[Гость Who_is_you?]

Затеяно было для контроля за изменением уровня воды.

 

Объекта два вида: - емкость (скажем 2х2х2метра);

- труба вертикально расположенная(диаметром ориентировочно 20см, высота от 8метров),

не обязательно металлическая, доступ сверху.

 

Вопрос дискуссионный, а скважина для приземленности.

[Гость Who_is_you?]

Затеяно было для контроля за изменением уровня воды.

 

Объекта два вида: - емкость (скажем 2х2х2метра);

- труба вертикально расположенная(диаметром ориентировочно 20см, высота от 8метров),

не обязательно металлическая, доступ сверху.

 

Вопрос дискуссионный, а скважина для приземленности.

 

 

 

P.S. Да, кстати о точности: для емкости точность измерения 10мм,

для трубы - 20-30мм.

(Это для желающих иметь точную задачу, а не дискуссионное предложение.)

 

Привет парни. Я тут поглядел весьма интересный материал, думаю похожие идеи реализовать в своем проекте, я считаю этот материал можно использовать также, спасибо

 

Я тут поглядел весьма интересный материал

 

Вы о своем (каком-то другом материале) или о информации изложенной в теме???

Изменено 24 января, 2009 пользователем Who_is_you?

[pliss 0]

<...>"качать воду из скважины глубиной в 10 метров", <...>

 

Если есть сколько-нибудь вменяемый перепад уровня воды во время работы насоса, то самое спортивное - измерение тока потребления насоса.

 

С уважением.

[Rst7 5]

то самое спортивное - измерение тока потребления насоса.

 

Мощности, причем, активной и реактивной. Для однофазной сети есть чудное бюджетное решение, причем, непобедимое по цене. Покурите Design Ideas 2008, гдето на форуме выкладывали ссылку.

[borja86 0]

Who_is_you?,

Я о материале изложенном в данной теме. У меня статья пишется о похожей теме немного. Еще раз всем спасибо.

Извиняюсь,что вмешиваюсь:если материал есть, то надо его выкладывать, а нее говорить об этом в пустую х.з. сколько, по моему мнению.

С уважением,borja86

[Harbinger 10]

Наведите курсор на подпись мистера, увидите материал ;)

 

P.S. Да, кстати о точности: для емкости точность измерения 10мм,

для трубы - 20-30мм.

Для ёмкости (бочки), если она неподвижна, можно меньше 1 мм получить. Датчик - емкостной, с изолированными пластинами. В трубу его не получится установить, пожалуй.

Посмотрите на analog.com, там много чего есть, умеющего ёмкость мерять и в цифре результат отдавать.

[INT1 0]

Ели говорить о точности емкостного метода для реальных условий, то хорошо бы было знать, как зависит диэлектрическая проницаемость воды от наличия разного рода примесей, пузырьков воздуха, температуры и т.п.

например:

http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8264.html

(ссылка приведена в связи с оценкой зависимости диэл.проницаемости от различных условий)

или вот:

http://www.lordhellem.com

[Herz 4]

или вот:

http://www.lordhellem.com

Интересный материал. Но странный сайт, неужели создан только для того, чтобы разместить на нём одну статью? Да ещё и с расширением com ...

[INT1 0]

Меня это тоже несколько удивило. Вобще то статей в сети про воду много, но в основном псевдонаучно-полумиститческого толка, а вот подобных(научнопопулярных), действительно-мало.

ЗЫ. Кстати, статья этих авторов с таким названием похоже в сети единственная.

[Harbinger 10]

По второй ссылке. Уровень льда не меряем, ибо экстрим - даже зонд может разорвать ;)

По частотам: в диапазоне, характерном для емкостных датчиков (десятки кГц - единицы МГц), эпсилон=81 с достаточной точностью. Зависимость от температуры по меньшей мере поддаётся учету.

Касательно внешних магнитных полей - железные трубы и стенки бака обеспечат вполне достаточную экранировку, можно пренебречь.

Кавитационные эффекты в обычных условиях тоже пренебрежимо малы. Не встречалось пока случаев, чтобы накопительный бак подвергался сколь-либо существенным колебаниям с ультразвуковой частотой. ;)

Так что для бака-цистерны не вижу препятствий для использования именно емкостного датчика.

Остаётся влияние примесей. Но, поскольку источники воды вряд ли часто меняются, химический состав достаточно постоянный - достаточно откалиброваться при установке зонда...

[Rst7 5]

Уровень льда не меряем, ибо экстрим - даже зонд может разорвать

По частотам: в диапазоне, характерном для емкостных датчиков (десятки кГц - единицы МГц), эпсилон=81 с достаточной точностью. Зависимость от температуры по меньшей мере поддаётся учету.

 

Ладно. Рассказываю, как профессионалы делают емкостные датчики и в чем есть проблемы.

 

Для начала у льда эпсилон около 40, у жидкой воды 81. Грязь меняет это дело в любую сторону, правда, не очень сильно.

 

Как делаются датчики, нечувствительные к эпсилон (и к грязи, и к температуре).

