Fass-Füllstandsüberwachung
Manuel Emanuz
Ich würde gerne eine Füllstandsüberwachung für ein Bierfass bauen. (Auf
was man für Ideen halt zu so später Stunde kommt. ;-) )
Nun soll mich zunächst einmal die Umrechnung des Gewichts (zwei
verschiedene Fass-Arten 30l / 50l) in eine Liter- beziehungsweise
Prozentangabe, die Übermittlung selbiger zwei Stockwerke höher und die
dortige Anzeige nicht interessieren.
Mein erstes Problem ist die Gewichtsmessung.
Dazu fallen mir vier Varianten ein:
a)Personen Digital Waage:
Beispiel: <http://kuerzer.de/waage> [1]
Ganz klarer Vorteil, so ein Ding ist einfach und vor allem günstig zu
beschaffen. Doch wie komme ich nun sinnvoll an die gemessenen Werte ran?
Dazu müsste man wissen, wie solch eine Waage elektrotechnisch aufgebaut
ist und ob man an irgendeiner Stelle den Messwert abgreifen kann. Ein
weiterer Nachteil dürfte der Energieverbrauch sein, denn wenn ich mir
unsere schöne Waage hier zu Hause anschaue, dann ist die Batterie nach
geschätzten einhundert mal Wiegen leer. Nun soll der Füllstand jedoch 24
Stunden am Tag und 7 Tage die Woche überwacht werden. Selbst wenn man
nun nur alle 3 Minuten für ca. 1 Sekunde die Waage einschaltet so hat
man noch das Problem, dass diese Waagen meist beim einschalten nicht
belastet sein dürfen, da sie sich dabei kalibrieren.
b)Personen Analog Waage:
Beispiel: <http://kuerzer.de/waage3> [2]
Ebenfalls einfach und vielleicht sogar noch günstiger zu bekommen.
Außerdem verbraucht solch eine Waage keine Energie. Jedoch stelle ich
mir die Übersetzung der Anzeigenscheibe auf ein Poti und dann die
Umrechnung des Widerstandwertes in eine relativ genaue Literangabe als
sehr schwierig vor.
c)Paketwaage:
Beispiele:
<http://kuerzer.de/waage1> [3]
<http://kuerzer.de/waage2> [4]
Eigentlich genau das richtige, weil sie dafür gedacht und quasi auch
schon dafür gemacht sind, denn theoretisch müsste man sich ja einfach
nur an die Signalleitung hängen. Doch leider sind die Dinger ziemlich teuer.
d)kompletter Selbstbau:
Da weiß ich überhaupt nicht wie das gehen soll. Mir fallen zu dem Thema
eigentlich nur Dehnungsmess-Streifen ein und die sollen angeblich sehr
schwierig zu handhaben sein. Auch die Herstellung eines passenden
Gehäuses dürfte nicht leicht sein.
Was meint ihr zu den einzelnen Varianten?
Gruß,
Manuel
--
eMail-Adresse ist in angegebener Form gültig!
Helmut Hullen
Du (manuels.spamadresse) meintest am 15.07.07:
> Mein erstes Problem ist die Gewichtsmessung.
> Dazu fallen mir vier Varianten ein:
Federwaage - da wird Gewicht in Strecke umgesetzt, eventuell in Drehung
einer Scheibe. Auf eine solche Scheibe kannst Du auch noch einen Zeiger
setzen und eine Skale dahintersetzen - fertig.
Viele Gruesse!
Helmut
Roland Damm
Manuel Emanuz schrub:
> a)Personen Digital Waage:
> Beispiel: <http://kuerzer.de/waage> [1]
> Ganz klarer Vorteil, so ein Ding ist einfach und vor allem
> günstig zu beschaffen. Doch wie komme ich nun sinnvoll an die
> gemessenen Werte ran? Dazu müsste man wissen, wie solch eine
> Waage elektrotechnisch aufgebaut ist und ob man an irgendeiner
> Stelle den Messwert abgreifen kann. Ein weiterer Nachteil
> dürfte der Energieverbrauch sein, denn wenn ich mir unsere
> schöne Waage hier zu Hause anschaue, dann ist die Batterie nach
> geschätzten einhundert mal Wiegen leer.
