Wasserstand messen

[Manf]

@Sheridan: Die magnetischen Sensoren reagieren auf die Flussdichte, umrechen (oder messen) könnte man dann wie sich die Flußdichte mit dem Abstand ändert.

Noch besser: Bild 2
Der Schwimmer ist Schwimmer und Feder zugleich, an einem Ende am Boden befestigt (geklebt mit lebensmittelechtem Silikon), am anderen Ende hängt der Hall. Auch hier eine Auslenkung von 5-10mm. Je höher der Druck, dest größer die Auftriebskraft, desto größer die Auslenkung.

Vielleicht könntest Du noch erläutern wie das mit dem Bild 2 gemeint ist. Hier soll sich der Auftrieb mit dem Druck ändern.
Manfred

[geronet]

Hm, ganz schön kompliziert..

Wenn ihr einen genauen Drucksensor bekommt, könnte man ganz einfach ein Röhrchen od. Schlauch bis zum boden stehen lassen, unten einen kleinen Spalt lassen damit wenns leer ist auch mal Luft hineinkommt und oben den Drucksensor drauf. Voila.

[Sheridan]

Hi Gock,

Noch schöner wäre die Messung einer Kapazität (zb 2 Metallstreifen), die das Wasser als Dielektrikum nutzt. Weniger Wasser heißt weniger Kapazität. Allerdings hat es das auch in sich, also nichts für schwache Nerven
Viel Spass!

Wenn man die richtige Ausrüstung hat, ist das offenbar gar nicht so schwer, siehe Abb. 1 in http://pen.physik.uni-kl.de/w_jodl/L...cs/082-083.pdf

Es gibt auch anscheinend eine Simulation dazu, die allerdings in meinem Browser nicht funktioniert:
http://pen.physik.uni-kl.de/w_jodl/L...kapf/kapf.html

Werde mich aber momentan auf den Hallsensor konzentrieren und parallel dazu auf Kraftsensoren bzw. Wägezellen (so heißen die Dinger offenbar, wenn man Kraftsensoren in Google eingibt).

Wie ich Manf kenne leckt er sicher gleich Blut

LG
Georg!

[Sheridan]

Hi geronet,

Hm, ganz schön kompliziert..

Wenn ihr einen genauen Drucksensor bekommt, könnte man ganz einfach ein Röhrchen od. Schlauch bis zum boden stehen lassen, unten einen kleinen Spalt lassen damit wenns leer ist auch mal Luft hineinkommt und oben den Drucksensor drauf. Voila.

Das wäre mir eh am liebsten, aber die Sache ist leider komplizierter. Einerseits kann man den Behälter rausnehmen und andererseits kann man schlecht einen Sensor wo anbringen und die Messstrecke ist auch sehr kurz (15 cm), und das Gerät gehört nicht mir (sonst wäre es mir egal und würde am Deckel herumbasteln, oder sonst einen Blödsinn anstellen)

Daher denke ich entwender an einen Kraftsensor (Gewicht messen) oder an einen schwimmbaren Magnet (im Elktrorohr mit Styrotur als Schwimmer, oder so wie Gock vorgeschlagen hat). Damit ist der Magnet unabhängig vom Sensor und hat keine mechanische Verbindung (wie beim Drucksensor notwendig) und der Sensor kann aussen angebracht werden.
Eventuell könnte man das Sichtfenster mit einem Liniensensor messen...

Das andere Problem ist auch, selbst wenn man den Sensor am Deckel anklebt oder mit Schnurr befestigt, dass man das Teil wasserdicht bekommen muss.

Zuerst dachte ich auch, es sein einfach, aber die Umstände sind komplizieter, leider -(

So schaut die Maschine von vorne aus:

http://www.nespresso.com/precom/sima...0_1&zoomstep=1

und so von oben:
http://www.nespresso.com/precom/sima...0_1&zoomstep=2

Hoffe, ich konnte das Problem halbwegs gut beschreiben...

LG
Georg!

[Manf]

und das Gerät gehört nicht mir

Wenn die Vorschläge gerade nocheinmal durchgegangen werden dann sollte man jetzt auch die Wartbarkeit stärker mit berücksichtigen.
Geräteteile die mit dem Wasser in Berührung kommen sollten dabei besonders sparsam eingesetzt werden.

Gewischtsmessung des Behälters (D.h. Drucksensor am Boden der Maschine)

Mit etwas mehr Analogtechnik kann man auch die Kapazität zwischen zwei senkrechten Streifen bestimmen die am Schauglas befestigt werden. Die Kapazität und die Änderung werden aber recht klein sein. Die Anordnung würde dann etwa wie ein Feuchtesensor arbeiten.

