Erdfeuchte - Bewässerung

  • Ok, prima Bericht bzgl. Epoxyidharz.
    Ich habe mein Epox (Conrad, soll 24h bis zum kompletten Durchhärten benötigen) heute erst bekommen, aufgrund deines Berichtes werde ich aber meine Testszenarien ändern:


    1. Der bisherige Sensor (der mit der Lackbeschichtung) wird mit einer Hülle aus Polyethylen (PE) versehen (normaler Haushaltsschlauch zum Einschweissen von Tiefkühlsachen).
    2. Ich werde mir einen weiteren Sensor nehmen und diesen mit Epox beschichten. Da das Durchhärten dauert, ist mit einem Ergebnis nicht vor Montag zu rechnen.
    3. Ich bestelle mir jetzt ein paar Glas-Reagenzgläser und Cu-Folie und werde einen Sensor wie weiter oben angesprochen aufbauen. Labor-Glas sollte ja bzgl. Osmose unbedenklich sein...


    War eben im Baumarkt und bin sinnierend durch die Regale geschlichen...

    • Teichfolie fiel mir auf, aber das ist PVC-Folie, die ich für nicht tauglich halte (oder irre ich mich da??? )
    • Weiterhin habe ich ein sogenanntes "Butyl Tape" entdeckt. Das ist für Isolationsaufgaben gedacht, Elektro und so... soll "selbstverschweißend" sein. Vom Aussehen her ist das sowas wie das "alte" Elektrikerisolierband. Bin unsicher, da es nicht ganz billig ist (Rolle 5m = 6€) , hab ich es erstmal liegen lassen.


    Ich denke, der Sensor wird mit einer Schicht (aus was auch immer) nicht sicher aufzubauen sein.
    Inzwischen denke ich über ein Mehrschichtsystem nach: Direkt auf den Elektroden 2k-PUR Lack, darüber dann eine Folienschicht (falls PE geht) und darüber dann Bitumen oder Kaltanstrich.


    Der Reagenzglassensor wäre ja ebenfalls so ein Mehrschichtsensor...


    BTW: Mir ist gestern Abend mein "Labor"-Rechner abgeschmiert... (ist inzwischen auf dem Retourweg zu Amazon, Ersatz kommt frühestens Dienstag), bin da jetzt etwas behindert bei den Tests und der Dokumentation.


    [font="Source Sans Pro, Tahoma, Helvetica Neue, Arial, sans-serif"]"Der Sensor ist aller Messung Anfang" ==> Wie Recht du hast :thumbs1: [/font]


    das Zen

  • Kurzer Boxenstop:


    Polyethylen scheint wesentlich besser zu funktionieren als die bisherigen Materialien:
    Ich habe verschiedene Materialquelle aufgetan (Tiefkühlfolie, alter Verpackungsschrumpfschlauch, Kleinteiltüten...).


    Das Hauptproblem bei diesem Material ist die wasserdichte Umhüllung des Sensors mit der Folie: Polyethylen schmilzt bei ca. 130-150°C, ist also mit Lötkolben oder Bügeleisen bearbeitbar. Jedoch muß sehr sorgfältig verschweißt werden, ich hatte einige Male Undichtigkeiten...


    Die mechanische Stabilität ist mäßig, die UV-Stabilität ebenfalls. Insofern ordne ich das Zeug als "brauchbar" ein - ohne Begeisterung..
    Man müßte das Zeug gießen können - aus was ist eigentlich dieser Schmelzkleber in den Sticks????? Gleich mal suchen....


  • Hallo , das Zen .


    Ein wenig kann ich auch wieder beisteuern .


    Einen Sensor mit einer Epoxidbeschichtung ( Uhu Plus 2-Komponenten , 90 Min Verarbeitungszeit ) habe ich hergestellt , sicherheitshalber 10 Std bei 70°C nachbehandelt und geprüft . Bei meinen beiden "Standards" hat er vertraute Werte geliefert : 3,2 kHz gegen Luft und 2,2 kHz mit dem aufgelegten BillyBoy+Regenwasserfüllung . Zum Betriebstest wurde ein Schwämmchen aufgelegt und durch Wasserauftropfen nass gehalten . Die Oszillatorfrequenz sank langsam , aber stetig und nach 3 Tagen war sie unter 1 kHz . Da habe ich den Versuch beendet , denn dieses Ergebnis kann ich nicht deuten .


    Parallel dazu habe ich einen neuen Sensor hergestellt ( Bildanlage : Sensor nackig ) , in ein massgeschneidertes Polyethylentütchen gesteckt ( Bildanlage : Sensor komplett betriebsfertig eingepackt ) und ihn dem oben beschriebenen Schwämmchentest unterzogen . Dabei zeigte er keine Drift . Polyethylen ( PE ) erscheint also brauchbar , es war nun die Frage der Folienstärke zu klären . Vorversuche haben ergeben , dass der Hub der Frequenzänderung , also das Nutzsignal , arg klein werden kann , wenn man die Folienstärke zu groß wählt . Verfügbar als Material waren Gefrierbeutel , s=0,04 mm und eine Dokumentenhülle , s=0,15 mm .


