Wie Umdrehung einer Förderschnecke erfassen

  • Hallo,
    ich suche für folgende Situation einen Lösungsansatz.
    Es soll die Umdrehung einer Förderschnecke, welche langsam über ein Getriebe gedreht wird erfasst werden.
    Das Ende der Förderschnecke ist zugänglich, so das hier ein Geber montiert werden könnte.
    Die Umdrehungsgeschwindigkeit ist gleichbleibend wobei die Laufzeit unterschiedlich ist.
    Anschließend möchte ich über die ermittelte Zeit die Fördermenge ausgeben und erfassen.
    Die Realisierung soll mit einem Raspberry Pi 2B geschehen.
    Was gibt es hier für Möglichkeiten.
    Ich bin für jede Anregung oder Idee dankbar.
    Gruß Michael

  • Du könntest dazu einen Hallsensor nehmen. Wenn mehrere Magnete montiert werden, könnte man so sogar die Stellung der Schnecke auslesen. Irgend jemand hat damit mal ein Wasserrad/Wassermühle, bzw. die Welle ausgestattet. Aber wo ich das gelesen habe, weiss ich nicht mehr.

    Den Satz verstehe ich nicht:

    "Die Umdrehungsgeschwindigkeit ist gleichbleibend wobei die Laufzeit unterschiedlich ist."

    Wie ist das gemeint?

    Als Hardware zum auslesen könnte man einen Arduino Clone nehmen, der die Daten dann an den RasPi überträgt. Alternativ einen ESP8266, der die Daten in das Wlan funkt. Beide sind im Verhältnis zum RasPi günstig. Denn ich könnte mir vorstellen, dass der Anwendungsort nicht sonderlich sauber/trocken ist. So wäre es nicht ganz so tragisch, wenn mal ein Datensammler den Arbeitsbedingungen zum Opfer fiele.

    edit: Schau mal in meiner Signatur nach der Proxxon Säge. Die Drehzahl lese ich auch mit einem Hallsensor aus. Dieser muss aber durch einen Wechsel von Pluspol auf Minuspol zurück gesetzt werden. Im Text wird das relativ detailiert erläutert.

  • Moin, moin,
    Danke für Deine Nachricht.
    Erst mal zu der besagten Förderschnecke. Sie befindet sich an einem Heizkessel und fördert Brennstoff aus einem Vorratsbunker in den Brenner.
    Die Umdrehung wird über einen Controller in % von 100 vorgegeben. In dem jeweils eingestellten Bereich dreht die Welle mit einer konstanten Umdrehung,
    wobei wenn ich richtig überlege die Geschwindigkeit nicht interessant ist, da bei einer oder 10 oder z.B. 20 Umdrehungen immer die selbe Menge Brennstoff transportiert wird.
    Die Förderschnecke wird in Abhängigkeit der erreichten Kesseltemperatur ein oder ausgeschaltet. Auch das ist im Moment denke ich, nicht von Bedeutung.
    Es geht nur um die Erfassung der Umdrehungen. Wenn das realisiert ist muss ich die Fördermenge pro" X" Umdrehungen ermitteln. "X" deshalb, da die Menge bei einer Umdrehung mi Sicherheit zu gering ist.
    Dein Vorschlag bezüglich "Hallsensor" kommt der Realisierung entgegen.
    Wenn ich einen Sensor einsetze, dann benötige ich noch einen Magneten? Ist das richtig.
    Was benötige ich noch, damit das auf dem Pi eingebunden werden kann.
    Der Installationsort ist sauber und geschützt, so das es hier keine Probleme gibt.
    Gruß Michael

  • Hallo,

    wie wäre es mit einem Tachogenerator z. B. eines Waschmaschienenmotors, z. B.: http://www.ebay.de/itm/Motor-mit-…jkAAOSw~bFWPk2G Da sieht man auf dem 5ten Foto den Tachogeber (gelbe Kabel).

    Sollte man allerdings einen ganzen Motor kaufen, um alle Teile zu haben. Da noch einen AD-Wandler, etwas basteln und man hat einen sehr robusten Drehzahlmesser.