Du brauchst ja sowieso Kabel zur Datenübertragung, da kannst du
ja einfach eine Stromversorgung mit reintun.
> Nun soll der Füllstand
> jedoch 24 Stunden am Tag und 7 Tage die Woche überwacht werden.
> Selbst wenn man nun nur alle 3 Minuten für ca. 1 Sekunde die
> Waage einschaltet so hat man noch das Problem, dass diese
> Waagen meist beim einschalten nicht belastet sein dürfen, da
> sie sich dabei kalibrieren.
Es kann sogar ganz dumm kommen, dass diese Wagen öfters mal
eingeschaltet und kalibriert werden müssen, weil der Messwert
sonst ins Nirvana läuft. Ich schätze die arbeiten mit
Dehnungsmessstreifen und die sind recht Temperaturempfindlich.
Und das wird mit der Waage im Kühlraum ohnehin so oder so zu
einem Problem, da du dort sicherlich stark schwankende
Temperaturen hast.
> b)Personen Analog Waage:
> Beispiel: <http://kuerzer.de/waage3> [2]
> Ebenfalls einfach und vielleicht sogar noch günstiger zu
> bekommen. Außerdem verbraucht solch eine Waage keine Energie.
> Jedoch stelle ich mir die Übersetzung der Anzeigenscheibe auf
> ein Poti und dann die Umrechnung des Widerstandwertes in eine
> relativ genaue Literangabe als sehr schwierig vor.
Die Anzeige wird sicherlich recht kraftlos sein, wenn der
Anzeigemechanismus ein Poti drehen soll, dann wird er das eher
nicht tun sondern stehen bleiben.
Man müsste die Skala optisch abtasten.
Strichplatte oder Lochscheibe mit Lichtschranke. Oder selbiges
zwei mal mit 90° Phasenverswchiebung um die Drehrichtung
erkennen zu können. Das beste ist natürlich eine Skala mit
Grey-Code und rund 6 Lichtschranken (6 bit = 64 Abstufungen,
also rund Liter-auflösung). Ralph hatte einen Graukeil
vorgeschlagen, so kommt man zwar scheinbar mit einer
Lichtschranke aus, aber die Linearität und die Störsicherheit
gegen Umgebungslicht halte ich dabei für kritisch.
Jedenfalls 6 Lichtschranken sind ja nichts, was man nicht mit
einem kleinen uC hinbekommen könnte, und so einer wird wegen der
Datenübertragung sowieso nötig sein.
> d)kompletter Selbstbau:
> Da weiß ich überhaupt nicht wie das gehen soll. Mir fallen zu
> dem Thema eigentlich nur Dehnungsmess-Streifen ein und die
> sollen angeblich sehr schwierig zu handhaben sein. Auch die
> Herstellung eines passenden Gehäuses dürfte nicht leicht sein.
Ja, wie gesagt, DMS sind recht Temperaturempfindlich.
Wenn schon selbstbau, dann Federwaage, und zwar in der Form, dass
man das Faß an die Waage dranhängt. Denn eine Personenwaage
reagiert empfindlich darauf, wenn die Last nicht mittig drauf
steht. Und du weißt warscheinlich, wie das ist, wenn man im
Stess Bierfässer handhabt, da hat man keine Lust darauf, auf
eine exakte Ausrichtung des Fasses zu achten.
Also einen Haken mit Rolle in die Decke, daran ein Seil mit zwei
Haken für die beiden Griffe des Fasses. Einhängen und das
Seil/Fass hochziehen und Seil an Wandhaken einhängen. Im Seil
oder im Deckenhaken sitzt der Waagemechanismus.