    Ich muss nun ein paar Zahlen nennen - die gemessenen Frequenzen der 555er Oszillatorschaltung - damit eventuelle Mitleser einen Anhaltspunkt für eigene Arbeiten haben . Der Sensor lag dabei auf einer Styroporplatte , unter BiBo ist im Folgenden der mit Regenwasser gefüllte BillyBoy zu verstehen .


    Nackter Sensor mit Messfläche frei zur Raumseite..................................................... 3,9 kHz ( Standardmesspunkt , oberer )
    Nackter Sensor mit aufgelegtem BiBo..........................................................................1 kHz ( Standardmesspunkt , unterer )
    Sensor + 0.04 mm PE-Folie mit aufgelegtem BiBo...................................................... 1,7 kHz
    Sensor + 0,08 mm PE-Folie mit aufgelegtem BiBo.......................................................2,0 kHz
    Sensor + 0,15 mm PE-Folie mit aufgelegtem BiBo.......................................................2,6 kHz


    Man sieht ganz klar , dass der kapazitive Sensor stark an Empfindlichkeit einbüsst , wenn man auf Wasserdampfdiffusionsfestigkeit der Abdeckung Wert legt und die Folienstärke der Schutztüte höher wählt . Ich habe mich trotzdem für die weitere Arbeit mit 0,15 mm entschieden , denn mir erscheint der Signalhub von 1,3 kHz zwischen den Standard-Messpunkten noch ausreichend .Mal sehen.........


    Eine hübsche Bastelarbeit war es noch , das Schutztütchen aus PE-Folie herzustellen . PE ist elastisch und praktisch nicht zu verkleben . Mit einem Bügeleisen bei 90°C und Isolierbitumen als Kleber war es aber doch brauchbar hinzukriegen . Morgen wird der Sensor eingebuddelt und ein Datenlogger registriert dann die Oszillatorfrequenzen . Ich werde - auch wenn's jetzt etwas dauert - gelegentlich berichten und mit Interesse verfolgen , was Du hier über Deine Arbeiten berichten wirst .


    Überigens : das Ziel dieser Aktion ist lediglich , Paprikapflänzchen aus Samenkörnern zu ziehen und im Sommer Früchte zu ernten . Dabei will ich aber zwischendurch irgendwo 14 Tage abhängen und nicht auf Fremdgiesser angewiesen sein . Für diese Zeitspanne müssen Bewässerung , Heizung und Beleuchtung automatisch laufen . Für das Geld , das ich in diese Liebhaberei schon investiert habe , könnte ich mich unter Paprikaschoten begraben lassen - aber darum geht's ja nicht .



    Herzlichen Gruß aus NRW....................................................Snorrino


  • Einen Sensor mit einer Epoxidbeschichtung ( Uhu Plus 2-Komponenten , 90 Min Verarbeitungszeit ) habe ich hergestellt , sicherheitshalber 10 Std bei 70°C nachbehandelt und geprüft . Bei meinen beiden "Standards" hat er vertraute Werte geliefert : 3,2 kHz gegen Luft und 2,2 kHz mit dem aufgelegten BillyBoy+Regenwasserfüllung . Zum Betriebstest wurde ein Schwämmchen aufgelegt und durch Wasserauftropfen nass gehalten . Die Oszillatorfrequenz sank langsam , aber stetig und nach 3 Tagen war sie unter 1 kHz . Da habe ich den Versuch beendet , denn dieses Ergebnis kann ich nicht deuten .


    Lass mich raten: Das Epox zieht Wasser... :lol:
    Deshalb habe ich mich gar nicht mehr auf diese Tests eingelassen, die Frequenz-Technik, die wir zum Feuchtemessen verwenden, scheint hochsensibel auf Wasser zu reagieren.


    Ich verstehe eigentlich deinen BillyBoy-Test nicht: Der Sensor steckt in der (feuchten) Erde, Safer-S* hin oder her... So eine isolierte Wasserblase ist ja wie "nur gucken, nicht anfassen" :lol:


    Bei meinen Tests muß der Sensor den Worst-Case überstehen: 100% reines, Lichterfelder Leitungswasser, etwas abgestanden wegen Temperatur...



