Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Füllstandsmessung in einer Glasflasche


von Stefan M. (fox2k)


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Hallo,

für ein aktuelles Projekt möchte ich in einer Glasflasche den Füllstand 
messen. Ich bin mir nun allerdings nicht ganz sicher wie ich das am 
besten anstelle.
Der Sensor soll im Deckel angebracht werden und ist daher anfangs ca. 
2cm und am Ende etwa 30cm von der Flüssigkeit entfernt. Ist ein 
Ultraschallsensor bei diesem Abstand sinnvoll oder wie würdet Ihr das 
Problem lösen?

Ich hoffe Ihr könnt mir helfen.

Gruß
Stefan

von blib (Gast)


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Drucksensor verwenden. Ein Manometer macht nix anderes als Druck messen.

von Udo S. (urschmitt)


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Stefan Müller schrieb:
> ich in einer Glasflasche den Füllstand
Ich gehe jetzt mal davon aus daß Flüssiggas gemeint ist, sonst hat man 
keinen "Füllstand"

Dann am besten das Gewicht der Flasche messen.

: Bearbeitet durch User
von Mike (Gast)


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blib schrieb:
> Drucksensor verwenden. Ein Manometer macht nix anderes als Druck messen.

Der Druck wird sich wohl kaum ändern, wenn das "Gas" verflüssigt in der 
Flasche ist.

von Onkel Dittmeyer (Gast)


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Falls sich in der Flasche Wasser befinden sollte, könnte man auch einen 
Kondensator "durch" die Flasche aufbauen und dessen Kapazität messen 
(Wasser hat einen εr von ca. 80). Speziell für diesen Zweck hat Analog 
auch schöne Bausteine im Sortiment.

von F.Fo. (Gast)


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Onkel Dittmeyer schrieb:
> Falls sich in der Flasche Wasser befinden sollte, ...

Schätze, es wäre evtl. hilfreich zu wissen, was sich in der Flasche 
befindet, z.B. ob der Inhalt durchsichtig ist (Spektralbereich?), wenn 
ja, welcher Brechungsindex.

von ich (Gast)


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blib schrieb:
> Drucksensor verwenden.

Im Deckel?

von Udo S. (urschmitt)


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Stefan Müller schrieb:
> Glasflasche

Mist ich bin noch nicht ganz wach.
ein GLASFLASCHE, keine Gasflasche!!!!!

Ok Stefan, du musst genauer sagen was das für eine Flasche ist, was drin 
ist, wie genau, ...

von ich (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Mist ich bin noch nicht ganz wach.
> ein GLASFLASCHE, keine Gasflasche!!!!!

...und ich wollte mich schon wundern, warum in aller Welt soll nur bei 
Flüssiggas (und dazu noch in einer Glasflasche) ein Füllstand 
existieren. Jeder andere Inhalt ergibt doch auch einen Füllstand.

Aber so früh am Morgen, das kann man verstehen. Wird Zeit, daß das 
Wochenende kommt :-)

von oszi40 (Gast)


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Digitale Waage besorgen und Messergebnis auswerten.

von Jojo S. (Gast)


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im Baumarkt gibts fertige Sensoren die mit Ultraschall arbeiten, war mir 
aber mit 25€ zu teuer. So wie ich das verstanden haben koppelt das durch 
die Seitenwand ein, muss also rauf und runter geschoben werden um den 
Stand zu erkennen.

von TRBS (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Ok Stefan, du musst genauer sagen was das für eine Flasche ist, was drin
> ist, wie genau, ...

Nein, Stefan, auf keinen Fall alle Informationen auf einmal 
bereitstellen, sonst macht das keinen Spass...
Wie bei vielen anderen Beiträgen auch, immer nur Bröckje für Bröckje.

von Stefan M. (fox2k)


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Danke erstmal für eure Info`s und bitte entschuldigt dass ich vergessen 
habe anzugeben was sich in der Flasche befindet. Ich wollte keine 
Verwirrung stiften :-)
Die Flasche ist mit Wasser oder O-Saft gefüllt und hat am Deckel ein 
Loch durch das ein Schlauch geführt wird um die Flüssigkeit abzupumpen.

von ich (Gast)


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Am besten wird wirklich sein, du bestimmst das Gewicht. Denn wenn du das 
vom Deckel aus mit einem Abstandssensor machst, mußt du ja immmer den 
unterschiedlichen Durchmesser der Flasche mit in die Rechnung 
einbeziehen. Der Hals ist doch bestimmt kleiner als der Flaschenkörper, 
und dazwischen gibt es einen Übergang. Das heißt, 1mm 
Flüssigkeitsunterschied im Hals ist eine andere Menge als 1mm 
Flüssigkeitsunterschied im Körper.