Diesen würde sich als Federwage bauen. Die Dehnung der Feder wie
oben optisch auslesen, allerdings reicht hier die Kraft durchaus
aus, um einen Poti zu drehen. Aber Poti... in einem feuchten
Bierkeller... von dem würde ich nicht zu viel erwarten.
> Was meint ihr zu den einzelnen Varianten?
Na ja, die Profis machen das ja mit Durchflussmesser und
integrieren. Ist aber beim Leitungsreinigen umständlich, diese
Flügelrad-Durchflussmesser muss man jede Woche zerlegen und von
Hand sauber machen. Und Durchflussmesser ohne bewegte Teile und
ohne Rohrquerschnittsänderung gibt es zwar, aber die sind ganz
schön teuer. Und was selber bauen angeht, hast du gleich das
Problem der Zulassung (also wenn du was in die Bierleitung
einbaust). Bei einer Waage dürfte das kein Problem sein.
CU Rollo
Christoph Müller
> Oder doch Gewicht: Faß auf Feder setzen, Resonanzfrequenz der
> Schwingung messen.
Nicht ganz einfach. Hängende Konstruktion wäre deutlich einfacher.
> Oder als Waagen-Selbstbau: Federweg betätigt Potentiometer bzw.
> optischen Sensor (Graukeil etc.).
Als hängende Konstruktion dürfte das immer einfacher sein denn als
stehende. Denn dann muss man das Problem auch noch lösen, dass sich die
Mechanik verkanten könnte oder sonst wie nicht sauber läuft.
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de
Thomas Einzel
Hm. Eine _einfache_, rein mechanische Personenwaage. Ein mechanisch,
IIRC haben die eine mechanische Nullpunktverschiebung der Skala.
Leeres Faß auf die Waage: Nullpunkt einstellen.
Volles Faß: Gewicht (oft wird da falsch die Masse angezeigt) zeigt den
Füllstand (30"kg" entsprechen ca. 30l).
Thomas
Thomas Einzel
Hm. Eine _einfache_, rein mechanische Personenwaage. Ein mechanisch,
IIRC haben die eine mechanische Nullpunktverschiebung der Skala.
Leeres Fass auf die Waage: Nullpunkt einstellen.
Volles Fass: Gewicht (oft wird da falsch die Masse angezeigt) zeigt den
Hans Beiger
> Hallo!
>
> Ich würde gerne eine Füllstandsüberwachung für ein Bierfass bauen. (Auf
> was man für Ideen halt zu so später Stunde kommt. ;-) )
>
> Nun soll mich zunächst einmal die Umrechnung des Gewichts (zwei
> verschiedene Fass-Arten 30l / 50l) in eine Liter- beziehungsweise
> Prozentangabe, die Übermittlung selbiger zwei Stockwerke höher und die
> dortige Anzeige nicht interessieren.
> Gruß,
> Manuel
Hallo,
nimm eine einfache mechanische Waage und eine Webcam zum Ablesen.
Gruß Hans
Roland Damm
Thomas Einzel schrub:
> Hm. Eine _einfache_, rein mechanische Personenwaage. Ein
> mechanisch, IIRC haben die eine mechanische
> Nullpunktverschiebung der Skala.
Dummerweise passt die Geometrie so einen Fasses aber nicht so gut
zu der einer Personenwaage. Sprich wenn du das Fass drauf stehen
hast, kannst du die Anzeige nicht mehr ablesen. Du musst das
Fass schon auf die Kante stellen und ausbalancieren.
Ich sach's nur, hab das selbst viele Male so gemacht - im
Angeschlossenen Zustand kannst du das vergessen.
CU Rollo
Roland Damm
Christoph Müller schrub:
> Als hängende Konstruktion dürfte das immer einfacher sein denn
> als stehende. Denn dann muss man das Problem auch noch lösen,
> dass sich die Mechanik verkanten könnte oder sonst wie nicht
> sauber läuft.
