Füllstandsmessung per Pegelsonde.

Atifan

@elsekling sagte in Füllstandsmessung per Pegelsonde.:

@atifan sagte in Füllstandsmessung per Pegelsonde.:

Hi, habe auch eine 5m Pegelsonde und messe damit die Wassersäule in meiner ca. 3m tiefe Zisterne (Zylinderform, 1m Durchmesser).
Es dürfte egal sein ob man eine 2m oder 5m Sonde hat. Die 2m kann möglicherweise etwas genauer auflösen, aber auch eine 5m Sonde funktioniert wunderbar.
Bei einer 5m Sonde ist die darüberliegende Wassersäule ja auch nicht immer 5m sondern 0-5m. Also muss sie auch eine 2m Säule genau messen.

Da hast Du natürlich Recht, vorrausgesetzt, dass man dann auch den Maximalwert auf 5Meter kalibiert. Wenn man z.B. 2 Meter als 100% setzt staucht man die Messkala entsprechend. Das führt wiederum dazu, dass kleinste Änderungen/Störungen einen extremen Ausschlag geben.

Ihr nutzt dieses andere Board wo man die Min und Max Werte kalibriert -> BIlinli Strom zu Spannungsmodul 0/4-20mA zu 0-3,3V 5V 10V Spannungsgeber.
Bei mir ist gar nix kalibriert, ich habe nur den Nullpunkt -> das ist wenn der INA219 eine Stromstärke von 0.035A misst.
Mit steigender Wassersäule steigt diese Stromstärke. Pro 3,225cm Wassersäule um 0.001A.
Da muss nix konfiguriert werden.
Man muss nur die Wassermenge bzw. die Höhe der Wassersäule berechnen: <Wert Stromstärke> - 0.035 * 0.03225m = Höhe der Wassersäule in m
Ich finde die Realisierung über dieses BIlinli Board komplizierter, bzw. habe es darüber gar nicht probiert, da bei mir alles direkt mit dem INA219 funktioniert hat.

Happyuser20

@elsekling

Ich habe das ganze fest installiert und versucht so einzustellen wie du vorgeschlagen hast.

Mein Brunnen hat den maximalstand bei 2m, das sind dann ca. 6000L
Auf der Sonde steht der Messbereich 0-5m

Wenn ich richtig rechne, sind
0m = 0V
5m (max sonde) = 3.3V

ergibt bei mir bei
2m (max Brunnen) = 1.32V

Die Schwankungen, +- 1,5% sind jedoch immer noch vorhanden. Oversampling ist aktiv.

Kann man das evtl. über die "Rules" noch glätten, so mit Mittelwert aus X Werten?

Gruß
HappyUser20

ElseKling

@happyuser20 sagte in Füllstandsmessung per Pegelsonde.:

@elsekling

Ich habe das ganze fest installiert und versucht so einzustellen wie du vorgeschlagen hast.

Mein Brunnen hat den maximalstand bei 2m, das sind dann ca. 6000L
Auf der Sonde steht der Messbereich 0-5m

Deckt sich ungefähr mit meinem Setup

Wenn ich richtig rechne, sind
0m = 0V

Wie geschrieben, hätte ich 0m nicht mit 0V gleich gesetzt. Dann kannst Du nicht einfach erkennen, ob die Zisterne leer ist oder Du ein Problem mit dem Signal (defekte Sonde/Kabelbruch) hast.

5m (max sonde) = 3.3V
ergibt bei mir bei
2m (max Brunnen) = 1.32V

Wir scheinen den gleichen Taschenrechner zu haben, ich komme auf das selbe Ergebnis :smiley:

Die Schwankungen, +- 1,5% sind jedoch immer noch vorhanden. Oversampling ist aktiv.
kann man das evtl. über die "Rules" noch glätten, so mit Mittelwert aus X Werten?

Ich habe ESP-Easy das erste Mal für das Projekt verwendet, daher keine Ahnung ob und wie Du da noch rechnen kannst.