Es sein denn, du willst nur feststellen, ob die Flasche fast leer ist, 
damit eine Reaktion darauf erfolgt (Aufforderung zum Nachfüllen oder 
so). Dann kann man es natürlich mit dem Abstandssensor machen.

Also was genau willst du messen? Den Pegel in [mm], oder den Inhalt in 
[ml]?

von Stefan M. (fox2k)


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Stimmt, so macht das am meisten Sinn.
Messen möchte ich den Inhalt der Flasche in [ml].
Über das Gewicht ist wirklich die beste Idee. Hatte nicht daran gedacht 
es indirekt darüber festzustellen.

Vielen Dank allen für eure schnelle Hilfe!

von Mike (Gast)


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Wenn du sowieso einen Schlauch in der Flasche hast, kannst du auch mit 
einer kleinen Pumpe Luft reindrücken. Der Druckunterschied zur Umgebung 
gibt dir direkt den Füllstand.

von ich (Gast)


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Mike schrieb:
> Der Druckunterschied zur Umgebung
> gibt dir direkt den Füllstand.

Am Druckunterschied siehst du, wieviel Luft du reingepumpt hast.
Wie meinst du, kann man daraus den Füllstand ermitteln?

von Amateur (Gast)


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Das Problem mit den meisten Sensoren ist: Du musst in die Flasche.

Bei Wasser und normalen Flüssigkeiten würde ich mir da keine Sorgen 
machen.

Aber Gas. Da geht's um absolute Dichtigkeit. Da geht's um 
Explosionsgefahr (Strom bzw. im Fehlerfalle funken). Ohne Not würde ich 
mir das verkneifen.

Ich würde einen einfachen Drucksensor oder eine Waage unter die Flasche 
legen und den Lieben Gott 'nen guten Mann sein lassen - und ihn nicht 
unnötig provozieren.

von ich (Gast)


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Amateur schrieb:
>
> Aber Gas. Da geht's um absolute Dichtigkeit. Da geht's um
> Explosionsgefahr (Strom bzw. im Fehlerfalle funken). Ohne Not würde ich
> mir das verkneifen.

Hast du etwa auch "Gas" statt "Glas" gelesen, so wie Udo heute morgen?
Ich kann dich beruhigen, statt Gas gibt es O-Saft :-)

Stefan Müller schrieb:
> Die Flasche ist mit Wasser oder O-Saft gefüllt und hat am Deckel ein
> Loch durch das ein Schlauch geführt wird um die Flüssigkeit abzupumpen.

von nicht "Gast" (Gast)


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Amateur schrieb:
>
> Aber Gas. Da geht's um absolute Dichtigkeit. Da geht's um
> Explosionsgefahr (Strom bzw. im Fehlerfalle funken). Ohne Not würde ich
> mir das verkneifen.

Ja, mit Orangensaftgasexplosionen ist nicht zu spaßen...

von ich (Gast)


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nicht "Gast" schrieb:

>
> Ja, mit Orangensaftgasexplosionen ist nicht zu spaßen...

Mach doch nicht sowas!
Gerade hatte ich noch Kaffee im Mund. Die Betonung liegt auf "hatte".

von olaf (Gast)


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nicht "Gast" schrieb:
> Ja, mit Orangensaftgasexplosionen ist nicht zu spaßen...

Das stimmt wohl, schonmal ein stück Orangenschale neben einer offenen 
Flamme zusammengedrück ?

Da gibt es schonmal eine Stichflamme (zugegeben die ist winzig) aber 
jede explosion fängt halt winzig an.

mfg
Olaf

von Amateur (Gast)


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Wie herum steht die Flasche und ist diese Durchsichtig?
Steht diese mit dem Boden nach unten, so spricht nichts gegen das 
Schlachten einer 08/15 Briefwaage.
Ist sie durchsichtig, so kann man, mit ein paar Sensoren, an bekannter 
Stelle, eine gezielte Überprüfung erreichen. Geht natürlich nur, wenn’s 
nicht ums echte Messen geht, sondern um eine "bald leer" Erkennung.

von Mike (Gast)


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ich schrieb:
> Am Druckunterschied siehst du, wieviel Luft du reingepumpt hast.
> Wie meinst du, kann man daraus den Füllstand ermitteln?

Nein, wenn die Luft unten aus dem Schlauch blubbert, steigt der Druck 
nicht weiter. Der Druckunterschied entspricht dem statischen Druck der 
Flüssigkeitssäule in der Flasche, genaugenommen über dem Schlauchende. 
Voraussetzung ist, dass die Flasche oben nicht gasdicht verschlossen 
ist.

von ich (Gast)


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Amateur schrieb:
> Ist sie durchsichtig, so kann man, mit ein paar Sensoren, an bekannter
> Stelle, eine gezielte Überprüfung erreichen. Geht natürlich nur, wenn’s
> nicht ums echte Messen geht, sondern um eine "bald leer" Erkennung.