    Parallel dazu habe ich einen neuen Sensor hergestellt ( Bildanlage : Sensor nackig ) , in ein massgeschneidertes Polyethylentütchen gesteckt ( Bildanlage : Sensor komplett betriebsfertig eingepackt ) und ihn dem oben beschriebenen Schwämmchentest unterzogen . Dabei zeigte er keine Drift . Polyethylen ( PE ) erscheint also brauchbar , es war nun die Frage der Folienstärke zu klären . Vorversuche haben ergeben , dass der Hub der Frequenzänderung , also das Nutzsignal , arg klein werden kann , wenn man die Folienstärke zu groß wählt . Verfügbar als Material waren Gefrierbeutel , s=0,04 mm und eine Dokumentenhülle , s=0,15 mm .


    Saubere Arbeit! :thumbs1:



    Eine hübsche Bastelarbeit war es noch , das Schutztütchen aus PE-Folie herzustellen . PE ist elastisch und praktisch nicht zu verkleben . Mit einem Bügeleisen bei 90°C und Isolierbitumen als Kleber war es aber doch brauchbar hinzukriegen .


    Ja, das Problem hatte ich auch: Das PE lässt sich schwieriger verarbeiten, ich hatte mehrfach Lecks in den Nähten...



    Ziel dieser Aktion ist lediglich , Paprikapflänzchen aus Samenkörnern zu ziehen und im Sommer Früchte zu ernten .
    ...
    Für das Geld , das ich in diese Liebhaberei schon investiert habe , könnte ich mich unter Paprikaschoten begraben lassen - aber darum geht's ja nicht .


    Ja klar, bei der Bastelei (oder hipper: dem "maken") steht der Geld/Zeiteinsatz oft in keinem Verhältnis zu dem Produkt (falls es je fliegt).
    Aber geht es uns darum?
    Ist es nicht eher die Beschäftigung mit dem Unbekannten, dem Entdecken und der Befriedigung, wenn es tut?


    Aber nun zu meinen Erfolgen:
    Ich habe mich nun, wie angekündigt, dem Reagenzglassensor gewidmet, mit Erfolg:


    Material:
    Kupferfolie 25mm breit, 0,05mm dick von Conrad, Stützstab aus Schmelzklebstoff (morgen wird einer aus Holz verwendet, ich habe da so eine Vermutung), Reagenzglas 160x16mm, bissel Lötzinn und Draht.


    Aufbau:

    • Kupferfolie auf 150mm abschneiden, dann längs halbieren (Breite 12,5mm).
    • An jeweils einem Ende der Folie dünne Litze anlöten (Die Folie lötet sich sehr gut.)
    • Schutzfolie von der Kupferfolie abziehen und jeweils 180° versetzt längs auf den Schmelzklebstoffstick aufkleben, an der Seite mit den Lötungen bündig mit dem Ende des Sticks.
    • Mit heißem Lötkolben den Stick auf die Länge der Kupferfolie abschmelzen
    • Den Sensorstick nun im Reagenzglas versenken
    • Elektronik anschließen


    Ich werde (später) vor dem Versenken noch Epox (ca. 1/4 der Höhe) in das Reagenzglas einfüllen: Der Stick verdrängt dieses dann und ist komplett eingehüllt, nach dem Aushärten sollte das absolut bruchfest sein.
    Man kann sicherlich das Glas oben auch mit Schmelzklebstoff füllen, so dass keine Luft mehr rein kommt, hat dann allerdings nicht die gleiche Stabilität wie ein mit Epox verfülltes...


    Habe jetzt seit 3h eine Messung laufen, der Nass-Wert steht "wie eine 1"... die beobachtbaren Schwankungen (+- 30Hz) sind vermutlich der nicht sonderlich stabilen Zeitbasis des Arduino geschuldet (mit dem ich gerade messe)...


    Ich habe mal ein Paar Bilder beigefügt... nur mal so, damit ihr einen Eindruck bekommt, wie einfach der Sensor aufgebaut ist...


    So, morgen beginnen dann die Dauermessungen im Topf und der Bau eines 2. Sensors mit Holz als Trägerstab: Ich bin nicht sicher, wie stark der Schmelzklebstoff als Dielektrikum die Empfindlichkeit beeinflusst (reduziert).


    bis denne,
    das Zen

  • Hallo , “das Zen“ .
    Meine aufrichtige Anerkennung für die gute Idee , ein Standard-Reagenzglas als mechanische Basis für einen kapazitiven Bodenfeuchtesensor zu nehmen . Doch – das ist prima ! Ein mechanisch recht stabiler Sensor , den man an jeder Stelle auf die Hauptwurzeltiefe in den Boden stecken kann – das ist schon Etwas ! Ich finde das derart gut , dass ich eigene Gedanken in dieser Richtung nicht unterdrücken kann . Gestatte deshalb bitte , dass ich zum Detail „Fixierung der kupfernen Elektrodenstreifen an der Innenseite des Rohres“ ein paar Gedanken zusteuere .