3 Ideen, die mir noch einfallen:
a. Setze den Sendeinterval mal höher. Und glätte dann im Empfangsprogramm.
b. was sagt denn Deine Spannung? Schwankt sie wirklich mit?
c. Beiß in den saueren Apfel und bestell eine 2m-Sonde und berichte uns dann bitte.

Du musst entscheiden, ob Du wirklich einen so extrem genauen Pegelstand brauchst. Ich könnte gut mit den +/- 1.5% leben.

Happyuser20

@elsekling

b. was sagt denn Deine Spannung? Schwankt sie wirklich mit?

die Spannung schwankt bei 1.32V so um 0.01V, was natürlich bei meinem Baumarktmessgerät nicht so aussagekräftig sein dürfte.

Ich lebe erst mal damit und schau mir das über den Sommer mal an.

Gruß
HappyUser20

Eisbaeeer

@happyuser20 Wir haben wegen diesem Problem eine Glättung mit eingebaut. Der Sensor neigt schon zu Schwankungen. Vor allem in einem so kleinen Meßbereich. Bei meiner 6700 Liter Zisterne schwankt die Messung zwischen zwei Punkten mit bis zu 10 Liter. Effektiver Meßbereich 3,2 Meter mit einer 5 Meter Sonde. Da bleibt dir also nur eine Glättung übrig.
Aber sonst ist dies bisher die Beste Meßmethode mit dem Drucksensor.
Gruß Eisbaeeer

? Offline

@Happyuser20
falls Du ein Beispiel für eine Rule unter ESPEasy suchst:
https://forum.iobroker.net/topic/44527/beispiel-füllstandsmessung-mit-pegelsonde

Da wir uns aktuell ja wieder den Zeiten mit geringeren Füllständen nähern, habe ich festgestellt, dass nun Fehler wieder heftiger zuschlagen und Schwankungen enstehen.

Messfehlersind ja eigentlich prozentual also könnte es bei mir auch an Spannungsschwankungen vom Netzteil oder vom DC-DC-Booster liegen. Wenn ich da nichts finde, überlege ich die Rule noch abhängig vom Füllstand zu gestalten, dass Sie z.B. <30% stärker filtert.

Zisterne

Hallo Leute,

Ihr habt hier genau das gemacht, was ich gern umsetzen würde. Eine Füllstandsmessung der Zisterne.

Hab alles gelesen, paar Teile bestellt und zusammen gelötet auf eine Rasterplatine. Leider gibts bei mir Probleme und hoffe ihr könnt mir helfen.

So sieht das Ganze aus.

Eine Frage vorweg: Kann ich den Aufbau ganz ohne Pegelsonde testen? Also ob der Strom zu Spannungskonverter funktioniert?!
Direkt 0-3V am Analogeingang vom Wemos funktioniert. Über ESPEasy und dem Display wird mir der theoretische Füllstand angezeigt und verändert sich auch insofern ich die Spannung dank Labornetzteil verändere.

Hauptproblem ist, sobald ich den Step-Up Regler auf 24V einstelle, dieser fiept und die Rote LED vom Strom/Spannungswandler irre flackert. Außerdem geht er nach paar Sekunden aus weil ein Bauteil darauf (Ich denke der Spannungsregler)(das ist das Bauteil im Bild mit dem roten Kreis) tierisch heiß wird. Ich brauch doch aber 24V weil die Sonde darauf ausgelegt ist.
Gebe ich nur 10V drauf scheint die Sache zumindest nicht heiß zu werden. So kann ich aber keine Sonde damit betreiben.

Verkabelt ist alles so wie auf dem Schaltplan von ElseKling. Nur die Groundverbindung beim Step-Up zwischen Ground-IN und Ground-OUT hab ich weggelassen. Ich habs zwar auch mit getestet, hat aber keine Verbesserung gebracht.

MUSS ich zwingend eine Pegelsonde angeschlossen haben, oder sollte die Schaltung auch erstmal OHNE funktionieren (also keine heiß werdenden Bauteile).

