Lasermessung : Flüssigkeitsstand

[hakl]

Wieder eine meiner komischen Ideen.

Könnte jemand, der einen Laser zum Abstandmessen hat,
versuchen, ob Flüssigkeiten wie Wasser, Diesel und Grauwasser
eine korrekte Distanz zur Oberfläche erlauben würde.

Hab selbst leider keinen...

[xtw]

Natürlich klappt das, aber WAS genau hast Du vor ? Es gibt nämlich tausende von Anwendungen mit jeweils anderer Sensorik. In der großen Seeschleuse in Emden wird seit wenigen Monaten mittels Laser der Pegel gemessen. Beim "Heimanwender" wäre wohl Ultraschall angebracht, nicht nur aus Kostengründen...

[xtw]

Oder meinst Du evtl Ultraschallentfernungsmesser (10 € bei Lidl...), die zur besseren Bedienbarkeit einen "Zielpunkt" per Laserdiode setzen ?

Ansonsten kannst Du Dir bei Pepperl&Fuchs sowie Sick die ganze Palette durchnehmen. Kaufen würde ich die Babies dann allerdings über Ebay !

[hakl]

Ich dachte an die Messung von Flüssigkeitsständen in Tanks ,
durch ein Rohr von oben...

Klaus...hast Du "wieder" langeweile......der Winter ist aber noch nicht eingebrochen....???
.

[hakl]

Überhaupt nicht... bin gerade am Schandeck heften...
Hab da nachgemessen und dann fiel's mir halt ein

[xtw]

Kann ich wie gesagt nur US empfehlen, es sei denn, die min/max-Füllstände liegen außerhalb der Messbereiche der US-Sensoren.

Es gibt fertige Geräte dieser Art, viel besser und passender wird es, wenn man sich den Sensor beschafft und die Auswertung/Anzeige selber baut.

Nur EIN Beispiel : http://www.pepperlfuchs.de/selector/...=4150&lang=GER

Gegen zu große Schwankungen bei Bewegung helfen einfache RC-Glieder.

[hakl]

Also ich denke mir das so:
Man hat angelegt, alles ist ruhig, es gibt Rohre (mit Stoppel ) in die Tanks und
man mißt die Flüssigkeitspegel und weiß , weil man das vorher einmal
justiert hat, wie viel ca. drinnen ist.

Da ich aus der Vermessung stamme, haben mich die einfachen Laser-Distanzer schon immer ein bißchen gewundert.

Ich denke eine Messung +/-3 cm würde mir reichen. Einen Laser als Handgerät,
manchmal halt zum Überprüfen, mehr nicht.....


Klar ein Stock würde auch reichen.

[Holger]

hallo klaus,
bevor du dich in unkosten stürzt: ich hab da was in der schublade. geht pneumatisch. 2versionen möglich
1. ohne elektronik
2. mit elektronik.
komme aber erst im winter dazu, den testaufbau zu machen. dann folgt ausführliche beschreibung.

wenn du was ganz modernes möchstest, hier noch eine dritte lösung:

3. im tank skalierten peilstab montieren. oben im tank ein acrylglasfenster einbauen. bei conrad für ein paar euro eine s/w-videokamera mit led-licht kaufen. auf scheibe montieren. deckel darüber um fremdlicht abzuschirmen.
funktion: kamera bildet den flüssigkeitspegel auf dem peilstab auf einem monitor ab.

holger


p.s. ich werde ein oder zwei solche kameras im maschinenraum montieren mit blick auf stopfbuchse und motor.

[Niphargus]

Zitat von hakl

Da ich aus der Vermessung stamme,

Hallo Kollege,

kann mir nicht vorstellen, dass die Messung zu einer Flüssigkeitsoberfläche mit einem Gerät, das einen Laser als Messstrahl verwendet, funktioniert. Begründung:

1. Wird zur berührungslosen Entfernungsmessung mittels der üblichen Lasergeräte eine Oberfläche gebraucht, die das einfallende Laserlicht streut, also in alle Richtungen zurück"wirft". Eine Wasseroberfläche ist teilreflektierend, d.h. ein Teil des einfallenden Lichtes durchdringt die Oberfläche, der andere Teil wird reflektiert (=> Einfallwinkel des Lichtes an der Wasseroberfläche = Ausfallwinkel), was dazu führt, dass daß das von der Wasseroberfläche "abprallende" Licht nicht zum Messgerät zurückkehrt, was zu einer Messung aber nötig wäre.

