Wassersensor bauen

NicoR

Nabend zusammen,

da ich heute feststellen musste, dass bei viel Regen mein Schacht für die Pooltechnik mit Wasser voll läuft, würde ich das in Zukunft gerne mit einem
Sensor überwachen, den ich in io Broker einbinden kann.
Ich hätte gerne etwas mit Kabel als Sensor, so dass der Sensor an sich nicht versaufen kann. Außerdem sollte er günstig sein:grinning: und ohne Chinacloud funktionieren. Kann mir jemand etwas empfehlen?

Danke bereits im Voraus!

Nico

Segway

@NicoR

Schau mal HIER - so als Anfangsidee. Kann bestimmt auch einfach an einen ESP hängen und Tasmota drauf machen oder mit was anderes drauf Flaschen.

OpenSourceNomad

@NicoR said in Wassersensor bauen:

mein Schacht für die Pooltechnik mit Wasser voll läuft, würde ich das in Zukunft gerne mit einem
Sensor überwachen, den ich in io Broker einbinden kann.
Ich hätte gerne etwas mit Kabel als Sensor, so dass der Sensor an sich nicht versaufen kann. Außerdem sollte er günstig sein und ohne Chinacloud funktionieren. Kann mir jemand etwas empfehlen?

Also zur Wasserstandsmessung verwende ich u.a. einen Ultraschall Sensor wie auch einen klassischen Tilt/Float-Sensor für das extrem obere Ende (so gesehen als doppelten Boden):

Alles, wie immer bei mir, cloudfrei und esphome powered :rocket:

klassisch

Ich nehme an, Du möchtest bereits wenige mm Wasser erkennen und nicht erst im cm Bereich alarmiert werden. Damirt würden Schwimmerschalter ausscheiden.
Wartungsfrei sollte es auch sein. Und da traue ich den Widerstandsbahnen nicht so recht. Die korrodieren schnell mal, besonders wenn sie feucht und von Gleichstrom durchflossen sind.
Ich habe eine ähnlich Applikation mit einem umgenutzten Füllstandssensor realisiert:
Wenn Stromverbrauch kein großes Thema ist, würde ich einen kapazitiven Füllstandssensor auch China nehmen, XKC-Y25-NPN heißen die Teile und sind bei alie und ebay zu bekommen.
Eigentlich sind die dazu gedacht, seitlich an einen Behälter geklebt zu werden und Füllstandshöhe zu messen. Aber ich habe so ein Ding in eine leeres Konservenglas geklebt. Bei Dir wäre wohl eine IP-hinreichend wasserdicht-Aufputzdose vom Baumarkt besser. Mit der aktiven Seite nach unten gerichtet. Gut kleben, klemmen, beschweren, so daß der Sensor Bodenkontakt zu seinem Behältnis hat.
Das Behältnis sollte an der Unterseite ein paar Noppen oder sowas haben, damit ein kleiner Spalt zur überwachenden Oberfläche entsteht und das Wasser unter das Sensorbehältnis kriechen kann. Das ist bei den üblichen AP Verteilerdosen wie auch Konservengläsern gegeben.
Wenn dann Wasser in den Schacht kommt, wird der Sensor schon bei wenigen mm Alarm schlagen.
Die Sensoren gibt es auch für 24V und mit aktivem Spannungsausgang. Je nachdem was besser zum Rest Deiner Signalkette paßt.
Die Übertragung zum ioBroker läuft in meinem speziellen Anwendungsfall noch über einen selbstprogrammierten ESP8266. Heute würde ich auf ESPEasy oder ESPHome zurückgreifen.
Oder einen TFK GS-WDS07 auf 433MHz nehmen.

premo

@NicoR , mit ein bisschen Bastelarbeit könnte so etwas doch gehen.

https://www.smarthome-tricks.de/iobroker-tutorials/wassermelder-fuer-iobroker-ueber-esp8266-und-mqtt/

klassisch

@premo Das ganze resitive Zeug in Verbindung mit Gleichstrom korrodiert weg. Schön als Demo und um Artikel zu schreiben, Youtubes zu generieren. Nichts für einen verläßlichen Dauereinsatz. Und so wie ich die Anfrage verstanden habe, geht es um einen Schacht, der draußen ist und bei dem etwas Feuchte fast schon normal ist. Es darf halt nicht zu viel sein.
Man kann es resistiv machen, dann aber vergoldet und mit Wechselspannung, siehe https://www.stall.biz/project/sehr-schnell-ansprechender-regensensor und Nachfolgemodelle.

klassisch

Um das mal bildlich darzustellen:
So sehen die Sensoren aus.