Kann ich die Sonde irgendwie simulieren? Will die 40 Euro erst ausgeben wenn ich mir sicher bin dass der Rest soweit auch funktioniert.

Vielen Dank.

Beowolf

@zisterne
Wenn ein Spannungsregler heiß wird, stimmt etwas mit der Verdratung nicht.

Bitte noch einmal alles durchsehen/durchmessen. Da stimmt ganz sicher etwas nicht.

Ob eine Pegelsonde angeschlossen ist oder nicht, ist für den Regler egal. Er darf und soll nicht heiß werden.

Bitte zeichne mal alle Deine Verbindungen ein.

Grüße
Manfred

PS
Bitte mal ein gutes Foto von der Rückseite.

Zisterne

@beowolf

Leider hab ich die Sache mehrmals überprüft. Dort fängt ja die Fehlersuche an.

Hab ein Bild von der RS. Ausgehend vom ersten Bild hab ich das "Modul" nach rechts gekippt.

Der Rest funzt ja. Display geht, Wemos verbindet sich mit dem Wlan und ohne dem Strom zu Spannungsmodul (gibts da an Abkürzung für?) ist am Ende des Step-Up auch die Spannung auf 24V. Stecke ich aber den SzS (ist meine Abkürzung jetzt) dazu bricht die Spannung am Step-Up ein und der fiept. Spannungsregler LM-irgendwas auf dem SzS wird heiß und das Ding geht aus (Rote LED auf dem SzS erlischt).

die zwei Drähte ganz unten gehen vom SzS auf die Polklemmen. Die sind noch nicht richtig verkabelt, weil da noch 24V hingehen sollten. Aber ohne Sonde brauch ich die ja noch nicht.

Ich weiß wirklich nicht weiter....

Achso, vergessen:

Alles abgezogen und nur der Step-Up und das SzS Modul versorgt von Labornetzteil direkt an V-In vom Step-Up bringt das gleiche Ergebnis. SzS wird heiß und Spannung bricht am V-Out vom Step-Up ein.

Edit Nr3.
Hab mal nur den Szs direkt ans Labornetzteil gehängt. Sobald ich über 15V gehe, geht die rote LED direkt aus. Scheint also wohl ein defekt am Modul zu sein. Mist - die Dinger gibts ja nicht mit annehmbarer Lieferzeit aus Deutschland. Also wieder ewig warten....

Atifan

@zisterne hol dir doch ein INA219 bei Ebay und mach es damit. Finde das einfacher weil du keine Endlagen definieren musst.

Beowolf

@zisterne sagte in Füllstandsmessung per Pegelsonde.:

Edit Nr3.
Hab mal nur den Szs direkt ans Labornetzteil gehängt. Sobald ich über 15V gehe, geht die rote LED direkt aus. Scheint also wohl ein defekt am Modul zu sein. Mist - die Dinger gibts ja nicht mit annehmbarer Lieferzeit aus Deutschland. Also wieder ewig warten....

Schaue Dir doch das Modul sehr gernau an - event. ein kleiner Lötfehler drauf?

Zisterne

@beowolf
Hab ich gerade getan, und alles was mir möglich war nachgelötet. Keine Verbesserung. Selber Effekt. Ab 15Volt klingt sich das Modul aus.

@Atifan
Wollte keinen INA219 weil ich schon das Display über I2C ansteuere. Außerdem ist die Schaltung jetzt so fertig gelötet.

Kein Plan was da defekt sein soll.

pboeck

@zisterne
Ich habe das ganze mit einem 12VDC Netzteil, einem 100Ohm Widerstand und einer 4-20mA Sonde gelöst. + vom Netzteil > + der Sonde, Masse der Sonde über den 100Ohm Widerstand zur Masse des Netzteils.
Parallel vom 100Ohm Widerstand auf einen AD Eingang eines ESP32.
0% Messsonde = 0.4V
100% Messsonde = 2V

Klemme mal die Sonde mit einem Amperemeter in reihe an das Netzteil an.
So sollte das Amperemeter 4mA anzeigen.
Ist doch eine 4-20mA Sonde?

