Welchen Ultraschallsensor?

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Hallo,
    es gibt ja viele Aneitungen zum Thema Ultraschall und Entfernungsmessung.
    Ich möchte den Wasserstand einer Zisterne messen und benötige dazu einen möglichst kleinen Sensor (Sender und Empfänger)
    Spritzwassergeschützt sollte er sein.
    Habt Ihr einen Tipp für mich?

    Gruß Keith

  • Ich finde es immer wieder Interessant zu sehen das zur Distanzberechnung unterschiedliche Werte Verwendung finden. Der eine rechnet mit 34400 der nächste durch 34300 und noch ein anderer durch 34500 - und das mit jeweils unterschiedlichen Sensoren aber manchmal auch ohne Berücksichtigung der Lufttemperatur innerhalb einer Zisterne o.ä. :lol:

    Insbesondere letzteres sorgt dafür das sich der Schall 'anders' bewegt als dort wo sich der Sensor befindet, und es somit ungenaue Messungen werden - vielleicht nur um ein paar mm aber wer kann das schon so genau wissen um wie viel :fies:

    Lasst euch mal folgenden Satz auf der Zunge zergehen:

    Zitat

    Legt man der Berechnung die Schallgeschwindigkeit bei 20 °C und trockener Luft von 343 m/s zugrunde, ergibt sich ein Umrechnungsfaktor von 29,15 µs/cm.

    Eine Schallgeschwindigkeit von 343 m/s bezieht sich auf eine Lufttemperatur von 20°C. Allerdings muss eigentlich auch die Frequenz beachtet werden... Aber auch der Winkel kann eine Rolle spielen. Deshalb ist auch der Sensor im Detail wichtig und ein Blick ins jeweilige Datenblatt sollte vollzogen werden.


    Das hilft dir zwar nicht direkt, aber indirekt hoffentlich doch irgendwie ;)

  • Hallo zusammen,

    ergänzend zu Meigrafd's Gedanken:

    In einer Zisterne ist immer damit zu rechnen, dass die Luftfeuchtigkeit über dem Wasser der maximal möglichen Feuchtigkeitsaufnahme der Luft bei dieser Temperatur entspricht. Dadurch ist die Luft noch weniger "dichter" als trockene Luft (H2O hat eine geringere Molekülmasse als Luft = 78% N2 und 21 % O2) und setzt dem Ultraschall weniger noch mehr "Widerstand" entgegen. Folge: Die Schallgeschwindigkeit über max. feuchter Luft ist wesentlich langsamer schneller als in "trockener" Luft, für die die Programme zur Ermittlung von Abständen ursprünglich geschrieben wurden.

    EDIT:
    Komplizierter wird es jedoch, wenn man in sich abkühlender wasserdampfgesättigter Luft misst. Hier bilden sich Kondensate von Wassermolekülen (mit mehreren H2O-Molekülen), die in Form von Nebel dem Ultraschall einen höheren "Widerstand" entgegensetzen. Und somit wird die Schallgeschwindigkeit geringer und der Schall diffus gebeugt / gebrochen - bei der Reflektion an der zu messenden Wasseroberfläche erneut an Nebel...

    Das heißt, wenn man mehr wissen / messen / erkennen möchte als "ZIEMLICH LEER", "UNGEFÄHR HALB VOLL", "ZIEMLICH VOLL", dann muss die Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit der Temperatur ermittelt werden und schließlich die Schallgeschwindigkeit in Abhängigkeit der WIE FEUCHTEN Luft berechnet werden, um schließlich auf den (exakter berechneten) Wasserstand zu kommen.

    Oder man macht umfangreiche Messungen: Abstand mittels Sensoren ohne Korrekturen berechnet, Temperatur, Luftfeuchgtigkeit gegen den wahren Wasserstand und stellt die Ergebnisse online.
    Und jemand mit ausreichend analytischem Verstand gibt den mathematischen Zusammenhang der Messwerte bekannt.

    Übrigens: Bei Heizöl spielt dieser Effekt keine so entscheidende Rolle, da Heizöl einen wesentlich höheren Siedepunkt als Wasser hat und damit der Partialdampfdruck (entspricht Dampfanteil analog der Luftfeuchtigkeit) wesentlich geringer (vernachläsigbar geringer) als bei Wasser ist.


    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (2. Dezember 2015 um 11:42)

  • Meine Herren, er wollte doch nur den Wasserstand einer Zisterne messen .... ;):D

    Ich würde das nicht mit nem Ultraschallsensor machen, sondern mit solchen Feuchtigkeitsmessstäben ....

    Irgendwo habe ich gesehen, dass die alle paar Zentimeter einen "Abgriff" haben. Ich meine sogar, das war hier im Forum.

    ;) Gruß Outi :D
    Pis: 2x Pi B (Rente) / 1x Pi B+ (Rente) / 1x Pi 2 B (Rente) / 2x Pi 3 B (RaspberryMatic / Repetier Server) / 2x Pi Zero 1.2 (B. Lite) / 2x Pi Zero 1.3 (B. Lite) / 2x Pi Zero W 1.1 (B. Lite) / 1x Pi Zero 2 (mal so, mal so) / 1x Pi 3 B+ (Tests) / 1x Pi 4 B 4GB (BW Lite (Webserver)) / Pi 400 (BW) / 1x Pi 5 (BW) / 2x Pi Pico / 2x Pi Pico W
    Platinen: Sense HAT / HM-MOD-RPI-PCB / RPI-RF-MOD / PiFi DAC+ V2.0 / TV HAT / Pi 5 Kühler HAT
    Kameras: orig. Raspberry Pi Camera Module V1 & V3 / PS3 Eye


  • Meine Herren, er wollte doch nur den Wasserstand einer Zisterne messen .... ;):D

    Ich würde das nicht mit nem Ultraschallsensor machen, sondern mit solchen Feuchtigkeitsmessstäben ....

    Irgendwo habe ich gesehen, dass die alle paar Zentimeter einen "Abgriff" haben. Ich meine sogar, das war hier im Forum.

    :) Meine Herren!!!
    Es handelt sich aber um eine 500m³ Zisterne, Schall is da schon okay. genau muss es nicht sein!

    Vielen Dank bsi hier...

    Gruß - Keith

  • Diese Metallstreifen gibt's auch in länger .... ;):D

    ;) Gruß Outi :D
    Pis: 2x Pi B (Rente) / 1x Pi B+ (Rente) / 1x Pi 2 B (Rente) / 2x Pi 3 B (RaspberryMatic / Repetier Server) / 2x Pi Zero 1.2 (B. Lite) / 2x Pi Zero 1.3 (B. Lite) / 2x Pi Zero W 1.1 (B. Lite) / 1x Pi Zero 2 (mal so, mal so) / 1x Pi 3 B+ (Tests) / 1x Pi 4 B 4GB (BW Lite (Webserver)) / Pi 400 (BW) / 1x Pi 5 (BW) / 2x Pi Pico / 2x Pi Pico W
    Platinen: Sense HAT / HM-MOD-RPI-PCB / RPI-RF-MOD / PiFi DAC+ V2.0 / TV HAT / Pi 5 Kühler HAT
    Kameras: orig. Raspberry Pi Camera Module V1 & V3 / PS3 Eye

Jetzt mitmachen!

Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!