    >>>>>> die Kupferstreifen ordentlich fixieren und dabei formschlüssig an die Innenseite des Reagenzglases andrücken - das müsste auch mit einem zylindrischen Stück Polystyrol klappen . Wohl Demjenigen , der über einen kompletten Satz Stopfenbohrer verfügt , mit dem er passende Zylinder aus Isolierschaum als "Bohrkern" herstellen kann .
    >>>>> Eine einfache Fixierungsmöglichkeit besteht sicher auch darin , die Baueinheit mit geschmolzenem Kerzenwachs auszugiessen
    >>>>>Wenn verfügbar , kann man dafür sicher auch Polyesterharz nehmen – solches von der Glasfsermattentränkung .
    >>>> >Ausschäumen des Reagenzglases mit PU-Schaum würde die Kupferstreifen ebenfalls fixieren , aber wegen der mangelhaften Witterungsbeständigkeit müsste man den oberen Sensorschaft vor Sonne und Regen schützen .



    Das Stichwort „vor Licht schützen“ hat eine für mich selber eine überraschende Bedeutung bekommen : Licht verschiebt das Sensorsignal meines planen Sensors kräftig in Richtung auf den „Trockenwert „ .! Das beobachte ich immer , wenn ich die Pflanzenbeleuchtung einschalte und sie den oberirdischen Teil meines Sensortütchens anleuchtet . Was es nicht Alles gibt ! Aber : konstante Störungen lassen sich ja gut auskompensieren .


    Was die Sache mit dem BilliBoy zur Prüfung der Empfindlichkeit des flachen Elektrodensystemes angeht , so sende ich mit meinem nächsten Beitrag drei aussagefähige Bilder .( Es wird Ostermontag darüber werden , denn heute steht die Familie mit den schnellwüchsigen Enkeln auf der Matte - und passend dazu ist der Blitz meines Fotoapparätchens gestorben . Da muss ich mir erst eine Beleuchtung stricken )


    Ich wünsche Dir+Familie und allen mitlesenden Forophilen ein schönes und frohes Osterfest . Gruß.........................Snorrino04

    Edited once, last by snorrino04 ().




  • Hallo , "das Zen " .


    So - hier sind nun die Bilder des kleinen , fliegenden Aufbaues , mit dem ich mir einen Überblick über die Funktion des planebenen , kapazitiven Feuchtesensorsystemes verschaffe . Die Grundeigenschaften des Sensors und die Auswirkungen von Schutzfolien und Beschichtungen auf die Empfindlichkeit des Sensors sind damit recht zuverlässig erfassbar . Um die langfristige Auswirkung von Nässe auf das System zu testen , denke man sich den gewichtsbelasteten BillyBoy durch ein feuchtes Schwämmchen ersetzt .


    Wie man den Bildern entnehmen kann , wurden für den Aufbau der Testvorrichtung keinerlei Spezialteile verwendet . Um unübersichtliche Effekte durch Elektrolyte auszuschliessen , besteht die Füllung des BiBo Regenwasser . Destilliertes Wasser ( Autobatterie , Bügeleisen ) tut es ebenso gut , Wasser aus (Kat-)Ionenaustauschern würde ich nicht nehmen .


    Trotzdem lässt mich Deine Idee mit den Kupferstreifen an der Innenseite eines dünnwandigen Reagenzglases nicht los , denn die Handhabungsvorteile eines solchen Aufbaues wären enorm . Da frage ich mich , wie weit man sowas noch verkleinern kann . Die kleinsten DURAN-Reagenzgläser , die ich kenne , haben ca. 6 mm innen . Irgendwann habe ich einen Tintenstrahldrucker zerlegt . Die elektrische Verbindung zum Druckerschlitten war ein elastisches Flachband mit vielen parallelen Kupferstreifen . Ob man damit wohl..........? Gelegentlich werde ich das auch mal angehen .


    Soweit für heute und die nächsten paar Tage . Ich werde mit Interesse lesen und ggf auch selber zur Sache " Bodenfeuchtesensor" berichten , denn : Der Sensor ist aller Messung Anfang .




    Gruß an Dich und die Foris
    ............................................Snorrino04


  • Also - die Sache mit den vielen schmalen Kupferstreifen an der Innenseite eines Mini-Reagenzglases - die habe ich ausprobiert , aber es hat nicht geklappt . Ein Kapazitätsmessgerät zeigte für den Luftwert 0,106 nF an und in Wasser praktisch dasselbe . Vielleicht habe ich irgend einen Fehler gemacht . Jedenfalls verfolge ich diese Linie vorerst nicht weiter, obwohl man bei 6 voneinander isolierten und einzeln beschaltbaren Kupferstreifen schon schnell auf Sender-Empfänger-Ideen kommen könnte . Aber für mich ist das zu hoch . Es führt gedanklich zur "Impedanzspektroskopie" , die auch irgendwo in den Tiefen des Internets als geeignetes Verfahren erwähnt wurde . Immerhin : vielleicht entlockt jemand seiner Raspberry eine geeignete Frequenz , bei der das Sensörchen sich deutlicher angesprochen fühlt . Kapazitiver Spannungsteiler usw .
    Ich füge ein Bildchen bei , aus dem Alles hervorgeht : Ausführung , Werkzeug und Materialien . Das DURAN-Röhrchen hat ca 8 mm Durchmesser und wenn ich einen Liebhaber dafür finde , gebe ich es gerne ab .