2. Eigene Erfahrung. Ich habe seit ca. 10 Jahren einen Leica Disto in Verwendung. Damit habe ich zwar noch nicht auf Flüssigkeitsoberflächen gemessen, aber optisch ähnliche Gegenstände wie z.B. Glas oder glänzende Metalloberflächen ergeben immer Fehlmessungen oder Fehlermeldungen des Messgerätes.

Ich habe allerdings schon mal gelesen, daß auf einer Ölbohrplattform der Abstand der Plattform zur Wasseroberfläche mit elektrooptischen Entfernungsmessern gemessen wird. Ist aber auch möglich, daß dabei die Entfernung zu einem Schwimmkörper auf der Wasseroberfläche gemessen wird.

Aber alleine schon wegen dem Preis würde ich es erst einmal mit Ultraschall- Entfernungsmessung versuchen.

Ich kann aber morgen, wenn ich den Disto wieder greifbar habe, einen Versuch mit einem Wassereimer machen.

Gruß
-Thomas-

[hakl]

@Holger, mich hätte das nur einmal interessiert. Ich will keinesfalls etwas von HiTech.
Ich denke ein Peilstab wird reichen (evtl. 3 um nichts zu verunreinigen)

@Niphargus, bin zwar schon einige Jahrzehnte raus, konnte mir aber auch nicht vorstellen,
das plötzlich so ein Sprung in der Entwicklung stattgefunden hätte, da ja noch immer mindest 3mm als absoluten angegeben werden.

Hatte noch mit AGA 12 gemessen und AGA 8 (?)

[mue]

Hallo,

auch wenn sich ja schon eine andere Lösung gefunden zu haben scheint, hier noch ein Gedanke.
Wenn die Flüssigkeiten zu stark reflektieren, könnte sich doch im Rohr ein geeigneter Schwimmkörper befinden. In Wassertanks beispielsweise ein Tischtennisball. Dann sollte es auch klappen mit dem Nachbarn ... ähm den Reflexionen.

[Niphargus]

Hallo Klaus,

habe den Disto am Schreibtisch befestigt und einmal auf den Fußboden gemessen, dann einen mit Wasser gefüllten Eimer drunter gestellt und nochmal gemessen. Ohne Wasser wurden 0,764 m gemessen, mit dem gefüllten Eimer 0,759 m.

Die AGAs kenn ich noch aus meiner Ausbildungszeit, wir hatten da auch noch einen Autoranger A

Die letzte große Neuerung bei der EDM war die Einführung der reflektorlosen Messung vor ca. 12 Jahren, seit dem sind die Geräte nur noch schneller, kleiner, leichter, anwenderfreundlicher, kommunikationsfähiger, billiger und genauer geworden. Aber ob ich nun einen absoluten Fehler von +/- 3mm oder +/- 1,5mm habe, macht für mich als Anwender in Planung und Durchführung von Bauvorhaben nicht wirklich einen Unterschied

Gruß
-Thomas-

[xtw]

Ich denke ein Peilstab wird reichen (evtl. 3 um nichts zu verunreinigen)

Na, mein Guter, zwischen einem Laserintererrenzentfernungssensor und nem Stock befinden sich aber technologische welten...

Wenn es nur um gelegentliche Grobmessungen geht, steck doch nen Ultraschallentfernungsmesser (kostet nur wenige €) durch die Öffnung. Diese sind dann sogar in der Lage, Dir den Tankinhalt in Litern anzuzeigen...

[Mystic]

.....wobei der Peilstab zusammen mit dem Flaggenstock ein redundantes System mit optimaler Energieeffizienz wäre. Aber warum einfach wenn es auch kompliziert geht?

[xtw]

Aber warum einfach wenn es auch kompliziert geht?

Kompliziert ??