Normalerweise werden sie mit der Unterseite seitlich an einen Behälter geklebt.
Aber für den beschriebenen Zweck habe ich die in ein Konservenglas gesteckt, etwa so:

In der Realität/Einsatzzustand habe ich den Sensor noch beschwert. Also Kieselsteine, Sandsäckchen, Glaskugeln, was auch gerade immer da ist, ins Glas, so daß

Der Sensor nach unten gedrückt wird
Das Glas nicht aufschwimmt, falls mal viel Wasser kommt
Das Glas hat eine kleine Grundfläche und eine große Höhe, was nützlich sein kann. Außerdem hat es unten Rillen, so daß das Wasser unten reinfließen kann.
Es geht aber auch mit einer handelsüblichen AP-Dose. Hier mal ein Prinzipbild:

Natürlich das Kabel dann ordentlich durchführen und Deckel zu.
Dose füllen, daß Sensor nach unten gedrückt wird.
Entweder mit Schwergut wie Steinen, damit die Dose nicht aufschwimmt oder mit Schaumstoff, falls man möchte, daß die Dose aufschwimmt - dann aber sichern, daß sie sich nicht verdreht.
Diese Dosen haben in der Regel unten auch Rippen. so daß das Wasser gut drunter kommt.

NicoR

@klassisch sagte in Wassersensor bauen:

T

Danke für die viele Vorschläge!
Da dies mein erstes Projekt in dieser Richtung ist hab ich noch ein paar Schwierigkeiten bei der Hardwareauswahl. Den Sensor finde ich auf Amazon. Den ESP Controller auch jedoch gibt es dort viele verschiedene bei denen ich nicht so richtig den Unterschied erkennen oder beurteilen kann. Könnte ich da vielleicht noch eine Empfehlung bekommen?

Außerdem ist mir noch unklar wie das mit der Stromversorgung funktioniert. Der Sensor läuft mit 12v der Controller jedoch mit weniger, oder?

Ansonsten kann man dann auf den Controller esphome oder tasmota aufspielen um es in den ioBroker zu integrieren?!?

Vorab Danke!

klassisch

@NicoR sagte in Wassersensor bauen:

@klassisch sagte in Wassersensor bauen:
Den Sensor finde ich auf Amazon. Den ESP Controller auch jedoch gibt es dort viele verschiedene bei denen ich nicht so richtig den Unterschied erkennen oder beurteilen kann. Könnte ich da vielleicht noch eine Empfehlung bekommen?

Diese Chinasachen kaufe ich gewöhnlich bei aliexpress mit einer Prepaid Kreditkarte oder bei ebay. Selten bei amazon, deshalb habe ich dazu keine Erfahrung.

Beim XKC-Y25-NPN muß man aufpassen auch genau diese Type zu bekommen, es gibt da mehrere Varianten. Die genannte läuft auch mit 5V. Der amazon B07DFLPQWP bzw. B081YSXQY5 (längere Lieferzeit) scheinen die richtigen zu sein. Wichtig ist das NPN am Ende
Beim (WeMos) D1 Mini gibt es unzählige Nachbauten, die aber meist funktionieren. Bei amazon scheint man B0754N794H 3 Stück davon innerhalb weniger Tage zu bekommen - das Stück zu 4 EUR. Das ist nicht das billigste Angebot, dafür schnell geliefert (und anscheinend über amazon) und viel und gut bewertet, was ja auch ein Wert ist - eigentlich 3 Werte. Bei ali liegt man bei etwa < 3EUR, vor der Portoangleichung waren das um 2 EUR und wartet 4 bis 6 Wochen. Bei amazon bekommst halt nur en 3er Pack, was aber gerade zu Anfang nicht schädlich ist. Reserve beruhigt....

Außerdem ist mir noch unklar wie das mit der Stromversorgung funktioniert.

Zum Einstieg und notfalls auch im Betrieb geht das über die Mikro-USB Schnittstelle mit einem entsprechenden Netzteil und USB-Kabel. Ich schreibe notfalls, weil ich dem USB-Kabelzeug und den USB-Kontakten für einen Langzeiteinsatz nicht traue. Außerdem bekommt man den USB-Stecker nicht ordentlich und halbwegs dicht in eine AP-Verteilerdose, weshalb ich die 5V meist aus anderen Netzteilen hole (typischerweise Abverkauf von Pollin) und direkt am 5V Pin des Controllers anlöte.
Zum schnelleren Einbau schalte ich meist Wago221 Klemmen dazwischen.
Für den Anfang kannst Du aber mit einem einfachen USB-Kabei und entsprechendem Netzteil starten. Damit kannst Du auch die initiale Programmierung vornehmen. Rest erledigen wir später, falls erforderlich.

Der Sensor läuft mit 12v der Controller jedoch mit weniger, oder?