Zisterne

@pboeck

Das klingt recht simpel.
Nur hast du somit bei 100 % gerade mal 2 Volt. Ich hab zwar noch keine Sonde, aber die günstigeren Versionen sind die 0-5 Meter Sonden. Davon brauche ich eigentlich nur die Hälfte (Komme so auf 2,3m Füllstand). Ergo würde ich irgendwo eine range von 0-1 Volt haben. Das ist mir dann doch zu ungenau.
Eventuell finde ich auch noch ich ne Sonde bis 30 Euro mit 0-2 Meter Eintauchtiefe.

Hab jetzt erstmal neue SzS Module bestellt. In nem Monat weiß ich dann mehr.

pboeck

@zisterne Ich habe eine Sonde mit 0-2m Messbereich. für 30€ kannst Du von der Genauigkeit nicht viel erwarten. „Industrie“ Sonden gehen bei ca. 350€ los und haben eine Genauigkeit von 0,3%.
Meine hat ca. 38€ gekostet: Sensor Detektor TL-136 Flüssigkeitsstand Messumformer Wasserstand Sensor Detektor 12-32VDC 4-20mA Signalausgang

Den Widerstand kannst du ja an deinen gewünschten Messbereich anpassen.
Nur dann würde ich eine Z-Diode mit 3V parallel zum Eingang als Überspannungsschutz schalten.

Atifan

Hi, gerade gesehen, evtl. ist der Shelly Uni eine Alternative.
An dem kann man ebenfalls solche Pegelsonden anschließen.
Siehe hier im Video ab Minute 21: https://www.youtube.com/watch?v=xcbzm5Taxvw

Beowolf

@atifan

Würde man das ganze andere Geraffel dann nicht brauchen?

Zisterne

@atifan

Auch ne gute Sache, stimmt. Kommt nur für mich leider nicht in Frage. Man kann kein i2c oled anschließen und ich will mit Powerbank, also 5v arbeiten. Die kann ich direkt an den Wemos anschließen.
Außerdem scheint es kein Espeasy für den Shelly Uni zu geben. Bei Tasmota zieht man zwar die Spannung, aber kann wohl nicht direkt umrechnen in Liter oder Prozent.
Was aber super ist: Die Erklärung mit dem Widerstand. So ähnlich hatte es ja @pboeck hier beschrieben, bloß mit 100 Ohm. Und hier nochmal im Video gesehen. Da fällt das Strom zu Spannungsmodul weg.

AndyGR42

Hallo zusammen

Ich habe das vor einiger Zeit mit einer NodeMCU und einem Ultraschall Sensor gelöst. Der Sensor ist komplett Wasserdicht (vermutlich aus dem KfZ Bereich) und hängt jetzt fast 2 Jahre in der Zisterne. Die NodeMCU ist auch in einem IP66 Gehäuse im Außenbereich und überträgt alle 15 Minuten den Messwert per WLAN. Die komplette Umrechnung des Pegelstand erfolgt im iobroker. Gelegentliche Ausreißer bei den Messwerten werden dabei normalisiert. Ansonsten ist die Messung sehr genau und zuverlässig.

Leider stammt der Sensor aus der Zeit bevor ich meine Projekte standardisiert dokumentiert habe. Aktuell bin ich zu faul das nachzuholen, das Grundprinzip habe ich aber in meinem GitHub Repository mit meinem IoT Framework dokumentiert.

P.S.: Der Sensor kostst knapp 10 Euro

disaster123

Ich versuche es zur Zeit mit einem nordic 52840 via zigbee und einem Ultraschallsensor - leider scheitere ich noch an der Programmierung.

Community Forum

NEWS

Füllstandsmessung per Pegelsonde.

Support us

692

32.4k

81.4k

1.3m