Ich meine sowas : http://www.reichelt.de/?SID=20BA-6r6...98c60d084c4197 f324b;ACTION=3;LA=4;GROUP=D14;GROUPID=541;ARTICLE= 60305;START=0;SORT=artnr;OFFSET=1000

[Mystic]

Welchen Vorteil hat das denn gegenüber einem Peilstab
OK, wenn die Batt leer ist, kann man es in den Tank fallen lassen und den Füllstand an der Falldauer ausrechen....

Und komplizierter als ein Peilstab ist es ganz sicher, vergleiche mal die Innenleben hinsichtlich Ausfallsicherheit

[hakl]

Das "komplizierteste" an der ganzen Sache sind die Rohre zu den Tanks.
Habe gedacht, wenn so ein Laser oder Ultraschallgerät verwendbar wäre,
könnte der Raum oberhalb der Rohre minimal sein.
Die Rohre müßten bei solcher Konfig ja nicht eintauchen.
Evtl. kann man ja auch einen flexiblen "Stock" verwenden.

Beim Wasser wird man ja auch ein durchsichtiges Nebenrohr anbringen können.
Bei Grau/Schwarzwasser wird das eine pappige/fette Anglegenheit, die wohl keine verläßliche Messungen auf die Dauer zuläßt.
Bei Diesel wird's wohl am schwierigsten.

Werd' sehen...

@Niphargus, ich bedanke mich für den Versuch

[Mystic]

Hi Klaus,

wenn ich heute die Anordnung bei mir noch mal ändern könnte, würde auf jeden Tank ein 38mm Stutzen mit Außengewinde kommen. In einen Deckel mit Innengewinde und Dichtung würde ein Peilstab eingeschweißt oder geklebt und fertig ist die Laube. das funktioniert immer, ist einfach zu bauen und günstig. Beim Wassertank würde ich evtl sogar diese Öffnung zum Füllen verwenden und den Einfüllstutzen nebst Schlauch zum Tank weglassen.

Es ist wirklich erstaunlich wie wenig man den ganzen Technikkrempel auf dem Wasser wirklich braucht, ich habe da gerade mein erstes Lehrjahr hinter mir. Ein Blick auf den Betriebsstundenzähler des Motors verrät mit mehr über den Tank als die Anzeige. Beim Fäk Tank reicht mir das aktuelle Datum ( so sehr schwankt der "Output" nicht )

[Holger]

Also, um der Praxis vorzugreifen, hier mein Wahlsystem, theoretisch dargestellt. (ich glaube, ich habe das hier schon irgendwann mal geposzted):

Füllstandsmessung

Prinzip

Ein am oberen Ende geschlossenes Steigrohr reicht bis an den Tankboden.

Bei leerem Tank herrscht der normale atmosphärische Luftdruck im Steigrohr

Wird der Tank gefüllt, so steigt auch der Flüssigkeitsstand im Steigrohr, wobei die eingeschlossene Luft komprimiert wird. Die Komprimierung der eingeschlossenen Luft kann zu Messzwecken ausgenützt werden.

Krängung oder Schlingern bewirkt ein entsprechendes Schwanken des Luftdruckes im das Steigrohr. Bei waagrechter Lage ist die Anzeige wieder korrekt, auch wenn das Steigrohr bei niedrigem Flüssigkeitsstand mal Luft gezogen hat.


Praxis

In der Praxis kann das Steigrohr ein beliebig verlegter Schlauch sein. Die Art der Tankflüssigkeit kann beliebig sein.
Die Zeichnungen stellen das Prinzip und weitgehend die Einfachheit der Messanordnung dar. Der Tank ist natürlich belüftet. Es sind mehrere Praxisausführungen realisierbar.

1. Manometer
Ein handelsübliches Manometer wird an den Schlauch angeschlossen. Der Messbereich des Manometers sollte etwa der maximalen Flüssigkeitssäule (Wassersäule Ws in mm) entsprechen. Die Anzeige ist stetig und analog in Millibar und muss entsprechend der Tankkapazität umgerechnet werden oder eine neue Skalierung muss angebracht werden. Schwankungen des atmosphärischen Luftdrucks beeinflussen die Messung nicht, da Manometer kompensiert sind.

