverluste 
aus. Messen kannst so oft du willst. Auch kann man als 2.te Sicherheit 
einen Niveauschalter einbauen.

Wenn das noch noch nicht reicht nimmst du halt einen Gummiball mit 
Schlauch und versenkst den im Sumpf. Der läuft dann die nächsten x Jahre 
ohne Probleme, wenn man es richtig macht.

von Jens M. (Gast)


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Jörg S. schrieb:
> Hört sich interessant an. Funktioniert Ultraschall zuverlässig mit
> Wasser als Reflektor?

Nein. Bei Schaumbildung z.B. falsch, das ganze ist temperaturabhängig 
die Schallkeule braucht Platz und es darf ihr auch nichts in den Weg 
kommen (Äste Blätter usw.).

Für den Preis eines guten Ultraschall Sensors kannst du 2 komplette 
Druckmessungen aufbauen.

von Richi (Gast)


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Das beschriebene von murciel

>Die billigste (rein phzsikalisch arbeitende) Druckmessung kann man mit
>einem senkrecht angebrachten klarsichtigen (PVC)-Schlauch realisieren,
>der (bei Waasser) die selbe Länge besitzt wie díe Höhe des
>Flüssigkeitsbehälters. Dieser taucht druckdicht in ein Wasserbehälter
>ein, der einen zusätzlichen Schlauchnippel enthält um den Druck
>einzuleiten. Mit zunehmendem Druck wird das Wasser aus dem
>Vorratsbehälter in den
>senkrechten Schlauch getrieben, bis sich ebenso ein Gleichgewicht aus
>hydorstatischem Druck der Wassersäule und dem eingeleiteten Druck
>ergibt.


hab ich jetzt mal als Versuchaufbau ausprobiert da ist das
Wasser im Schlauch ja die Anzeige (Man spart also ein Monometer) 
funktioiert leider nicht ganz bzw. muss man den Wasserstand vom 
"Vorratsbehälter" vom Wasserstand im Schlauch abziehen da es um denn 
Wasserstand vom "Vorratsbehälter" zuviel anzeigt also der Wasserstand im 
PVC - Schlauch um das zuhoch ist.Somit eher ungenau und nur mit 
Rechenaufwand verwendbar.

Ist das so oder hab ich´s noch immer Falsch verstanden bzw. verkehrt 
aufgebaut ?


Evtl. hilft nochmal jemand nach.

Danke

Gruß Richi

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