🚀 go-pugleaf

On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article m4kd76F8ov7U1@mid.individual.net
<nil@nil.nil>  (Eric Bruecklmeier)  wrote:

> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:

> [...]

>>
>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>

> TOF?

> z.B.

> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html

Danke, hochinteressant, gibs auch evaluation kits von STMicro.

https://www.youtube.com/watch?v=yytfrtn2pmc

und hier ein längerer Artikel:

https://www.waveshare.com/wiki/TOF_Laser_Range_Sensor

Ist wohl alles Neuland lt. STMicro

unklar wie das mit Korrosion und Wasser(dampf) ist.

Geht einsperren in Glas/PET/Plastik-Fläschchen?

Also alles mal unter Projekte gebunkert für Zeiten, in denen ich als
Rentner mal nix zu tun hab :) Aber irgendwas ist immer. Und sei es
nur ein Wasserrohrbruch, Ameisenüberfall, Elektrozaun, Stromversorgung,
Materialbeschaffung, Autoreparatur, Apotheken und Arzt, Krankenhaus...

und Miriaden von anderen Zeitfressern.



Bin gerade dabei Druckmesser zu benutzen, teuer aber sieht sehr
vielversprechend aus. Ähnlich diesem:

https://www.aliexpress.us/item/3256804123486163.html

und der Anzeige:

https://de.aliexpress.com/item/1005003710924007.html

Ich werde berichten.



Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit)      iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article m4kg6rF9cehU2@mid.individual.net
<peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de>  (Peter Heitzer)  wrote:

> Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>> Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>>
>>> [...]
>>>
>>>>
>>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>>
>>>
>>> TOF?
>>>
>>> z.B.
>>>
>>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html

>> bzw.

>> https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html

>> Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
>> wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
> Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
> mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.
> Bei hohen Tanks wäre IMO ein Drucksensor am Boden des Tanks eine
> zuverlässigere Methode.

Ich probiere es gerade mit so einem Ducksensor...
sh. anderes posting


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

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On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article m4kkd7Fa5rfU1@mid.individual.net
<u@5i7.de>  (Eric Bruecklmeier)  wrote:

> Am 27.03.2025 um 09:22 schrieb Peter Heitzer:
>> Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>>> Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>>>
>>>> [...]
>>>>
>>>>>
>>>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>>>
>>>>
>>>> TOF?
>>>>
>>>> z.B.
>>>>
>>>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html
>>
>>> bzw.
>>
>>> https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html
>>
>>> Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
>>> wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
>> Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
>> mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.

> Naja, TOF auf ein schwimmendes Objekt wäre halt deutlich einfacher zu
> realisieren und auch deutlich zuverlässiger, als ein mechanischer Aufbau.

> Kunststoffrohr mit Löchern, Tischtennisball rein, oben TOF drauf ->
> fertich...

Gute Idee, aber was mit Feuchtigkeit... ist, muss noch erforscht werden.
Gebunkert!


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

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Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>
>> [...]
>>
>>>
>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>
>>
>> TOF?
>>
>> z.B.
>>
>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html

>bzw.

>https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html

>Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
>wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.
Bei hohen Tanks wäre IMO ein Drucksensor am Boden des Tanks eine
zuverlässigere Methode.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:

[...]

>
> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>

TOF?

z.B.

https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html

Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>
> [...]
>
>>
>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>
>
> TOF?
>
> z.B.
>
> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html

bzw.

https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html

Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.

Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
> \ US-Sensor_Wasserstand.txt	all20250327

> Bei meinem Tank ist aber nur 10cm Luftstrecke zwischen Deckel und Wasser.
> Also DN100 Rohr in neuem Deckelloch und Deckel aufs Rohr mit Sensor.
> Voila 25cm, alles gut... Denkste!
>
> Der Öffnungskegel liegt bei 75° weil der Sensor wohl für Auto
> (Rückwärts fahren) und zur Überwachung von Parkplätzen entwickelt wurde.