    Mit Gruß an alle Foristen..........................................snorrino04

  • ...nur kurze Antwort:


    8cm Durchmesser ?????
    Du meinst sicherlich 8mm ... oder ?


    Die Idee mit einer Trägerfolie ist nicht schlecht... :thumbs1: ich habe vergeblich versucht, die Folie direkt per Hand an die Innenseite des Gläschens zu kleben :wallbash:


    Hm, wenn ich die Größen anhand des Bildes richtig einschätze, ist die Kupferfläche recht klein.
    Ich frage mich ernsthaft, wie du damit auf 0,106nF kommst:


    Ich komme mit 13,5mm x 150mm / Fläche auf ca. 20cm², rein rechnerisch (Überschlag über den Daumen, die Standardformel gilt ja nur für gerade Flächen) damit auf ca. 0,017nF (Holz, epsilon-relativ ca. 2 gerechnet, Sensor nicht im Wasser).
    Eine fixe Messung mit dem Schätzeisen gerade zeigt ca. 0,025-0,030nF an... , naja kann man gelten lassen... meine LCR-Brücke ist in dem Bereich ziemlich ungenau...


    Das Problem bei dieser Art von Messung ist, dass sich die rel. Dielektrizitätskonstante (nur) an der Außenseite des Kondensators verändert (Wasser hat etwa eps-rel ~ 80, Erde um die 29 lt. )...
    Eine Formel dafür aufzustellen ist sicher etwas für Hobby-Mathematiker.... :@


    Die Praxis bei mir zeigt, dass die Änderungen der Kapazität durch den Wassereinfluss relativ gering, aber messbar ist. Der Hub trocken-erdfeucht (noch dazu beim in Epox eingebetten Sensorträger) liegt bei mir bei etwa 1,5-3kHz - bei einer Trockenfrequenz von etwa 33kHz (diese Zahlen sind jetzt die Ergebnisse der seit ca. 10 Tagen laufenden Messung mit dem Sensor mit Schmelzklebstoff-Träger aus meinen geposteten Bildern - der Benjamin verbraucht (leider) nicht soviel Wasser, so dass sich das hinzieht...).


    Deine Messfrequenz ist ja niedriger... 5kHz oder so... da ist der Hub vermutlich nicht sehr ausgeprägt :no_sad: - ich werde morgen die Frequenz hochnehmen (Ziel so etwa 70-90kHz) - in der Hoffnung, dass die Empfindlichkeit steigt.


    Heute sind die SMD Bauteile für die nächsten Sensorplatinen gekommen, wenn ich morgen 'ne ruhige Hand habe, bau ich die Messung parallel zum 1. dann mit dem neuen "Holz" Sensor auf (neu: Fläche vergrößert), muss allerdings den ESP dann noch dran schalten...


    Ach ja, falls jemand mitliest, der jetzt wegen der Frequenz (Langwelle) Bedenken hat: Der Sensor befindet sich in der mehr oder weniger feuchten Erde.... die verwendete Abstrahlleistung ist sehr gering...


    Es bleibt (für mich jedenfalls) spannend...



    Grüße, das Zen


  • .......[...]


    Hm, wenn ich die Größen anhand des Bildes richtig einschätze, ist die Kupferfläche recht klein.
    Ich frage mich ernsthaft, wie du damit auf 0,106nF kommst:


    Hallo , das Zen .


    Tja - davon war ich selber auch sehr überrascht . Der Kondensator selber wird in meiner Rolle ja von den Seitenflächen der dünnen Streifenleiter gebildet , die - wie bei den planebenen Ausführungen - ein über die andere verkämmt parallel kontaktiert sind . Ich hatte selber ebenfalls einen ganz erheblich geringeren Wert erwartet . Vielleicht spielt die Feldverzerrung infolge der starken Krümmung eine Rolle , eventuell habe ich auch mit dem stützenden Isolator hinter dem Streifenleiter keinen guten Griff getan . Wie man auf dem Bild erkennen kann , habe ich dafür Zylinder aus einem neuzeitlichen Weinflaschenverschluss gestanzt . Das ist kein Kork mehr , sondern irgend ein Polymerschaum (Verdacht : Polyethylen )
    Die Schwingfrequenz am 555er Wandler bestätigt allerdings die o.g. Kapazitätsmessung , sie ist auf einige hundert Hz abgesackt .
    Wie auch immer - es hat bei mir nicht geklappt . Das steht aber keinesfalls im Widerspruch zu der guten Meinung , die ich von dieser Idee habe . Man muss sie halt nur richtig umsetzen , und da hat ein Chemiker so seine Grenzen ......


