Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Füllstand bestimmen - Kunststofftank


von Markus (Gast)


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Hallo,

ich möchte gerne den Füllstand in einem Kunststofftank (Durchmesser ca 
50cm) bestimmen. Der Tank wird mit Wasser befüllt.

Da ich den Tank nicht durch anbohren oder ähnliches beschädigen darf, 
möchte ich den Füllstand gerne von außen bestimmen.

Hierzu habe ich mir folgendes überlegt. (Siehe Skizze) Kann man nicht 
auf die Außenseite des Tanks großflächige Elektroden (z.B.Kupferfolie) 
aufkleben und jeweils die Kapazität zwischen zwei benachbarten 
Elektroden bestimmen und dann über Verhältnisse der ermittelten 
Kapazitäten auf den Füllstand schließen.

Leider weiß ich nicht so genau wie man so kleine Kapazitäten bestimmen 
kann. (eventuell Schwingkreis?) Ich dachte mir die Permeabilität des 
Wasser (ca. 80) sollte doch für einen messbaren Unterschied sorgen, 
oder?



Kennt ihr eventuell noch andere Möglichkeiten den Füllstand in einem 
Kunststofftank von außen zubestimmen?



Gruß Markus

von oddy (Gast)


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vielleicht mit Ultraschallsensoren?

von Markus (Gast)


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Wenn sg und t gegeben, wäre es mit einer Gewichtsmessung möglich.

von Markus (Gast)


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was ist 'sg' und 't'?



Für Ultraschall müsste man doch sicherlich in den Tank oder?

von J. T. (chaoskind)


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Wenn der Tank halbwegs lichtdurchlässig ist, kannst du evtl mit 
Optotransistoren was basteln. Oder du entdeckst irgendwo ein gebogenes 
"Zeilen"-CCD das zufällig den selben/gleichen Durchmesser wie dein Tank 
hat.
Die Dynamik zwischen "Wasser ist da" und "Wasser ist nicht da"..

Wenn der Tank stationär ist, einfach ein Poti und nen Schwimmer 
darangeschnukt.

MfG Chaos =)

von wendelsberg (Gast)


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Sowas ist am einfachsten durch das Gewicht des Tanks zu bestimmen. Also 
wiegen. Bei der Groesse des Tanks (ca. 65 Liter Inhalt) also 65kg 
Fuellmenge auch noch gut zu handhaben.

wendelsberg

von Markus (Gast)


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SG = spezifische Gewicht
t = Temperatur

von oddy (Gast)


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eine genauere Beschreibung des Tanks wäre auch sehr hilfreich!
z.B. Öffnungen? Druck? und Zweck, damit man sich besser ein Bild über 
die Situation machen kann.
Die Signalauswertung des Ultraschallsensors ist halt sehr schwer, wenn 
man ihn außerhalb platziert...

von Markus (Gast)


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Ok Tank ist leider nicht lichtdurchlässig :-)

Für einen Schwimmer oder ähnliches habe ich leider nicht die Möglichkeit 
irgendwelche zusätzlichen Öffnungen in den Tank zu bohren.

Der Tank ist festverbaut und kann somit leider auch nicht gewogen 
werden.



Ist den meine Kapazitätsmessung so schlecht ausgedacht, oder warum macht 
jeder einen anderen Vorschlag :-)

von oddy (Gast)


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naja, wenn dann mit kapazitiven Sensoren, also fertige. Denke da selbst 
Rumzubasteln usw ist zu aufwendig, oder?
Denk ich mal.
Schreib mal alles was du weißt über den Tank, möchte gerne wissen um was 
es sich genau handelt^^

von innerand i. (innerand)


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Markus schrieb:
>
> Ist den meine Kapazitätsmessung so schlecht ausgedacht, oder warum macht
> jeder einen anderen Vorschlag :-)

Nö, aber Sie haben doch nach anderen Möglichkeiten gefragt.
Das kapazitiv zu erfassen sollte schon tun.
Wobei sie sich die 2 Elektrode sparen können, man kann die Erde dafür 
missbrauchen ;)

von wendelsberg (Gast)


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innerand innerand schrieb:
> man kann die Erde dafür
> missbrauchen ;)

Wenn der Tank denn in der Erde ist (bei 0,5 m Dmr eher unwahrscheinlich)

wendelsberg

von Markus (Gast)


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Wenn ein Eindringen wirklich nicht möglich ist, wären kapazitive 
Nährrungsschalter möglich.

von oszi40 (Gast)


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"System der verbundenen Gefäße" nutzen. Wasserschlauch anstecken und 
Höhe ablesen oder messen?

von D. V. (mazze69)


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Markus schrieb:
> Wenn ein Eindringen wirklich nicht möglich ist, wären kapazitive
> Nährrungsschalter möglich.