Erst lesen, dann schreiben!

Stefan Müller schrieb:
> Messen möchte ich den Inhalt der Flasche in [ml].

von Sprengmeister (Gast)


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ich schrieb:
>> Ja, mit Orangensaftgasexplosionen ist nicht zu spaßen...
>
> Mach doch nicht sowas!
> Gerade hatte ich noch Kaffee im Mund. Die Betonung liegt auf "hatte".

Mit Kaffeesaftgasexplosionen ist eben auch nicht zu spaßen...
Und dann auch noch im Mund ...
;-)

von ich (Gast)


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Sprengmeister schrieb:
>
> Mit Kaffeesaftgasexplosionen ist eben auch nicht zu spaßen...
> Und dann auch noch im Mund ...
> ;-)

Alles wieder sauber mittlerweile :-))

von Ulrich (Gast)


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Per Ultra schall von oben sollte gehen, braucht aber wohl einen 
Transducer der Wasserfest ist. Die Auswertung ginge z.B. über die 
Resonanzfrequenzen.
Alternativ sollte auch Ultraschall von der Seite oder unten gehen - 
Ultraschall geht in Flüssigkeit / Glas normal deutlich besser als in 
Luft.

Wenn die Flüssigkeit immer gleich ist, könnte es ggf. auch Optisch 
gehen, über Intensität die Rückstreuung.

Relativ einfach und sauber wäre eine Kapazitive Messung von außen, etwa 
mit 2 Drähten gegenüber, und messen der Koppelkapazität.

von X4U (Gast)


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Mike schrieb:
> Wenn du sowieso einen Schlauch in der Flasche hast, kannst du auch mit
> einer kleinen Pumpe Luft reindrücken. Der Druckunterschied zur Umgebung
> gibt dir direkt den Füllstand.

Das Lufteinperlverfahren ist für Lebensmittel nicht geeignet. Dies wg. 
Bakterieneintag und "verbesserter" Brutbedingungen durch die Belüftung.

Wenn die Flasche frei steht ist eine Gewichtsmessung einfach und genau.

von Marcel S. (derschlangen)


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Mein nicht ganz ernst gemeinter Beitrag zu dieser Diskussion, ist 
besonders gut für Orangensaft ;-)

http://de.wikipedia.org/wiki/Radiometrische_F%C3%BCllstandmessung




Um deine Frage ernsthaft zu beantworten fehlen leider noch ein paar 
Rahmenbedingungen die du uns mitteilen musst:

Wird die Flasche befüllt nach Entleerung oder muss der Messansatz auf 
eine neue Flasche?
Was für eine Rolle spielt die Genauigkeit?


Reflektive Verfahren wie Radar sind einfach zu komplex für das messen in 
einer Saftflasche. Um zu lernen wie so was geht okay aber nicht um es zu 
benutzen da ist es zu komplex....
Ein Kapazitives Verfahren bringt den Vorteil das das Medium welches man 
evtl. noch trinken will nicht von Strom oder Strahlung durchschossen 
wird ;-)

Was hältst du von der einfachsten aller Sachen - dem Schwimmer? Die 
Auswertungseinheit ist einfach konzipiert und das größte Problem ist die 
regelmäßige Reinigung...

von Stefan M. (fox2k)


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Die Idee mit dem Schwimmer hatte ich auch zuerst allerdings muss dieser 
wirklich ständig gereinigt werden und lebensmittelecht sein. Daher ist 
mir die berührungslose Messung von außen lieber.
Ich werde mir jetzt einen Drucksensor bestellen und mit diesem über das 
Gewicht den Inhalt der Flasche messen. Das erscheint mir als die 
einfachste und günstigste Methode.

von Udo S. (urschmitt)


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Noch eine exotische Möglichkeit:

Was auch noch geht. Über die offene Öffnung blasen und den entstehenden 
Ton messen. Bei geeigneter Anströmung kommt die Luftsäule in der Flasche 
in Resonanz und aus der Tonhöhe kann man den Füllstand berechnen 
(einmalig kalibrieren).
Setzt aber eine oben offene Flasche und eine geeignete Luftdüse voraus.
Oder du musst halt immer mal selbst pusten :-)

von Udo S. (urschmitt)


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Stefan Müller schrieb:
> Ich werde mir jetzt einen Drucksensor bestellen

Schau mal nach Küchenwaagen oder Laborwaagen mit Interface.
Vieleicht gibts ja inzwischen auch Küchenwaagen mit Bluetooth damit der 
Smartphone Junkie von heute die Daten direkt in seine Koch und Back App 
reinkriegt.

: Bearbeitet durch User
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