Insbesondere wenn man die Realitäten in einem Bierkeller kennt:-)
Da würde ich nichts feinmechanisches auf den Boden stellen. Oder
welche Feinmechanik kann es ab, wenn gelegentlich mal Bier durch
fließt und im Laufe der Zeit lustige bunte Pilze bildet?
Und auch aus den von dir genannten Gründen dürfte Aufhängen
drastisch einfacher sein.
CU Rollo
Carsten Schmitz
> was man für Ideen halt zu so später Stunde kommt. ;-) )
1. Wie wäre statt dessen eine Messung der Durchflussmenge?
2. Pendelnde Aufhängung. Aus der Frequenz der Schwingung kann die Masse
berechnet werden.
3. Rhythmisches Anschlagen der Fässer. Die Frequenz des Tons lässt auf den
Füllstand schließen.
Irgendwie kommt mir das vor wie die berühmte Aufgabe, mittels Barometer die
Höhe eines Hauses festzustellen.
Roland Damm
Carsten Schmitz schrub:
> 1. Wie wäre statt dessen eine Messung der Durchflussmenge?
Knifflig, aber geht. Für Privat kannst du dir natürlich alles
möglich basteln, aber für eine Wirtschaft muss das Ganze
zugelassen sein. Alles was man da verbauen darf, hat eine
SK-Nummer, dahinter steckt wohl irgendein Genehmigungsverfahren.
Solltest du also einen Durchflussmesser einbauen, der reine
Schwefelsäure bei 200°C, destiliertes Wasser, Natronlauge und
füssiges Blei gleichzeitg vertragen kann - und hat er keine
SK-Nummer - dann lässt dich der Typ vom Ordnungsamt abblitzen:-)
Keine Zulassung für Getränkeleitungen...
Irgendwelche Flügelräder in der Bierleitung sind immer schlecht
zu reinigen.
Induktive Durchflussmesser gibt es zwar, aber die sin so teuer,
dass sie auf 200°C heiße Schwefelsäure,.... zugelassen zu
bekommen sind, aber wohl nicht für Bier:-)
> 2. Pendelnde Aufhängung. Aus der Frequenz der Schwingung kann
> die Masse berechnet werden.
Fadenpendel? Da hängt die Frequenz nicht von der Masse ab.
Federpendel? Dann kann man auch gleich eine Federwaage bauen.
> 3. Rhythmisches Anschlagen der Fässer. Die Frequenz des Tons
> lässt auf den Füllstand schließen.
Funzt leider nicht. Erst recht dann nicht, wenn es Fässer mit
Kunststoffmantel sind. Aber auch bei nackten Stahlfässern ist
die Methode extrem ungenau.
CU Rollo
Roland Damm
Ralf Kusmierz schrub:
> X-No-Archive: Yes
>
> begin quoting, Roland Damm schrieb:
>
>>> 2. Pendelnde Aufhängung. Aus der Frequenz der Schwingung
>>> kann die Masse berechnet werden.
>> Fadenpendel? Da hängt die Frequenz nicht von der Masse ab.
>
> Aber von der Schwerpunkthöhe.
Wenn das Fass angeschlossen ist, hast du oben dran zwei recht
steife Schläuche. Die beeinflussen die Frequenz je nach Laune
nicht unerheblich.
>> Federpendel? Dann kann man auch gleich eine Federwaage bauen.
>
> Das ist die Frage - Frequenzmessungen sind einfacher und sehr
> genau.
Wie genau? Unter welchen Bedingungen? Schwingungen auszählen ist
nur so genau wie die Anzahl an Schwingungen, die man zählt.
Periodendauer ausmessen setzt voraus, dass man den Nulldurchgang
genau genug abstoppen kann. Und dann wird die vertikale
Schwingung auch noch von der Pendelbewegung überlagert.
Praktisch hört sich das einfach an aber ich kann mir da jede
Menge Störgrößen vorstellen.
CU Rollo
denni...@gmx.de
Ich bin aus Zufall auf diese Group gestoßen.
Ich kenne eine Spezialfirma, exakt für dein Anliegen.