    Gruß aus meiner häuslichen Bastelecke........................snorrino04


    P.S . Mein Browswer zeigt mir richtig " ca 8 mm " für das Röhrchen an . Seltsam .

  • 8mm: Lese ich jetzt auch... "muss den Monitor endlich mal saubermachen!" :lol:


    Das mit den "verkämmten" Elektroden muss ich mir mal durch den Kopf gehen lassen.... ein "Ringkäfig-Kondensator"... - das Feld da drin ist sicherlich interessant :s


    Was hast du als Trägerfolien verwendet?


    Polyethylen hat etwa 2,5... sollte nicht stören, Styropor soll sogar nur 1,03 haben und wäre gut bearbeitbar....


    Ich denke, ich bau mir das mal nach... :thumbs1:


    LG, das Zen

  • Ich denke, ich bau mir das mal nach... :thumbs1:


    LG, das Zen


    Hallo ," das Zen"


    Ich würde Dir bei Interesse gerne - kostenfrei und unverbindlich - für eigene Bearbeitung das Material aus der Bildanlage schicken . Zzgl. eines zweiten 8-mm-DURANröhrchens, aber ohne den Stopfenbohrer . Ein paar passende Bohrkerne aus Polymerschaum füge ich noch bei . Überigens : Bau-Polystyrol lässt sich nicht bearbeiten , es zerbröselt beim Ausstechen . Es gibt aber im Bereich "Bau , Dachdecken" auch Platten mechanisch stabilerer Polymerschäume . (Tipp : auf dem nächstgelegenen Schießstand für Kurzwaffen ist sowas als Scheibenträger in Gebrauch )


    Wenn ich wüsste , wohin ich das Ganze schicken sollte ! Ich habe nämlich bisher hier keinen Kanal für persönliche Nachrichten gefunden . Gibt es für Dich einen Weg , mich per EMail zu erreichen , ohne dass Adressen offen genannt werden müssen ?


    Gruß .................................Snorrino

  • Nein - an Schmitz-Backes bin ich immer noch nicht vorbei !


    Der beschriebene Flachsensor im gefalteten Polyethylen-Schutztütchen hat ca 14 Tage lang plausible Werte geliefert . Aber dann sackte die Ausgangsfrequenz der Schaltung um den Faktor 5 ab und blieb dort stehen . Exitus .


    Der Einsatzort des Sensors ist eine geschlossene Box mit 100% relativer Luftfeuchte bei 28°C . Wenn man im Internet im "Lexikon der Kunststoffe " blättert , findet man bei "Prüfung der Wasseraufnahme" Hinweise darauf , dass 100% rF. fast so gut ist , wie Eintauchen in Wasser . Aha - da werden sich also die Flächen zwischen den Leiterstreifen durch Wasseraufnahme bezüglich ihrer dielektrischen Eigenschaften gravierend verändert haben . Sie haben sich obendrein irreversibel verändert , denn stundenlanges Ausheizen des Sensors bei 110°C hat nur minimale Änderung in Richtung auf die ursprünglichen Werte gebracht . Man darf also keinesfalls hoffen , dass die ursprüngliche Empfindlichkeit sich wieder herstellen lässt .


    Abhilfe scheint nur möglich durch hermetisch dichten Verschluss des PE-Schutztütchens , am elegantesten durch Verklebung .. Das ist aber bei Polyethylen mit seiner geringen Oberflächenenergie sehr schwierig , denn kein bekanntes Klebersystem greift dort richtig . Meine zukünftigen Arbeiten richten sich daher auf Kittsysteme , bestehend aus Isolierbitumen , Chloroform und Tetrahydrofuran .


    Die Arbeiten gehen also weiter , ich werde gelegentlich hier davon berichten . Der Sensor ist aller Messung Anfang .


    Gruß an alle Foristen.......................................Snorrino04

  • Hallo Snorrino04,




    Sie haben sich obendrein irreversibel verändert , denn stundenlanges Ausheizen des Sensors bei 110°C hat nur minimale Änderung in Richtung auf die ursprünglichen Werte gebracht . Man darf also keinesfalls hoffen , dass die ursprüngliche Empfindlichkeit sich wieder herstellen lässt .


    Hier liegt ein weit verbreiteter Irrglaube vor. Ein Ausbacken sorgt dafür, dass ein wenig Feuchtigkeit den Kunststoff verlässt. Die ausgetretene Feuchtigkeit verbleibt aber im Ofen, wodurch sich ein Gleichewicht


    wasser-gesättigter Kunststoff + normalfeuchte Luft <=> fast wasser-gesättigter Kunststoff + etwas feuchtere Luft


    einstellt.