 

Центральный электрод - один, подключается ко входу зарядового усилителя.

 

Наружный электрод - не один, а целый набор, скажем, высотой по l=125мм. Стык в стык. Каждый наружный электрод может быть подключен к источнику сигнала возбуждения (обычный меандр). Остальные электроды, не подключенные к возбуждению, заземляются. Выход зарядового усилителя умножается на сигнал возбуждения, интегрируется и измеряется при помощи АЦП. Лично я интегратор и АЦП делаю в одном флаконе в виде сигмадельта-ацп на рассыпухе. Вообщем мы можем независимо измерить емкость каждого конденсатора (у нас принят термин "участок").

 

Будем считать, что мы знаем, на каком электроде находится раздел сред. Это называется "рабочий участок".

 

Теперь берем участок ниже рабочего (n+1) - он является опорным по жидкости. Участок выше рабочего (n-1) - опорный по воздуху.

 

Уровень в текущем участке вычисляется как h=l*(U(n)-K0[n]*U(n-1))/(K1[n]*U(n+1)-K0[n]*U(n-1)). Потом, конечно, прибавляется l*n для получения полного уровня.

 

U(x) - напряжение на участке, K0 и K1 - поправочные коэффициенты, вычисляются при переходе уровня с участка на участок, для тех участков, которые в воздухе - К0[k]=U(k)/U(k-1), для тех, которые в жидкости - K1[k]=U(k)/U(k+1). Причем, эти расчеты выполняются для тех пар участков, которые или одновременно в жидкости или одновременно в воздухе. Т.е., например, K0[10] и K1[10] не могут быть вычисленны одновременно.

 

Поправочные коэффициенты хранятся в EEPROM и обновляются по мере движения жидкости.

 

Ну есть еще тонкости, связанные с краевыми эффектами емкостей. Один из способов решения - изготовление измерительных конденсаторов внахлест. Но это - прошлый век. Можно сделать и без нахлеста.

 

Вообщем, такой уровнемер практически не зависит от изменения эпсилон, не требует особо точной электроники, термостабилен и может обеспечивать точности +-1мм.

[INT1 0]

Ммдэ.., навороченно. Ну а импульсный( TDR ) рефлектометр никто не пробовал делать? Я пробовал, но что то неважно получалось, и диапазон измерения не очень, и линейность. То ли "знаний не хватило"(С), то ли времени, да и отпала поизводственноприкладная необходимость.

[Гость Who_is_you?]

Cамое простое: 3 датчика из нержавейки и одна микросхема микропроцессора.

 

P.S. Могу переслать готовую схему, спаянную, но еще не настроенную и не опробованную.

Изменено 13 мая, 2009 пользователем Who_is_you?

[Microwatt 2]

Ладно. Рассказываю, как профессионалы делают емкостные датчики и в чем есть проблемы.

 

Вообщем, такой уровнемер практически не зависит от изменения эпсилон, не требует особо точной электроники, термостабилен и может обеспечивать точности +-1мм.

Хитро делают профессионалы! Конструкция датчика ручной работы вызывает восхищение. Да и точность +-1 мм в колодце - явно достижение эмбеддерского класса.

Простым инженерам бы что-то попроще. В качестве датчика использовать просто два проводника на фиксированном расстоянии. Пусть это будет телефонная лапша (один или несколько U- образных кусков параллельно) или что-то подобное. Погонная емкость такого датчика постоянна и зависит от окружающей среды.

Автоколебательный генератор будет отслеживать уровень изменением частоты. При точной опорной частоте можно приращение емкости (уровня) определить точно. Для колодца "точно" - 3-5% - вполне приемлемый для практики результат

Колебания диэлектрической проницаемости от состава воды и температуры можно убрать, опустив на самое дно второй, эталонный, автоколебательный датчик с постоянной и известной площадью пластин. Сравнить показания, вычислить и убрать погрешность , имея МК, для программера - плевое дело.

В итоге имеем простой, изолированный от среды датчик и работу для программера.

Изменено 13 мая, 2009 пользователем Microwatt

[Rst7 5]

Конструкция датчика ручной работы вызывает восхищение. Да и точность +-1 мм в колодце - явно достижение эмбеддерского класса.

 

Вы все-таки хотите поругаться. Ирония Ваша неуместна ни разу. Открываете инструкцию по учету нефтепродуктов на АЗС и нефтебазах и внимательно курите требования к средствам измерения уровня СНП и подтоварной воды. Потом тихо и без шума уходите дальше делать свои поделки для пионернетов. На столь любимой Вами рассыпухе. Кстати, до появления микроконтроллеров наша фирма делала такие дачики c вычислителями на логике. Ничего, летало и плавало. Как только стало возможным применять микроконтроллеры (пусть это банальные 51е с внешней ПЗУ), стали применять их. И сразу ТТХ выросли, мягко говоря, на порядок.

 

Про датчик ручной работы - да, когда-то это была ручная работа - мотали из стеклоткани трубы, в эти трубы закатывали гибкие печатные платы толщиной 0.05мм. Сейчас это профиль, в который уложены плоские PCB. Все очень технологично.