Wasserstandsregelung

[bia_91]

Hey, ich hab folgendes Problem:

Wir konstruieren in der Schule (3. Klasse Mechatronik, HTL) eine Wasserschnecke und brauchen für dies auch eine Wasserstandsmessung vor der Schleuse, da dort der Wasserstand konstant bleiben soll, daher soll die Schleuse eine Information bekommen, wenn sie weiter aufmachen bzw. zumachen soll.
Und genau dort liegt das Problem - mein Professor meinte, ich solle es mit einem Potentiometer machen, jedoch kann ich mir nicht wirklich vorstellen, wie er sich das vorstellt
Wäre super wenn ihr ein paar Anhaltspunkte für mich hättet

greetz, bia

[PowerPoldi]

Damit meint er wohl, Du sollst einen Schwimmkörper über eine starre Achse an ein Drehgelenk anbringen. Die drehbare Welle verbindest mit einem Poti - je nach Wasserstand ändert sich die Stellung der Welle und damit der Widerstand des Potis.

Ebenso kannst Du einen Drucktransmitter am Boden der Scheuse anbauen.

[Mobiletester]

Die grundsätzliche Frage ist, wie funktioniert die Regelung? Reicht eine Zweipunktregelung (voll/nachfüllen), Dreipunktregelung (nachfüllen, fast voll, voll) oder proportional zum Füllstand (Poti Lösung).
Wenn das Wasser leitfähig ist, gibt es die Möglichkeit mit zwei oder drei Sensoren den Pegelstand zu überwachen.
Ein Tankgeber aus dem Auto ist meist eine billige Alternative mit Poti.
Auch die Lösung mit dem Druckmessung (wie Füllstand bei der Waschmaschine) ist einfach. Alles andere wie Ultraschall oder Radar Füllstandmesser sind im professionellen Bereich angesiedelt.

[PowerPoldi]

Wasser ist in geringem Ausmaß immer leitfähig. Mit einem Darlington Transistor kannst Du diesen Stromfluß vergrößern und meßtechnisch erfassen.

Ich hab in früheren Jahren mal eine solche Wasserstandmessung gebaut, eine Latte mit 30 Drähten im Abstand von 2cm ins Flußbett geschlagen, eine gemeinsame Elektrode und je Meßpunkt (30 Stk) Darlington Transistoren mit LED und Vorwiderstand. Fertig war meine "Bargraph" Wasserstandsanzeige

Meßung über Druck ist durchaus auch im professionellen Einsatz gebräuchlich, ein Drucktransmitter Cerabar S von E+H kostet aber rund EUR 700,- netto

[Hawi]

Mechanisch wäre wohl eine umgebaute Klospülung-Schwimmerkonstruktion (gibt es als universellen Ersatzteil komplett beim Baumarkt um ca. € 15,-) mit einem Poti eine einfache Lösung. Ob sie verwendbar ist, hängt wohl auch von der Größe des Modells ab.

[ZombyKillah]

Ich erinnere mich an meine Schulzeit, da hatten wir Kapazitive Sensoren im Werkstättenlabor.
Die haben einfach einen Kontakt geschalten, der dann über ein Relay eine Pumpe geschalten hat (waren aber steuerungen).

Zunächst möchte ich aber den Begriff Regeln näher erläutern:
Regeln erfolt ständig, der aktuelle Stand wird immer wahrgenommen, meist kann man auch in vielen/unendlichen Stufen den Eingang beeinflussen.
Wenn ein richtiges Regeln verlangt wird ist entweder ein Druck, Ultraschall oder eine Poti-Kronstruktion notwendig.

Anders beim Steuern.
Beim steuern wird meist eine Zustandsänderung wahrgenommen und reagiert.
Heißt: Sensor sagt max Stand erreicht - Pumpe ausschalten.