    Wenn du dieses Gleichgewicht in Richtung eines "trockenen Kunststoffs" = Kunststoff mit einer Rechtfeuchte, die die der Luftfeuchtigkeit entspricht) verschieben willst, dann musst Du die aus dem Kunststoff austretende Feuchtigkeit dauerhaft aus dem System entfernen.


    Klassischer Ansatz wäre dann ein Exsikkator, eine Vakuumpumpe, Temperatur kann dann (ggf. leicht erhöhte) Raumtemperatur sein.


    Was auch gegen ein Ausbacken bei 110 °C spricht, sind Strukturänderungen bei manchen Kunststofen, die bei diesen Temperaturen einsetzen können. Und was dann mit der Eignung für bestimmte Messungen passiert, ist dann ein ganz anderes Thema.


    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

    • Icon-Tutorials (IDE: Geany) - GPIO-Library - µController-Programmierung in Icon! - ser. Devices - kein Support per PM / Konversation

    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.

  • Hallo , Andreas .


    Ja , das ist Alles richtig . Wasser , das molekular in irgend einem Gefüge verankert ist , lacht bei 100°C nur über den Austreibungsversuch .


    Da ich aber scheue , Heizexsikkator+Wasserstrahlpumpe zu beschaffen , nehme ich den geringen Aufwand in Kauf , baue den Sensor neu und lasse mir für dessen hermetisch dichte Verpackung irgend etwas einfallen . Dabei schrecke ich auch vor "BillyBoy" oder ähnlichen Produkten nicht zurück .
    Möglicherweise liegt die Problemlösung ja auch viel näher und heisst "Pertinax" . Streifenleiterplatten daraus habe ich noch irgendwo und werde auch daraus 'mal einen Sensor stricken und ihn bewässern .


    Ich ärgere mich pickelig , wenn ich daran denke , wieviele 2xPt100-Messfühler in meiner Brötchenfirma auf den Schrott gegangen sind ! Zwei voneinander isolierte Drahtlängen auf einem Glaszylinderchenchen , überschmolzen mit einer dünnen Schutzglasschicht - wenn das mal nicht einen guten kapazitiven Sensor abgegeben hätte !


    Man sieht , dass das Thema noch lange nicht ausgereizt ist . Der Sensor ist aller Laster Anfang



    Gruß......................................Snorrino04

  • ich seh schon wir müssen eine Röhre bauen


    Idee


    ein Glasrohling Zylinder bekommt 2 Kupferfolien,
    der kommt in einen weiteren Zylinder 2 Elektroden werden rausgeführt, es wird vacuumiert und zugemacht.


    fertig ist der Glasröhrensensor, klappt die Theorie?


    gebaut wird bei mir nach Rücksprache.

    lasst die PIs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr

    Edited once, last by jar ().

  • ich denke, der Zylinderansatz führt nicht weiter:


    Meine Test-Sensoren zeigen, dass das (sensorisch aktive) Dielektrikum beim zylindrischen Aufbau ja komplett im Inneren des Sensors ist, quasi isoliert von der Umgebung.
    Die Kapazitätsänderung durch einen sich ändernden Dielektrikumswert findet quasi nur im Dielektrikum des "aussen" drumherum liegenden Materials statt, da dort aber nur ein elektrisches "Streufeld" existiert, ist der Einfluss zwar messbar, aber doch recht gering - ergo => geringe Sensorempfindlichkeit.


    Ich schlage vor, den Glassensor so aufzubauen, dass 2 schmale Flächen (1cm, dünn) parallel nebeneinander (!) liegen, also die schmale Kante der Flächen liegen sich gegenüber. Damit ist das elektrische Feld weit aufgespannt und geht mit Sicherheit durch das Erdmaterial (der Originalsensor sieht übrigens so aus, aber ist eben ein Platinenmaterial, welches sich nicht in Glas einschmelzen läßt).


    Ich mache nachher, also heute Abend, mal Versuche mit dem von snorrino40 hergestellten Sensoren (@snorrino40: Vielen Dank, das Paket ist vorhin gekommen, nice :-) ).


    Werde berichten...
    jar : ich ruf dich an...


    LG@all das Zen

  • @snorrino40: ich habe deinen Reagenzglassensor mal durchgemessen und kann dir jetzt auch sagen/schreiben, warum der bei dir quasi nicht funktioniert hat (bitte nicht sauer sein :bravo2: , wenn es ein bisschen belehrend klingen mag, ich weiß nicht, wie ich es netter verpacken soll :daumendreh2: )


    Ich will hier niemanden vorführen!
    Ich habe selbst in der Vergangenheit solche Fehler gemacht, der Weg war steinig... - den muss nicht jeder gehe, deswegen schreibe ich das hier alles, damit der Leser ein Gespür dafür bekommt.


    zum Thema:
    Das Problem ist ein zentrales Problem bei Sensoren: Störgrößen und Rückwirkungsfreiheit - insofern sollten sich das auch mal "Maker" durchlesen, die manchmal merkwürdige Ergebnisse bei ihren Messungen erhalten...