Du kannst den gerne auch telefonisch mal erreichen.
Tel: 0173/9770187
Gruß
Dennis
Thomas Einzel
...
1 Brett (oder sonst Unterlage auf die man das Fass stellt) + ggf. 1
Spiegel (oder Webcam o.ä. für Fernüberwachung etc.) sind warum nicht
möglich?
Thomas
Roland Damm
Thomas Einzel schrub:
>> Dummerweise passt die Geometrie so einen Fasses aber nicht so
>> gut zu der einer Personenwaage. Sprich wenn du das Fass drauf
>> stehen hast, kannst du die Anzeige nicht mehr ablesen. Du
>> musst das Fass schon auf die Kante stellen und ausbalancieren.
>> Ich sach's nur, hab das selbst viele Male so gemacht - im
>> Angeschlossenen Zustand kannst du das vergessen.
>
> 1 Brett (oder sonst Unterlage auf die man das Fass stellt) +
> ggf. 1 Spiegel (oder Webcam o.ä. für Fernüberwachung etc.) sind
> warum nicht möglich?
Weil ein Brett nichts daran ändert, dass die Masse mit dem
Schwerpunkt über der Mitte der Waage stehen sollte und dann ist
die Anzeige leider - auch mit Brett, Spiegel und Webcam -
verdeckt.
Sicher gibt's da irgendeine Möglichkeit, aber sie sollte doch
auch durchaus praktisch sein.
CU Rollo
Thomas Einzel
...
>> 1 Brett (oder sonst Unterlage auf die man das Fass stellt) +
>> ggf. 1 Spiegel (oder Webcam o.ä. für Fernüberwachung etc.) sind
>> warum nicht möglich?
>
> Weil ein Brett nichts daran ändert, dass die Masse mit dem
> Schwerpunkt über der Mitte der Waage stehen sollte und dann ist
> die Anzeige leider - auch mit Brett, Spiegel und Webcam -
> verdeckt.
>
> Sicher gibt's da irgendeine Möglichkeit, aber sie sollte doch
> auch durchaus praktisch sein.
Ich muß jetzt kein ASCII Bildchen malen um zu zeigen wie trivial eine
solche Möglichkeit wäre?
Zum Beispiel eine Aussparung im Sichtbereich der Waage, gleich
angeschrägt mit eingeklebtem Spiegel wenn zu wenig Platz ist zwei
Leisten auf dem Brett anschrauben. Aber bei den anderen vorgeschlagenen
hochtechnologischen Möglichkeiten - wer will schon einfache Lösungen?
Thomas
Carsten Schmitz
Vorschlag in den Sinn gekommen.
Es gibt an jeder Warmwasserheizungsanlage Ausdehnungsbehälter.
Bei größeren Anlagen haben diese Behälter einen Kompressor, der
Druckverluste ausgleicht und den Füllstand anzeigt.
Dies wird über einen Sensor erreicht, der in einem der drei Füße eingebaut
ist.
Insofern sind die Bedenken gegen eine dauerhafte Belastung elektronischer
Sensoren zwar grundsätzlich angebracht.
Die Realisierung eines solchen Gerätes zeigt aber, dass es durchaus Sensoren
gibt, die eine dauernden Last vertragen.
Und wenn ich jetzt noch den Hersteller wüsste, wäre es perfekt.
Tja, es kann nicht immer alles perfekt sein....
Micael Guignard
> Es gibt an jeder Warmwasserheizungsanlage Ausdehnungsbehälter.
> Bei größeren Anlagen haben diese Behälter einen Kompressor, der
> Druckverluste ausgleicht und den Füllstand anzeigt.
>
> Dies wird über einen Sensor erreicht, der in einem der drei Füße eingebaut
> ist.
Zunächst hatte ich bei deiner Beschreibung an eine Wägezelle gedacht.