Der von mir genannte und referenzierte läuft auch mit 5V, eigentlich ab incl 5V.
Eine Pinbelegung findest Du z.B. dort https://cdtechnologia.net/sensores/1674-sensor-de-nivel-de-liquidos-capacitivo-sin-contacto-xkc-y25-npn-5-12v.html oder wenn Du Chinesisch kannst, direkt auf dem Sensor. Den Mode-Eingang verwenden wir nicht. Kontaktiert habe ich mit 2.54mm Pfostenstecker, Dupont wires sollten für den Versuchsaufbau auch gehen. Oder die Pins ausclipsen und in Wago 221 stecken. Oder löten. Quodlibet.
Die 5V kann man vom Wemos D1 Mini abgreifen. bei Versorgung über USB werden die auf der Platine an einem Lötpin zur Verfügung gestellt. Wenn man nicht über USB einspeist, dann wird an diesem Pin die 5V eingespeist und der Sensor parallel versorgt.
Neben dem 5V Pin ist die Masse, Rückleitung, 0V, GND wie man das auch immer nennen möchte. Anschlußbelegung findest Du bei der Bildersuche mit "wemos d1 mini pinout".
Ich nutze gerne den Pin "D6, GPIO12" als Eingang. D6 ist die Bezeichnung auf der Platine und GPIO12 die Bezeichnung im Programm.
Um sicher zu gehen, löte ich einen 10kOhm Widerstand (Wert unkritisch) zwischen dem 3.3V Pin (3.3V NICHT 5V, der 3.3V Pin ist gerade gegenüber auf der Platine) und diesem Eingangs-Pin D6 GPIO12.
Je nach Firmware kann man sich diesen Widerstand sparen, wenn man GPIO12 als "Input Pull up" deklarieren kann. Hier kommt es auf das "Pull up" an.
Die 3.3V erzeugt der D1 Mini selbst auf der Platine aus den 5V. Der Prozessor läuft damit und erwartet an seinen Eingängen ein Signal von 3.3V (High) oder eben 0V (Low).
Deshalb ist das "NPN" beim Sensor so wichtig. Das besagt, daß dieser Sensor am Ausgang einen NPN Transistor hat, der im aktiven Fall (Wasser erkannt, LED an) eine Verbindung vom Ausgang zu GND macht. Der Wemos sieht also (fast) 0V also LOW. Wenn kein Wasser erkannt wird, gibt es diese Verbindung nicht. Und in diesem Fall sorgt der Pull up Widerstand (extern oder intern) dafür, daß der Wemos-Eingang 3.3V also High sieht.
Damit könntest Du auch mehrere solche Sensoren parallel schalten (was ich in einer Anwendung auch so mache) und bekommst dann einen Alarm, wenn mind einer der Sensoren Wasser sieht.

Ansonsten kann man dann auf den Controller esphome oder tasmota aufspielen um es in den ioBroker zu integrieren?!?

Quodlibet. Ich habe das früher selbst programmiert. Man lernt viel dabei aber es kostet Zeit. Tasmota habe ich auch schon verwendet, vorwiegend bei Sonoff Geräten. Für kleine, schnelle Projekte verwende ich ESPEasy. Mit ESPHome habe ich auch schon gearbeitet. Braucht etwas mehr Einarbeitung ist aber auf lange Sicht die wahrscheinlich bessere Lösung. @OpenSourceNomad ist da Spezialist und vielleicht bekommen wir ihn noch dazu, hier im Forum eine kleine Einführung zu schreiben und nicht nur auch die "manpage" zu verweisen :-)

Die Datenübertragung zum ioBroker erfolgt dann über MQTT. Bei ESPEasy wählt man den openHAB MQTT und in ioBroker installiert man den ganz normalen MQTT Adapter.
Den verwendet man auch bei ESPHome.
Wenn ich mich recht erinnere, verwendet man bei Tasmota den Sonoff-Adapter. Das ist zwar auch MQTT aber über einen anderen Port.

Falls Du in Deiner Poolsteuerung sonstige Digitaleingänge mit Vebindung zum ioBroker hast (Vielleicht Homematic?), kannst Du höchstwahrscheinlich auch diese nehmen. Der NPN Ausgang ist da sehr flexibel.

Rocky111

@NicoR

Wie wäre es mit einem Aqara Wassersensor und ein Stück Kabel an den beiden anschlüssen. Der spaß kostet dich dann ca 12 Euro ohne großes basteln. Ich gehe mal davon aus das du ein Zigbeestick am laufen hast.