Bei der Gewichtsmessung und bei der diektrischen Wasserstandsmessung hat man wohl den geringsten Kontakt zum Wasser.
(Ich habe gerade noch gesehen dass wohl auf der Maschine ein Vorrat an Tassen abgestellt wird. Damit wäre eine Gewichtsmessung natürlich erschwert.)

[Sheridan]

Hallo Manf,

Bei der Gewichtsmessung und bei der diektrischen Wasserstandsmessung hat man wohl den geringsten Kontakt.

womit wir wieder bei der Gewichtsmessung gelandet wären

Da ich,wie erwähnt, kein Labor zu Hause habe, werde ich die Varianten mit den Gewichtssensoren (Gerät hat ein Gewicht von 6,6 kg, dazu kommen etwa 3 Liter wasser und eventuell Belastungen, wenn das Gerät beim Bedienen berührt werden) und den Liniensensor probieren (Diese I²C Variante http://www.krause-robotik.de/Shop/k002u002s001.htm dürfte für erste Experimente sehr interssant sein).

Hat jemand Erfahrung mit Gewichtssensoren (Typen, Schaltungen, etc.). Meine Idee ist, noch einen Erschütterungsschalter zu bauen, damit nur Gewicht gemessen wird, wenn das Gerät zB mind. 1 Minute in Ruhe war (wegen Bedienung des Geräts etc.)...

LG
Georg!

[Manf]

Ich habe gerade noch gesehen dass wohl auf der Maschine ein Vorrat an Tassen abgestellt wird. Damit wäre eine Gewichtsmessung natürlich erschwert.

[Sheridan]

Das trifft in diesem Fall nicht zu!

Statt dem Erschütterungsschalter könnte ich mehrere Messungen in einer Minute machen (nur wenn zb 15/20 Messungen gleich sind, gilt das Gewicht).

Eventuell könnte das Ergebnis verfälscht werden, weil die leeren Kaffetabs in der Maschine gesammelt werden, aber vielleicht löst sich das Problem, wenn der Messort direkt unter dem Wasserbehälter ist, anstelle in der Mitte. Aber das müsste durch Experimente herausgefunden werden!

[Sheridan]

Wenn der Gewichtssensor ganz flach wäre (inkl. den Anschlussdrähten) könnte ich den sogar unter dem Wasserbehaälter anbringen).

Aber aus diesen Gründen bin ich ja dann von der Gewichtsmessung abgekommen und auf einen schwimmbaren Magneten gekommen.

Was von der Änderbarkeit des Geräts noch drinnen wäre, wenn man die Magnetvorricht zB mit Isolierband befestigt und nicht fix montiert, deto könnte man den Sensor am Deckel (wenn er flach wäre) mit Isolierband ankleben....

[Gock]

Manf schrieb:

Das sollte man praktisch angehen. Welche Feldstärke (oder Flussdichte) soll denn noch als messbar angesehen werden?

Ja, könnte man natürlich machen. Das Problem mit Halls ist leider immer auch, dass die Messgröße, da es die Flussdichte ist, von vielen Störfaktoren überlagert wird: Entfernung des Magneten nicht nur in Messrichtung, Drehung des Magneten, Fremdmagnetfelder usw. Um diese auszuschalten muss man sie von vornherein verhindern, was auf Grund des großen Abstandes kaum möglich ist (die Drehung bei einem schwimmenden Magneten zu verhindern ist übrigens ein noch geringerer Spass...).
Die MR Sensoren sind da besser, weil sie nicht die Flussdichte sondern die Feldrichtung messen. Dadurch ist der Abstand so gut wie egal, nur die Richtung zählt.
Manf schrieb:

Vielleicht könntest Du noch erläutern wie das mit dem Bild 2 gemeint ist. Hier soll sich der Auftrieb mit dem Druck ändern.

Oh ja, ich höre die Zweifel in Deinen Worten. Ich habe mich auch kurz gefragt, ob das überhaupt möglich ist. Aber dann bin ich zu dem Entschluss gekommen: theoretisch ja. Die Frage ist, ob man es in einer Kaffeemaschine messen kann
Die Auftriebskraft ist: F=roh*V*g
roh=Dichte der Flüssigkeit
V=verdrängtes Volumen
g=g halt
Vorausgesetzt, das Volumen V bleibt gleich, dann steigt mit zunehmendem Druck die Dichte des Wassers, weshalb die Auftriebskraft größer wird. Habe aber leider keinen Hinweise darauf, wie stark sich die Dichte ändert und wie groß die Federkonstante sein muss, um es zu messen. Ich befürchte aber, sie wird "ziemlich" klein sein. Andererseits reicht eventuell ein mm Bewegung aus...
Man müsste mal einen Fisch fragen, der nutzt diesen Umstand schließlich täglich aus.
Gruß