Vielleicht solltest du mal ein DÜNNES Rohr probieren. Dann gibt's
weniger Reflexionen. Am Besten den Sensor auch noch mit einem
Gummi-O-Ring dicht am Rohr befestigen. (Besser FAST dicht, weil der
Pegel im Rohr ja der gleiche sein soll wie im Tank.) Dann kommt der
Schall nicht mehr aus, sondern kann halt NUR noch im Rohr entlang
laufen. Das Rohr könntest du dann evtl. auch schräg einbauen, um die 25
cm garantieren zu können.
Luftreibung im Rohr könnte dafür sorgen, dass die Schallgeschwindigkeit
etwas langsamer wird. Musst du halt mal ausprobieren.

Mit 75° Öffnungswinkel ruft das System sozusagen in einen große Saal und
greift sich den ersten Impuls, der am Sensor ankommt.

Mit dem Dünnen Rohr hast du quasi ein Stethoskop, das sich für die
Schalleindrücke von woanders überhaupt nicht interessiert.

--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de

Am 27.03.2025 um 09:22 schrieb Peter Heitzer:
> Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>> Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>>
>>> [...]
>>>
>>>>
>>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>>
>>>
>>> TOF?
>>>
>>> z.B.
>>>
>>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html
>
>> bzw.
>
>> https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html
>
>> Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
>> wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
> Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
> mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.

Naja, TOF auf ein schwimmendes Objekt wäre halt deutlich einfacher zu
realisieren und auch deutlich zuverlässiger, als ein mechanischer Aufbau.

Kunststoffrohr mit Löchern, Tischtennisball rein, oben TOF drauf ->
fertich...

Am 27.03.25 um 10:04 schrieb Christoph Müller:
> Vielleicht solltest du mal ein DÜNNES Rohr probieren.

Einen Hohlleiter für 40kHz zu basteln halte ich für schwierig. Im
Besonderen die Ein- und Auskopplung. Ansonsten misst man allenfalls die
Rohrlänge.

Wenn es unbedingt US sein soll könnte man zwei Dinge versuchen:

1. dünnes Rohr (Wellenlänge), das bis ganz unten in den Tank reicht.
Oben offen und den Sensor mit wenig Abstand davor. Wahrscheinlich muss
man für die Einkopplung einen Waveguide basteln.
Probleme: erstens ändert das dünne Rohr die Schallgeschwindigkeit - das
kann man in Software kompensieren. Zum anderen ist es sehr anfällig
gegen Verschmutzung.

2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist, aber diesmal den Sensor nicht
oben in einen verschlossenen Deckel, sondern ganz leicht eintauchend am
oberen Ende fixieren. Dadurch führen alle Reflexionen im Rohr erst mal
vom Sensor weg bzw. liegen in der Totzeit.
Auch hier muss man aufpassen, sich keine parasitären Reflexionen von
außerhalb des Rohrs im Zeitfenster der Messung einzufangen.
Zudem reflektieren auch die Rohrenden zu einem gewissen Grad (so wie
jede Diskontinuität). Die einfachste Lösung dagegen ist, wenn das Rohr
so kurz ist, dass es komplett im toten Bereich liegt. Das hilft
allerdings nicht, gegen Mehrfachreflexionen oben und unten. Spätestens
nach 3 Reflexionen am Rohrende muss das Signal so schwach sein, dass es
unter der Wahrnehmungsschwelle des Sensors liegt. Das ist mit DN100 bei
den paar Millimeter Wellenlänge vmtl. zu schaffen.


> Mit 75° Öffnungswinkel ruft das System sozusagen in einen große Saal und
> greift sich den ersten Impuls, der am Sensor ankommt.
>
> Mit dem Dünnen Rohr hast du quasi ein Stethoskop, das sich für die
> Schalleindrücke von woanders überhaupt nicht interessiert.

Halte ich wie gesagt für schwierig.
Ich würde vmtl. erst mal Lösung 2 probieren.


Marcel

Am 27.03.25 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
> Der Öffnungskegel liegt bei 75° weil der Sensor wohl für Auto
> (Rückwärts fahren) und zur Überwachung von Parkplätzen entwickelt wurde.
>
> Das steht aber nirgens, nur bei einem Chat habe ich zufällig diesen
> Hinweis gefunden.
>
> Meine Tanks haben gut 70cm Durchmesser bei rund 0,7 - 1m Höhe.
> Der grosse Öffnungskegel sieht dann ziemlich schnell die Wände.
> Drum kann ich nix vernünftiges messen, bei geringerem Wasserstand
> fängt er an zu spinnen.