OpenSourceNomad

@Rocky111 said in Wassersensor bauen:

Wie wäre es mit einem Aqara Wassersensor und ein Stück Kabel an den beiden anschlüssen. Der spaß

...wird ziemlich schnell vorbei seien sobald das Teil hin ist (wahrscheinlich nur wenige Wochen). Die Erklärung die @klassisch oben schon für @premo 's Vorschlag geben hat ist auch für deinen zutreffend @Rocky111:

@klassisch said in Wassersensor bauen:

Das ganze resitive Zeug in Verbindung mit Gleichstrom korrodiert weg. Schön als Demo und um Artikel zu schreiben, Youtubes zu generieren. Nichts für einen verläßlichen Dauereinsatz. Und so wie ich die Anfrage verstanden habe, geht es um einen Schacht, der draußen ist und bei dem etwas Feuchte fast schon normal ist.

Rocky111

@OpenSourceNomad

warum sollte das passieren. Der Sensor ist Wasserdicht, und die Elektroden bekommen nicht jeden Tag Wasserkontakt. Ich habe sie hier im Haus verbaut und bisher keine Ausfälle. Da hätte ich eher angst vor dem Schwitzwasser in der Aufputzdose.

OpenSourceNomad

@Rocky111 said in Wassersensor bauen:

Ich habe sie hier im Haus verbaut und bisher keine Ausfälle

Genau das ist auch der Einsatzzweck von deiner Gerätschaft. Im Haus, im trockenen. :house:

@NicoR will aber einen feuchten/nassen Schacht überwachen und zwar damit er nicht überläuft. So steht es zumindest in seinem Post.

Rocky111

@OpenSourceNomad
Die haben einen IP 67 Zulassung

Die IP67-Zertifizierung definiert zum einen, dass das Gerät staubdicht ist, zum anderen den Schutz vor zeitweiligem Untertauchen bis maximal 1 Meter Wassertiefe für maximal 30 Minuten

OpenSourceNomad

@Rocky111 said in Wassersensor bauen:

zeitweiligem Untertauchen bis maximal 1 Meter Wassertiefe für maximal 30 Minuten

Da hast du es schon, zeitweilig. Die Kontakte werden mir nicht's dir nichts wegkorrodieren. @klassisch hat es doch schon ausführlich beschrieben: Eine resistive Messung mittels Gleichstrom ist nicht für einen Dauereinsatz im nassen/feuchten geeignet.

Rocky111

@OpenSourceNomad
Es wird in der Pumpentechnik und Regenwassertanktechnik auch nicht anders gelöst. An dem Sensor sind die beiden Gewindehülsen ca 3 cm auseinander und in einem Kunststoffgehause Kurzschluss ausgeschlossen. 2 getränte Kabel ( oder 2x Schweißdraht mit etwas
Schrumpfschlauch ) mit einem Abstand von 3 cm fehler nahezu unmöglich.

klassisch

Habe auch solche "Wasserwanzen" für 433MHz. sehen so aus

Dieses Exemplar stammt aus dem Heizraum.
Da habe ich gestern etwas "gepantscht" und der Sensor stand einige Stunden in einer Pfütze.
Jetzt schau mal auf den linken Kontakt, den ich da rot eingekreist habe.

Deutliche Spuren von Korrosion. Und das ist nur ein Bruchteil, als ich ihn vom Boden hochgehoben habe war da noch viel mehr.
Das ist elektrochemische Korrosion.
Das kann man etwas abmildern, wenn man edlere Kontakte, also z.B. vergoldete Kontakte nimmt und mit Wechselspannung statt mit Gleichspannung arbeitet.
Ich weiß nicht wie die Xiaomi aufgebaut sind. Aber Stelle mal einen Deiner Sensoren einige Tage Deiner Sensoren in normales Leitungswasser (kein VE-Wasser) und dann sehen wir, wie die mit Dauernässe an den Elektroden zurecht kommen.

Rocky111

@klassisch
Es kommt kein Wasser an die Kontakte am Wassermelder. Außerdem kann man die Verschraubung mit Polfett zusätzlich sichern.

Die Schrauben haben eine dichte Hülse die Schraube ist ca. M2

Bild Link)

klassisch

@Rocky111 sagte in Wassersensor bauen:

@klassisch
Es kommt kein Wasser an die Kontakte am Wassermelder.

Das habe ich jetzt nicht verstanden. Wie funktionieren die dann?
Ich dachte, die reagieren, sobald beide Kontakte (=Schrauben?) vom Wasser benetzt sind?
Sind das Edelstahlschrauben? Dann halten die etwas länger.

Rocky111

@klassisch

Ich würde den Sensor oben an den Schacht anbringen und die Kontakte mit einem Draht nach unten in den Schacht führen. Verbindung mit einem Ringkabelschuhe ( seite Sensor geschraubt, am Kabel gelötet. Etwas Polfett an die beiden stellen und dann kann da nichts oxidieren. Wenn die beiden enden untem im Schacht 10 cm kontaktfläche haben lösen die sicher aus.

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