    Der Sensor von snorrino40 ist ein Reagenzglas von 10 cm Länge, der aktive 'Kondensator' ist ca. 4cm lang und besteht aus mehreren, parallel geschalteten Streifen von ca. 1,5mm Breite.
    Der aktive Kondensator hat, (überschlägig kalkuliert) etwa 10pF Kapazität.


    snorrino40 hat jedoch ca. 106pf gemessen (nachzulesen in seinem Post vom 03-31-2016, 05:39 pm).
    Ich hatte mich damals schon gewundert, wie er zu einem so hohen Kapazitätswert kommt - meine Sensoren haben eine wesentlich größere Fläche und nur so um die 30pF...


    Jetzt, wo ich den Sensor in der Hand halte, wird es mir klar:
    Der Sensor ist über ein ca. 90cm langes (dünnes, 2-adriges) Kabel mit dem (555-basierenden) Frequenzgenerator verbunden. Dieses Kabel alleine hat eine Kapazität von ca. 95pf....


    Die Gesamtkapazität für den Frequenzgenerator setzt sich aus dem aktiven Teil (Sensorkapazität) und den Messleitungen (Kabelkapazität <== Störgröße) zusammen und kommt bei Messungen mit meinem Schätzeisen so auf insgesamt ca. 110-115pf.


    Nun muss man in der Messtechnik allerdings immer darauf achten, dass die Störgröße nicht über 1-10% des Nutzsignals liegt (je nach Anforderung an die geforderte Genauigkeit).
    Leider hat der beschriebene Aufbau zur Folge, dass die Störgröße irgendwo bei ca. 900% liegt. Eine Änderung der Kapazität des Messkopfes um 1-4pf durch umliegende Erdfeuchte kommt quasi nicht an - was snorrino40 ja auch bestätigt: Sein Aufbau reagiert quasi nicht auf Befeuchtung...


    Was muss man tun:
    Drastische Verkürzung das Kabels: Aus diesem Grund ist in der Originalschaltung der Frequenzgenerator auch direkt auf der Platine mit den Kondensatorflächen.


    Ich habe diese Kondensatorflächen abgeschnitten und meinen Sensor mit kurzen Drähten (ca. 3cm) verbunden - der Einfluss dieser Verbindung ist vernachlässigbar, zumal die Drähte nicht eng aneinander liegen.


    Für den "Endausbau" hatte ich eine winzige Platine entworfen (12x20mm), die ich ursprünglich mit ins Reagenzglas, direkt an die Kondensatorflächen anbringen wollte.


    Allerdings halte ich inzwischen meinen ursprünglichen Aufbau (1 Reagenzglas mit 2 Elektroden auf Trägerstab) für nicht geeignet:
    Meine Auswertehard- und Software ist zwar sensible genug, die Feuchtigkeitsänderung zu registrieren, jedoch ist der Datenhub recht gering - ich befürchte massive Beeinflussung durch Temperaturgang (geplanter Einsatztemperaturbereich 0-50°C)... das wird nix genaues.


    Also back to the root..
    Somit bin ich jetzt doch wieder bei der Ursprungsidee gelandet, nur diesmal sollen die Elektroden nicht auf Platinenmaterial aufgebracht werden sondern in Glas eingeschmolzen, die Elektronik direkt an die oberen Anschlüsse und das Ganze dann in Epox eingegossen...


    So,
    ähm... ist wieder eine Zeitungsseite geworden... ich sollte Bücher schreiben :lol:


    LG, das Zen
    Automatisch zusammengefügt:[hr]
    Hier mal ein Entwurf, wie ich mir den Sensor vorstelle:


  • Quote

    ... nur diesmal sollen die Elektroden nicht auf Platinenmaterial aufgebracht werden sondern in Glas eingeschmolzen ...


    ich habe paar Elektroden aus Glühbirnen ... Sockel G4 -> Halogenlämpchen ... mir gebastelt.


    Gruß
    Georg

    Sollte ich "Müll- reden" :blush: - bitte mich (?) "auf die Nuss" hauen. :huh:

  • ich habe paar Elektroden aus Glühbirnen ... Sockel G4 -> Halogenlämpchen ... mir gebastelt.


    Was nimmst du als Frequenzgenerator und welche Empfindlichkeit erreichst du ?


    G4-Halos erscheinen mir arg klein, da kommen vermutlich nur 2-4 pF zusammen... da dürfte der SM-Oszillator schon sehr hochfrequent schwingen... sehen will :-)


    Hast du das im Einsatz oder nur mal so ... :D


    Mfg, das Zen