Уровень Воды В Бочке С Помощью Датчика Давления.

[Vasyliy_1990]

Здравствуйте.

Возникла небольшая проблема: нужно измерить уровень в бочке с водой (внутрь не залезть), так что решил мерить с помощью датчика давления, по известной формуле p=ρgh.

Конструкция выглядит примерно так:

Использовал датчик давления: 26PC15SMT (Максимальное рабочее давление, кПа 103.43) (http://www.chipdip.ru/product/26pc15smt/)

Датчик подключил тонкой трубкой 2 мм в диаметре к бочке как показано на рисунке, если посчитать давление то получится что при полной бочке p=5*9.8*0.98*1000=48020 Па, т.е. изменение должно быть значительным, однако при подключении датчика напряжение измеряется на 0,1 (т.е. с 2.5 до 2.6 при питании 5 в)в при полной бочке. А такое значение не получится нормально считывать ацп, вот собсенно и вопрос, может где то я ошибаюсь? может нужно датчик взять поменьше с давлением, чтобы можно было нормально расчитать уровень, и влияет ли толщина трубки на давление воды в ней?

Документация на датчик: http://lib.chipdip.ru/180/DOC000180373.pdf

Огромное спасибо тем кто сможет помочь)

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[andryvlad]

Почитайте внимательно параметры датчика.

Размах выходного напряжения, мВ - 100

Чувствительность, мВ/кПа - 0,97

Сигнал с такого датчика нужно подавать на дифференциальный усилитель, а затем уже считывать АЦП.

Изменено 16 мая, 2014 пользователем andryvlad

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Dr. West]

Усильте эти милливольты операционником.

Толщина трубки в данном случае не влияет.

Упс,опередили.

Изменено 16 мая, 2014 пользователем Dr. West

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[tcoder]

К тому же P=pgh вроде бы как касается вертикального столба жидкости, а P в этой формуле вроде как давление, оказываемое на дно сосуда. Если бочка круглая и расположена горизонтально - то где у неё дно? . На мой взгляд зависимость давления от уровня воды в данном случае будет нелинейной и придётся делать дополнительную коррекцию, связанную с окружностью бочки. А может быть и отдельная формула существует . Но это всё мои субъективные теоретические суждения, однако вполне вероятные.

[khal]

tcoder,

да не, меряется же не объем, а высота

зависимость давления от высоты уровня будет строго линейная, независимо от геометрии бочки.

При высоте уровня 5 метров давление 0,5 бар,

при 2,5 метра 0,25 бар и тд

Изменено 16 мая, 2014 пользователем khal

[mr_smit]

P в этой формуле вроде как давление, оказываемое на дно сосуда.

Совершенно верно. Давление в сосудах разной формы, но с одной и той же площадью основания, будет одинаковым. И то при условии что дно плоское.

У нас тензодатчик стоит под одной из опор ёмкости для системы поддержания давления воды в коллекторе. Измеряет вес. В настройках задается объём ёмкости и ещё что то сейчас не вспомню. Потому что установка может работать с разными ёмкостями. Датчик с токовым выходом 4-20 мА. В настройках есть пункт - значение в мА при пустой ёмкости и значение в мА при полностью заполненной. Когда у нас полетела эта панель, то на новой эти значения мы выставляли опытным путем через сервисное меню. Всё сливали, потом заполняли полностью. А вот по какой формуле высчитывается промежуточный уровень её заполнения я честно сказать не задумывался.

Vasyliy_1990, скорее всего придется менять тип датчика и измерять вес воды. И зная размеры бочки (диаметр, высоту), определять на сколько она заполнена. К тому же датчик который вы выбрали дифференциальный. Т.е. он измеряет разницу давлений. Поэтому и входа у него два. Разницу между чем и чем вы собрались им измерять?

Изменено 16 мая, 2014 пользователем mr_smit

[tcoder]

зависимость давления от высоты уровня будет строго линейная, независимо от геометрии бочки.

Наверно я неправильно выразился. Я имел ввиду, что график зависимости P-h не будет прямой линией. Я чуток тупанул, она и в вертикальной ёмкости не должна быть прямой. По поводу бочки на боку ход мыслей такой: по сути давление на дно сосуда оказывается массой воды. А в бочке на боку масса воды на разных уровнях разная... Причём основная масса сконцентрирована на средних уровнях... поэтому и показалось, что должна быть коррекция... правда если предположить, что дно у круглой бочки на боку - это линия по центру вдоль бочки, а стенки бочки наклонные.... возможно всё и без коррекций обойдётся... в общем интересный вопрос

* всё же кажется поправка на форму должна быть.