Ein Streitfall von Regeln und Steuern ist das Autofahren ...
Solange man keinen Unfall hat regelt man ... hat man einen bedeutet dieses, dass man nicht alle Werte gleichzeitig wahrnehmen konnte *gg* .... also doch steuern

Also wieder ernst:
Also eine Regelung mit einen Potentiometer, dass den aktuellen Wasserstand in einen Wiederstand wandelt.
Nun stellt sich mir folgende Fragen:
1. Wasserschnecke
Welche Antriebsart. - Ist eine Drehzahlregelung notwendig oder von nöten?
2. Schleuse
Darf die Schleuse ebenfalls von der Schaltung beeinflusst werden? Wenn ja, wie weit. (Not ablassen, etc. oder wird diese von einer Anderen Gewalt (Fachlehrer, Proff, etc.) beeinflusst)
Dann stellt sich die Frage, ob eine OPV Schaltung mit einen FET reicht, oder ob noch ein Relay, oder ein Steuerchip, oder SPS von nöten ist.
Je nachdem was in eurer Werkstatt vorhanden ist.

Es gibt da noch ein weiteres Kommentar ... BITTE NICHT PRAKTIZIEREN!!
Man kann natürlich auf den Grund des Beckens einen blanken Draht legen und einen zweiten bis knapp nach unten senkrecht ins Wasser stehen lassen.
Anschließend läßt man einen kleinen Konstantstrom (1yA) fließen und misst die Spannung die abfält.
Bitte, wenn irgendwer dieses ernsthaft in betracht zieht:
- Netzteil mit Schutzkleinspannung verwenden!!
Bei dem netzteil zur Sicherheit noch messen, ob eh keine Netzspannung am anderen Ende rauskommt (solte bei schutzkleinspannung zwar automatisch gewährleistet sein, aber man kann nie wissen)
Und dahinter erst auf die Konstantstromquelle.

Wer das Wort Schutzkleinspannung nicht kennt solt nicht mal einen Gedanken an dieses Verfahren verschwenden.
Und nicht zu vergessen: die Messspannung würde nicht linear sondern nur gering mit dem Wasserstand ansteigen (weiß nicht mehr wie man diese Kurve nenne ... so wie die Ladespannund bei einen Kondensator aussieht halt, mann müßte nur t mit mit dem Wasserstand ersetzen)
Außerdem wird dieser "Sensor" sehr schnell kaput werden, weil er weckrostet.

Also das war also der Sensor der sich auch gleich um Fische und Kaulquappen kümmert *gg*

P.s.: Wer den Sensor für schlimm hällt solte sich fragen, warum bei Wasserkraftwerken im See, im Fluss meist lange Blanke Leitungen liegen.
(Hat nichts mit dem Wasserstand zu tun und sind nur im Notfall in Betriebe ... aber wenn die Dinger in Betrieb gehen, kann man am Ufer den Gegrillten Fisch aus dem Wasser fischen *gg*)

[boku]

Hallo!

Schau hier:
www.elektrikforen.de/elektronik-allgemein/4456-wasserwarner-mit-selbsthalterelais.html
Hier wurde eine sinnvolle Schaltung gepostet: Zweites Bild betrachten.
Den Transistor für die Unterbrechung der Selbsthaltefunktion weglassen, diese ist in Deinem Fall nicht nötig. Den Ausgang (Pin3) direkt an die Relaisspule oder bei Bedarf das Ausgangssignal über einen PNP-Transistor umkehren.
Wenn beide Elektroden Wasser berühren, schaltet ein Relais. Das wiederum kannst Du so anschließen, wie Du es gerade benötigst.

Bei kleinem Strom "rostet" gar nichts weg (bitte das Wort "Elektrolyse" nicht ganz aus dem Sprachgebrauch streichen), ausserdem nimmt der kluge Mann NIRO-Gewindestangen als Elektroden. Ich habe eine solche Schaltung seit Jahren in Betrieb, keinerlei Ausfall.
Der Elektrodenabstand kann problemlos 5cm und mehr betragen.

Mit dem CMOS TLC555 kann man mit noch weit geringeren Strömen arbeiten; dieser braucht allerdings einen Transistor (z.B.BC337) am Ausgang, weil der Strom an Pin3 zu gering ist, um ein Relais treiben zu können.

mfg
Boku