Ich erinnere mich, dass es Anbieter von Wägezellen-Systemen gab/gibt,
bei denen weniger als die Hälfte der Behälterfüße mit Wägezellen
ausgestattet wurde.
> Insofern sind die Bedenken gegen eine dauerhafte Belastung elektronischer
> Sensoren zwar grundsätzlich angebracht.
> Die Realisierung eines solchen Gerätes zeigt aber, dass es durchaus Sensoren
> gibt, die eine dauernden Last vertragen.
Zwischen einer Personenwaage für den Hausgebrauch und einem Sensor für
den Einsatz im industriellen Umfeld gibt es schon noch Unterschiede.
> Und wenn ich jetzt noch den Hersteller wüsste, wäre es perfekt.
Den von dir erwähnten Sensor habe ich in einem System der Fa. Reflex
Winkelmann [1], das ist einer der Hersteller dieser bekannten "roten
Ballons" (MAG, Membran-Ausdehnungs-Gefäß), die an beinahe jeder
Zentralheizung hängen, gefunden, und es ist ein Drucksensor. (System
reflex 'minimat' [2], [3]) Aus der Bedienungsanleitung [4] geht
hervor, dass es sich um eine unter den Fuß geschobene Öl-Druckmessdose
handelt. Allerdings ist das ganze System nach dem Zusammenbau etwas
empfindlich:
<zitat>
A C H T U N G
Für ein einwandfreies Arbeiten der Niveaumessung sind folgende Punkte
unbedingt zu beachten:
– Behälter muss lotrecht und frei auf fester ebener Fläche stehen
(nicht anschrauben, einbetonieren etc.)!
– Der Nullabgleich des Füllstandes darf nur dann erfolgen, wenn das
Gefäß ausgerichtet und leer ist!
– Nach Montage der Niveaumessung den Behälterfuß nicht stoßartig
belasten (z. B. beim Aufstellen/Ausloten
des Gefäßes)!
Die Nichtbeachtung dieser Hinweise kann zu Messfehlern führen, sowie
zu Fehlfunktionen und Beschädigungen
der Niveaumessung!
</zitat> aus [4]
Für den Eigen-um-bau solch eines Druckhaltebehälters zur
Bierfass-Füllstands-Messeinrichtung vielleicht einfach mal den
Heizungsfachmann des geringsten Misstrauens ansprechen. Ansonsten für
industrielle Drucksensoren bei www.wlw.de nach Herstellern suchen.
Viele Grüße und viel Spaß beim Basteln
Mic.
[1] http://www.reflex.de
[2]
http://www.reflex.de/reflex/html/index.php?lang=1&tp=18&link=14_1&arrow=rot&loc=Druckhaltesysteme&loc2=Druckhaltestationen
[3] http://www.reflex.de/reflex/pdf/PI0430_9571121_minimat_dtsch.pdf
[4] http://www.reflex.de/reflex/pdf/SI0431_minimat_dtsch.pdf
Roland Damm
Thomas Einzel schrub:
> Ich muß jetzt kein ASCII Bildchen malen um zu zeigen wie
> trivial eine solche Möglichkeit wäre?
> Zum Beispiel eine Aussparung im Sichtbereich der Waage, gleich
> angeschrägt mit eingeklebtem Spiegel wenn zu wenig Platz ist
> zwei Leisten auf dem Brett anschrauben. Aber bei den anderen
> vorgeschlagenen
> hochtechnologischen Möglichkeiten - wer will schon einfache
> Lösungen?
Du musst nicht nur die Skala ablesen können, sondern diese auch
beleuchten. Also baust du noch eine Lampe dazu. Und das Brett
muss schon ganz schön dick sein damit der Spiegel Platz hat.
Gut, das geht mit Leisten. Und du darfst regelmäßig die Spiegel
putzen, weil beim Fass-Wechsel potentiell immer Bier
herunterläuft. Und dann hast du immernoch nur eine ablesbare
Skala, keinen elektronischen Messwert den du einfach per Kabel
nach irgendwo übertragen kannst.
CU Rollo