[Vasyliy_1990]

спасибо

А не подскажите по поводу усилителя, там напряжение в норме примерно 2,5 в при питании, какую микросхему можно применить для данного случая, или схемку подкинте если не сложно

[khal]

Vasyliy_1990

какую микросхему можно применить для данного случая

датчик со встроенным усилителем, дешевле выйдет (по настройке)

Изменено 16 мая, 2014 пользователем khal

[Vasyliy_1990]

Хотелось бы это датчик заставить работать, ибо стоит он около 1000

[andryxa]

Используйте этот с усилителем, нелинейности можно исправить программно.

[khal]

Хотелось бы это датчик заставить работать

если у вас бочка сообщается с атмосферой, тогда такая схема

а если бочка закрытого типа, тогда второй порт дифференциального датчика должен гидравлически сообщаться с верхней частью бочки

tcoder

по сути давление на дно сосуда оказывается массой воды. А в бочке на боку масса воды на разных уровнях разная... Причём основная масса сконцентрирована на средних уровнях...

Вы ошибаетесь!

поясню:

рядом стоят 2 цилиндрических открытых бочки разного диаметра (1 и 10 метров), заполнены водой

в бочке диаметром 1 метр на глубине 1 метр давление Р1

в бочке диаметром 10 метров на глубине 1 метр давление Р2

По вашему получается, что Р1<Р2

а на самом деле

Р1=Р2

или можно взять к примеру пруд и озеро

Изменено 16 мая, 2014 пользователем khal

[mvkarp]

khal, у второй схемы есть еще нюансы. Как то конденсат в компенсационной трубке, если она должна быть пустой, или испарение жидкости, если эта трубка дожна быть заполнена водой.

Vasyliy_1990, зависимость давления от высоты уровня жидкости строго линейная. Не слушайте про какие-то там компенсации в программе. Чушь все это.

[andryxa]

Зависимость может и линейная, показания датчика могут быть не линейные. То что вы называете чушью обычная практика для нелинейных датчиков.

[tcoder]

tcoder

по сути давление на дно сосуда оказывается массой воды. А в бочке на боку масса воды на разных уровнях разная... Причём основная масса сконцентрирована на средних уровнях...

Вы ошибаетесь!

Круглые бочки лежат на боку (рисунок в 1 посте). Где-то наткнулся на описание, что вес жидкости получается различным в бочке с расширяющимися стенками и в бочке с сужающимися стенками. А круглая бочка, лежащая на боку в разрезе имеет и те и другие стенки. А давление напрямую зависит от веса, как я понимаю. Вот отсюда и сомнения.

[mvkarp]

Зависимость может и линейная, показания датчика могут быть не линейные. То что вы называете чушью обычная практика для нелинейных датчиков.

Загляните в описание. Там указана нелинейность. Вернее, погрешность отклонения от линейности.

tcoder, давление жидкости на стенки сосуда Вы написали в посте 4. Отбросьте остальные сомнения.

[khal]

mvkarp,

у второй схемы есть еще нюансы

тс так и не сказал, что у него за бочка

Бывает, что в верхней части бочки ставят трубку перелива, которая гидравлически соединяет емкость с атмосферой

tcoder

Круглые бочки лежат на боку

Гидростатическое давление жидкости зависит от плотности р жидкости, от ускорения g свободного падения и от глубины h, на которой находится рассматриваемая точка. Оно не зависит от формы столба жидкости.

Изменено 16 мая, 2014 пользователем khal

[mvkarp]

Да и датчик у него не дифференциальный. Так что - просто измерять давление.

[Vasyliy_1990]

Мне бы примерную схемку усилителя для датчика, я так понимаю на Оу надо делать?

[khal]

mvkarp,

да не, судя по второму порту 26PC15SMT датчик все таки дифференциальный

Или же этот второй порт бутафорский

Vasyliy_1990

бочка закрытая или как?

Мне бы примерную схемку усилителя

вы кладите свою схемку, а вам скажут, подходит или нет

всяко быстрее пойдет, чем клянчить

Изменено 16 мая, 2014 пользователем khal

[Vasyliy_1990]

пытаюсь сделать так.

Схема датчика:

Второй вход рабочий, т. е. наверное дифференциальный.

Док:http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/2/6/P/C/26PC15SMT.shtml

[IMXO]

Мне бы примерную схемку усилителя для датчика, я так понимаю на Оу надо делать?

даташит на AD620 - классика жанра.... http://forum.cxem.ne...ttach_id=254817

а вопче учимся пользовать поиск... http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=73570

[mvkarp]

... судя по второму порту 26PC15SMT датчик все таки дифференциальный

Или же этот второй порт бутафорский

26pc-smd.pdf

Судя по даташиту - настоящий дифф.

[Vasyliy_1990]

А можно ли по этой ссылке собрать? http://www.compel.ru...-dreyfom/#rlcje

на lm324, т к AD620 негде достать пока

Изменено 16 мая, 2014 пользователем Vasyliy_1990

[khal]

пытаюсь сделать

статью по ОУ читали?

Операционный усилитель? Это очень просто!