    Habe ich mal so mit einem Arduino bei einer Förderschnecke gemacht. Funktioniert problemlos, die Dinger haben keine Elektronik sind recht fehlerunanfällig.

    Einmal editiert, zuletzt von lebowski (17. November 2015 um 09:26)

  • Also wenn ich das umsetzen müsste, würde ich wieder den gleichen Sensor verwenden. Ich schaue später daheim mal nach, wie die genaue Bezeichnung lautet. Es müssten an der Welle genau gegenüber liegend zwei Magneten installiert werden, die polverdreht angebracht sind.

    So könntest Du sogar halbe Umdrehungen erfassen und könntest per Software überprüfen, ob die anliegenden Werte schlüssig sind. Beispiel: "Wenn (noch zu installierender) Temperatursensor eine Temperatur von über XX Grad anzeigt, dann muss sich auch die Schnecke drehen. Wird keine Drehung festgestellt, stimmt etwas nicht".

    Die Verbindung des Sensors zum RasPi hängt davon ab, mit welcher Spannung er arbeitet. Das schaue ich später nach.

    Abgesehen von dem Kleinkram zur Beschaltung und einer Lochrasterplatine brauchst Du sonst nur noch ein bisschen Kabel und Zeit zur Installation.

  • Moin, moin,
    Danke für deinen Vorschlag.
    Ich denke das kommt eher nicht zur Anwendung.
    Der Hallsensor hat es mir angetan.
    Meine Überlegung ist:
    Der Welle der Förderschnecke steckt in einem Getriebe und ragt aus der Getriebeaufnahme heraus. Sie ist durch eine Schutzkappe vor Berührung geschützt.
    Wenn ich auf die Welle einen Magneten klebe, in dem Bereich wo der Magnet befestigt ist in die Schutzkappe ein Loch bohre und dann dort so ein Teil
    http://www.voelkner.de/products/43161…6-mm-15-32.html
    einsetze; -- könnte das funktionieren?
    Die Schutzkappe ist mit 4 Schrauben fest am Getriebe verschraubt.
    Gruß Michael

  • Das könnte funktionieren. Du musst nur bedenken, dass der Sensor mindestens 5V benötigt und die GPIO maximal 3,3V vertragen. Je nach Entfernung zwischen Gehäuse und Welle könnte man das auch optisch lösen. Ein CNY70 mit ein bisschen Kleinkram sollte genügen, um einen Streifen, der auf die Welle geklebt ist, auslesen zu können. Ich würde, sofern der Abstand Gehäuse/Welle es her gibt, den Hallsensor mit den paar Bauteilen, die er benötigt, innen in das Gehäuse kleben. So hätte man nur ein kleines Loch im Gehäuse, aus dem ein dreipoliges Kabel heraus geführt wird und zum RasPi geht.

  • "Magnet auf Welle kleben"
    Da solltest du aufpassen, dass sich die Welle nicht zu schnell dreht.
    Denn ersten wird es zu einer Unwucht kommen, die problematisch sein kann, und zweitens kann der Magnet einfach wieder abgehen.

    Zu zweiten Fall: die Welle ist auch am Ende glatt, und eventuell sogar etwas ölig.
    An einer öligen, geschliffenen Welle etwas zukleben, ist nicht einfach.

    Ist es eventuell möglich, an der Stirnseite der Welle etwas zu erkennen, mit einer Diode, oder ähnlichem, eine passende Reflektion zu bekommen?

    Computer ..... grrrrrr

  • Rasp-Berlin eine Foerderschnecke, die sich so schnell dreht, dass es zu Problemen durch Unwucht wegen ein paar Gramm Magnet kommt moechte ich mal sehen. Das ist eher esoterisch als Problem.

    Michael50 Hast du ggf. Fotos, die du posten kannst? Das macht die Beurteilung der Situation weniger spekulativ.

