Mäta mängd vatten i dagvattentank

[gein]

Jag har redan skrivit lite om projektet i granntråden "Mäta nivå i toatank" men tyckte mitt projekt förtjänade en egen tråd.

Har alltså en vattentank nedgrävd på tomten. Troligen är den på 2 kubik men med avrinningsanslutningen så är min gissning att maxvolym ligger kring 1800 liter.

Så här ser anslutningen till tanken ut just nu. Den ska kapas ner till marknivå senare och på med ett vettigt lock med lås.

När vi anlade tomten så passade jag på att gräva ner två rör från förrådet ut till tanken för just ett projekt som detta. I förrådet är det tänkt att en Arduino ska sitta, ansluten till en ultraljudssensor (HC-SR04) monterad i röret ner till dagvattentanken.

Här ska sensorn monteras och här ser man även rören som kommer från förrådet:

Anledningen till två rör var för att kunna dra starkström i ena och signalkabel i andra. Starkströmmen kommer användas för andra syften än detta projekt.

När jag kan läsa av avståndet till vattennivån så behöver jag mappa olika avstånd mot vattenmängd i tanken. Jag tänker mig att jag monterar en Gardena vattenmätare på pumpen i tanken. Därefter pumpar jag ur vatten med ett bestämt antal liter per minut samtidigt som jag kontinuerligt mätare av avståndet till vattennivån. Det kommer att kosta en hel tömning av vattentanken men det får det vara värt.

[gein]

Igår teamade jag upp med en vän. Vi köpte en Arduino UNO r3, Ethernet Shield (VMA04) samt HC-SR04 och skrev koden för att få den att läsa av sensorn och leverera ett JSON-svar vid webbförfrågningar. Därefter började vi skissa på en lämplig låda för sensorn. Några krav:

* Möjlighet att plocka bort sensorn från vattentanken lätt (t.ex. vinterförvaring)
* Alltid fix position vid montering

Efter några skisser blev det till slut dessa två delar som blev slutresultatet (tyvärr kan jag inte få bättre vinklar än så här just nu)

Toppen. Här sitter sensorn fast i distanserna som syns på insidan av lådan.

Botten (monteras fast i röret ner till vattentanken). Bakstycket är rundat för att passa i röret när den skruvas fast.

Toppendelen kan alltså skjutas i och ur botten vid montering/demontering. Toppen-delen ska också borras hål i för att sätta i en 3.5mm hona (med terminalblock).

Idag skrev jag ut toppendelen där sensorn ska sitta och så här blev resultatet:

Sensorn passade perfekt på sina distanser. Jag kommer att limma fast sensorn på distanserna när kabeldragningen mot 3.5mm-kontakten är gjorda. Nästa steg blir att skriva ut botten-delen och se om det passar.

[gein]

Här provkör jag sensorn med den långa kabeln. "Volume" i json-svaret är bara en dum placeholder för tillfället.

Nu är bottenfästet utskrivet och fastsatt (blev tvungen att rita om den något):

Sensorn (och lådans överdel) fastskjutet och 3.5mm-kontakten ansluten.

Sensorn mäter just nu 78cm ner till vattennivån vilket stämmer.

Nästa steg är att tömma tanken.

[Plutonium]

Tjusigt!


Skickas från min iPhone via Tapatalk från Grekland.

[gein]

Igår eftermiddag påbörjade jag en mätning av volymen. Avståndet ner till vattennivån ökade stadigt tills den plötsligt stabiliserade sig kring 98cm. Jag insåg att något var fel och stängde av tömningen. Då hade jag tömt ur 647 liter. Genom att ta bort sensorn och hålla den för hand ner mot vattenytan kunde jag avläsa ~113cm vilket kändes rimligare. Jag trodde först att den var monterad snett och att ljudet studsade i röret på vägen ner men så verkar inte vara fallet. Efter en stunds trixande visade den plötsligt 113cm stabilt även monterad i sitt fäste så jag kunde aldrig riktigt reda ut vad felet var. Kanske låg något i vägen i röret (kabel, rep, rör). Jag kommer nog skruva fast en större krok i andra änden av röret dit jag kan fixera sådant som kan hamna i vägen för sensorn.

Oturligt nog verkar även vattenmätaren från Gardena ha packat ihop. Räkneverket rör inte på sig när man spolar vatten längre. Så ny mätning dröjer nog en liten stund.

[gein]

Nu har jag blåst rent turbinen i vattenmätaren så den är igång igen.

Tyvärr verkade det tidigare problemet med fel avstånd vara mer problematiskt än jag tänkt. Jag har troligtvis problem med att ljudet studsar på insidan av cylindern och på så viss hittar kortare vägar tillbaka till sensorn. Just nu är det ungefär 114cm ner till vattenytan. Ändå rapporterar sensorn oftare ett avstånd kring 104cm. Faktum är att den just i detta nu enbart rapporterar avstånd kring den siffran. Alltså fel på ungefär 10cm. Vid ett tillfälle lyckats jag skärma av sensorn med min handflata och på så vis få stadiga värden kring 114cm. Men samtidigt var det väldigt känsligt för hur man höll handen och vid ett senare tillfälle var jag inte lika framgångsrik.

Just nu är vattennivån uppskattningsvis 10-20cm under toppen av vattentanken. Mitt i vattentanken går en avgränsare i form av en skiva som är ungefär 2cm tjock. Tittar man ner i hålet nu ser man att denna skiva en bit ovanför vattennivån. Min teori just nu är att sensorns signaler studsar på insidan av röret och på denna avgränsare och tillbaka till sensorn. Vilket får den att läsa att kortare avstånd. Jag kommer prova skriva ut en ny överdel med 56mm extra väggar fram och på båda sidorna som kan fungera som ett hölje. Tyvärr får jag inte denna vägg på insidan (mot röret) men jag kan alltid experimentera därifrån med t.ex. en kartongbit. Om inte detta heller fungerar funderar jag på att låta sensorn skärmas av, av ett annat, stumt rör som tvingar signalen mer eller mindre rakt ner. Risken med det är förstås att signalerna studsar tillbaka för tidigt även i det mindre röret.

Fler tankar och idéer mottages tacksamt!

[gein]

Nu har jag precis fått hem en ny ultraljudssensor, Ultrasonic Range Finder - XL-Maxsonar EZ4, från USA. Den är inkopplad och gör vad den ska så här långt. Nästa steg är att testa den i vattentanken för att se att den har den snävare signalen som den påstår. Den är lite dyrare men samtidigt lite mer kompetent. Flera val av utgångar: RS232, pulsbredd och analog spänning. Den kan också köra mätningar kontinuerligt om man så önskar. Just nu har jag bara testat den med pulsbredd och den verkar som sagt göra vad den ska. Tyvärr passar ju inte längre fästena som jag skrivit ut så jag behöver göra nya sådana också.