Die Differenz zwischen dem eingefüllten und dem entnommenen Medium 
könnte Rückschlüsse über den verbleibenden Tankinhalt liefern.

: Bearbeitet durch User
von Zuschauer (Gast)


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Schau mal bei Analog devices nach den "capacitance-to-digital" 
convertern. Da es müsste es application notes zur Messung von 
Füllständen mit den Sensoren geben.

von Markus (Gast)


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> capacitance-to-digital

Werde ich mir gleich mal anschauen

von J. T. (chaoskind)


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Es gibt ja auch kräftige wasserresistente Kleber, wenn der Tank über 
eine Öffnung verfügt, welche groß genug ist, kann man evtl damit was 
werden. Das wäre ja ein nicht irreversibler Eingriff.

Oder man versucht es mit der schon genannten Waage, irgendwo hat man 
doch meist ne Badezimmerwaage rumliegen, die man dafür zweckentfremden 
könnte. Wenns eine mit 7Segment-Anzeige ist, könnte man die sogar recht 
leicht auswerten.

von oddy (Gast)


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von Krangel (Gast)


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Hi,

Markus schrieb:
> Ok Tank ist leider nicht lichtdurchlässig :-)

wie sieht es denn mit Infrarot aus, viele Kunststoffe sind für IR 
durchsichtig oder durchscheinend. Wasser dagegen ist für IR fast 
undurchlässig. Wenn du den Tank im trockenen untersuchen kannst, nimm 
einfach eine IR-Fernbedienung, halte sie mit der LED direkt an die 
Innenseite und mach ein Foto von der Außenseite. Wenn man einen, auch 
nur leicht helleren Punkt sehen kann, geht IR.

GN8

von c-hater (Gast)


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Markus schrieb:

> Kennt ihr eventuell noch andere Möglichkeiten den Füllstand in einem
> Kunststofftank von außen zubestimmen?

Wenn "Krach" nicht weiter stört, kannst du die Resonanzfrequenz des 
Tanks messen.

Also im Prinzip: mit dem Fingerknöchel oben auf den Tank klopfen und 
anhand des Geräuschs, was er dann macht, den Fullstand schätzen.

Das Ganze natürlich elektromechanisch/elektronisch umgesetzt.

von Max H. (hartl192)


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Oder du stellst den Tank zwischen 2 große Platten, oder je eine Hälfte 
des Tanks mit Alufolie umwickeln. Das Wasser sollt sich mit Er~80 gut 
von der Luft unterscheiden lassen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Markus schrieb:
> Für Ultraschall müsste man doch sicherlich in den Tank oder?

Wenn man den Geber unter den Tank klebt und von unten den Abstand zur 
Wasseroberfläche mißt, brauch man nicht rein. Funktioniert beim Echolot 
von Schiffen genauso, nur dass die den Abstand zum Meeresboden messen 
;-)

von Visitor (Gast)


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Schlauch in den Tank bis zum Boden hängen und Luft einperlen. Über den 
Druckverlust kann man dann die statische Höhe der Wassersäule ermitteln.

von Oliver P. (Gast)


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Ich würde außen nur 2 Streifen Kupferfolie aufkleben, senkrecht, ca. 1cm 
breit mit ca. 1-2mm Abstand. Zur C->f Wandlung kannst du z.b. einfach 
einen 555 nutzen. Auf ähnliche Weise hatte ich mal eine 
Füllstandsmessung für Kunststoffgranulat gebaut. Hat eigentlich recht 
gut funktioniert.

von Markus (Gast)


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ok, dass werde ich nächste Woche mal testen. Danke

von cbros (Gast)


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Visitor schrieb:
> Schlauch in den Tank bis zum Boden hängen und Luft einperlen.

Es geht auch ohne einperlen, also mit direkter Messung.
http://cache.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN1516.pdf
Kann man sich auch in diversen Waschmaschinen ansehen. Aber ich denke, 
der OP kapriziert sich auf eine kapazitive Lösung.

von Max H. (hartl192)


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cbros schrieb:
> Es geht auch ohne einperlen, also mit direkter Messung.
Dann muss man aber bedenken, dass die Luft in Schlauch komprimierbar ist 
und das Wasser ein bisschen in den Schlauch eindringt. Das sollte ich 
rechnerisch kompensieren lassen.

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