    Bezueglich des Sensors selbst - neulich habe ich mit ein paar Freunden an deren Konstruktion fuer ein mechanisches Spiel gearbeitet, das auf einem aehnlichen Prinzip beruht wie diese Jahrmarkts-Spiele bei denen man einen Greifer steuert, und versucht ein haessliches Stofftier zu ergattern.

    Dort kamen auch Hallsensoren als Endschalter zum Einsatz. Die haben aber immer komisch falsch ausgeloest. Per Oszilloskop konnte ich dann nachweisen, dass die ebenfalls verbauten Servomotoren einen Strom in dem Sensorkabel induziert haben, und das hat dann zu Fehlausloesungen gefuehrt. Ich bin kein grosser Elektroniker, aber so weit ich weiss gibt es zwei Moeglichkeiten, so etwas zu verhindern: differentielle Messung, so dass Stoerungen sich ausgleichen, oder Schirmung.

    Je nach dem wie dein Aufbau ist, und wo da ggf. der Motor der Foerderschnecke arbeitet, solltest du da vielleicht aufpassen.

  • ich würde auch sagen Magnet und Reedkontakt oder Loch in die Welle und Lichtsensor.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Moin, moin,
    @ Neueinsteiger: "Ein CNY70 mit ein bisschen Kleinkram "
    Habe mir das Teil mal angesehen. Ist interessant. Von der Größe her würde es auch passen. Was verstehst Du unter Kleinkram.

    @ Rasp-Berlin: Die Welle dreht sich ganz langsam. Momentan ist ein Zyklus von 3 sek drehen ind 30 sek Pause eingestellt.
    in den 3 sek wo sich die Welle dreht legt sie einen weg von ca .40° zurück.

    @ Nueffe: hast Du eine Bezeichnung oder einen Link hinsichtlich Reedkontakt?

    @ __deets__: Und hier 2 Bilder


    Spielt die Entfernung zum Pi eine Rolle bzw. was dort schon alles angeschlossen ist?
    Gruß Michael

  • Zitat


    @ Nueffe: hast Du eine Bezeichnung oder einen Link hinsichtlich Reedkontakt?

    Sehr sehr viele Details auf Wikipedia

    Hier nochmal übersichtlichere Infos

    Günstiger einfacher Kontakt

    Hier mehrere - auch im Gehäuse - einer sogar mit Gewinde

    Reed Kontakte findet man häufig z. B. bei Alarmsicherungen von Türen.
    Hohe Umdrehungen sind evtl. wegen Entprellung etwas komplizierter, da deine Förderschnecke sich aber langsam dreht sollte es da kein Problem geben.


    Zitat

    in den 3 sek wo sich die Welle dreht legt sie einen weg von ca .40° zurück.

    oha, das habe ich gerade erst gelesen.
    Mit einem Magneten kannst du natürlich nur ganze Umdrehungen messen - Außer du bringst mehrere Magneten an um eine Umdrehung in mehrere Schritte zu teilen - z. B. 8 Magneten.

    Einmal editiert, zuletzt von Nueffe (18. November 2015 um 08:29)

  • Moin, moin,
    Danke für Eure Infos.
    Die Möglichkeiten beziehen sich jetzt auf

    Hallsensor mit Magnet auf der Welle
    CNY70 mit Markierung auf der Welle
    Reedkontakt mit Magnet auf der Welle.

    H. und C. sind rein elektronische Bauteile, bei diesen kann nichts klemmen oder kleben wie z. B. bei einem Kontakt. Oder?
    Welches Bauteil würdet Ihr einsetzen, bitte eine kurze Begründung. Grund für meine Frage, die Anlage sollte zuverlässig funktionieren.
    Nueffe: für die Erfassung der Brennstoffmenge benötige ich nur die komplette Umdrehung. Egal wie oft ein Stopp eingelegt wird.
    Dann habe ich für den 1. Schritt g/Umdrehung. Wie ich das dann weiter verarbeite ob Tag oder Monat bzw. mehrere Monate ist noch nicht klar.
    wichtig ist erst mal ein Signal, dass gezählt wird.
    Gruß Michael

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