2. Elektronische Anzeige
Wie 1, aber statt des Manometers wird ein Differenzdrucksensor (Conrad) an den Schlauch angeschlossen. Das elektrische Ausgangssignal des Sensors wird in einem Voltmeter angezeigt. Die Anzeige ist stetig solange eingeschaltet ist. Die Voltskala des Instrumentes muss entsprechend der Tankkapazität umgerechnet werden oder eine neue Skalierung muss angebracht werden. Schwankungen des atmosphärischen Luftdrucks beeinflussen die Messung nicht, da der Sensor den Differenzdruck erfasst.

3. Hydrostatische Anzeige, unkompensiert
Wie 1, aber anstelle des Manometers wird ein einseitig geschlossenes, skaliertes U-Rohr (Laborbedarf) angeschlossen. Im U des Rohres befindet sich eine eingefärbte Flüssigkeit (im einfachsten Fall Wasser). Bei steigendem Tankpegel verdrängt die komprimierte Luft die Messflüssigkeit in die Höhe, wodurch der Tankinhalt angezeigt wird.
Die Vorrichtung muss geeicht werden. Schwankungen des atmosphärischen Luftdrucks beeinflussen die Messung, wenn das U-Rohr an einem ende geschlosen ist.
Im einfachsten Falle kann das U-Ruhr durch einen U-förmig gebogenen , transparenten Schlauch ersetzt werden, welches auf eine selbst angefertigte Skala geklebt wird.
Je geringer der Durchmesser des U-Rohres ist, umso größer ist die Lageänderung der Messflüssigkeit und damit die Anzeigegenauigkeit.

3. Hydrostatische Anzeige, kompensiert
Wie 3, aber anstelle des Manometers wird ein offenes, skaliertes U-Rohr (Laborbedarf) angeschlossen. Im U des Rohres befindet sich eine eingefärbte Flüssigkeit (im einfachsten Fall Wasser). Bei steigendem Tankpegel verdrängt die komprimierte Luft die Messflüssigkeit in die Höhe, wodurch der Tankinhalt angezeigt wird.
Die Vorrichtung muss geeicht werden. Schwankungen des atmosphärischen Luftdrucks beeinflussen die Messung nicht.





Alle drei Varianten haben folgende Vorteile
- kostengünstig
- ausreichende Genauigkeit
- einfachster Aufbau
- analoge, stetige Anzeige
- ortsunabhängig
- wartungsfrei
- abnützungsfrei



Alles klar?


holger

[viking22]

Hallo Holger,

bei einem Fäkalientank habe ich bedenken, dass sich das Rohr im Tank mit Feststoffen zusetzt.
Bei Trinkwasser oder Grauwasser ist die Lösung "einfach" Gut.

[hakl]

Sag mal Holger, sind die Skalen in der Anzeige eigentlich linear ?
Müßte in den alten Skripten nachschauen....

[Heinrich]

......und wenn man es schafft das Ganze irgendwie noch Sat-mäßig zu verbinden, könnte man weltweit ganz bequem vom Sofa aus den Tankwagen ( mit dem im Internet recherchierten günstigsten Dieselpreis) losschicken...feix..
Ehrlich...Leute wollt ihr Euer Schiff ins Wasser bringen und Segeln ,oder wollt ihr so neben Eurem Selbstbau auch noch Euren Dr.-Ing.machen?
Beim Selbstbau (auch mit Werfthilfe oder gerade deshalb) gibts da ja wohl reichlich handfestere Probleme.

Heinrich

[hakl]

Ich will ja gar nicht segeln

[reneko]

Hallo zusammen,
warum nicht ganz einfach und (fast) unkaputtbar?!
Zumindest für den Wassertank.
Einfach einen Hahn mit Reservestellung, ähnlich wie bei nem Mopedtank, einbauen. Wenn kein Wasser mehr kommt einfach auf Reservestellung umschalten und man hat noch X-Liter, fertig.
Beim Diesel, kenn ich den Verbrauch/Stunde, Beriebsstundenzähler kurz nachgerechnet und fertig.
Warum brauch ich für alles ne Anzeige? Denn alles was eingebaut ist kann, wird auch kaputtgehen!

Gruß Renéko