Das fühlt sich nach einer ungeeigneten Messmethode an.

Ich würde einen Drucksensor (hydrostatisch) nehmen. Das ist sehr
zuverlässig.


> Ausserdem ist er so empfindlich (klar man will ja dünne Schilderpfosten
> erkennen), dass schon das Kabel vom Schwimmerschalter gesehen wird.

Ein Echolot wird immer alles erkennen, was Schall zurückwirft.
Verstecken geht nur durch deutlich kleiner als die Wellenlänge,
Absorption oder abgewandte Flächen (wie bei der Stealth-Fliegern).
Nichts davon ist hier praktikabel. I.d.R. muss man die letzten beiden
sogar kombinieren.

Für große Bassins ist die US-Methode OK. Für so Kleinkram eher nicht.
Vor allem ist sie billig.


> Schwimmer mit Tricks nahe der Wand halten, bringt nicht den vollen Erfolg.

Wenn sowieso ein Schwimmer drin ist, kannst du nicht dessen Wert abgreifen?


> Das nächste Problem: die Tanks kriegen tagsüber voll die Sonne und
> nachts kühlen die aus. Also Sensor und Deckel sind mit Kondulenzwasser
> klatschnass.

Also ist wasserfeste Technik gefragt.

> Alle Füllstands Applikationen zeigen den Sensor frei hängend in
> unterirdischen Zysternen mit mehren Metern Durchmesser.

... wofür er konstruiert ist.


> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>
> Viel Zeit und Geld sinnlos verballert!

Evtl. kannst du die DN100-Lösung doch noch retten. Siehe meine Antwort
auf Christoph. Du musst auf jeden Fall in Wellenleitung denken.


Marcel

On 3/27/25 10:34, Eric Bruecklmeier wrote:
> Am 27.03.2025 um 09:22 schrieb Peter Heitzer:
>> Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>>> Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>>>
>>>> [...]
>>>>
>>>>>
>>>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>>>
>>>>
>>>> TOF?
>>>>
>>>> z.B.
>>>>
>>>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html
>>
>>> bzw.
>>
>>> https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html
>>
>>> Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
>>> wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
>> Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
>> mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.
>
> Naja, TOF auf ein schwimmendes Objekt wäre halt deutlich einfacher zu
> realisieren und auch deutlich zuverlässiger, als ein mechanischer Aufbau.
>
> Kunststoffrohr mit Löchern, Tischtennisball rein, oben TOF drauf ->
> fertich...

Auch die TOFs haben einen Öffnungswinkel...!

Olaf

Wolfgang Allinger wrote:
>
> \ US-Sensor_Wasserstand.txt     all20250327
>
> Thema Wasserstand-Messung-US
>
> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!

Was hat Dir denn an der kapazitiven Methode nicht gefallen?

MfG
hjs

Am 27.03.2025 um 14:18 schrieb Marcel Mueller:
> Am 27.03.25 um 10:04 schrieb Christoph Müller:
>> Vielleicht solltest du mal ein DÜNNES Rohr probieren.

> Einen Hohlleiter für 40kHz zu basteln halte ich für schwierig. Im
> Besonderen die Ein- und Auskopplung. Ansonsten misst man allenfalls die
> Rohrlänge.

Wo siehst du die Probleme? US - das sind mechanische Schwingungen. Im
Rohr also einfach sich fortpflanzende Druckschwankungen longitudinaner
Natur. Der Innendurchmesser des Rohres sollte idealerweise dem
Durchmesser des Sensors entsprechen.

> Wenn es unbedingt US sein soll könnte man zwei Dinge versuchen:

Dachte, du hättest schon einen US-Sensor und willst diesen auch verbauen.

> 1. dünnes Rohr (Wellenlänge),

nix Wellenlänge. Innendurchmesser entspricht Sensordurchmesser.

> das bis ganz unten in den Tank reicht.

Ja.

> Oben offen und den Sensor mit wenig Abstand davor.

Ich hätte den Sensor direkt drauf montiert. Evtl. sogar mit Dichtung.
Ein bis zwei Zentimeter drunter ein 2mm-Loch zur Rohrentlüftung. Da
kommt nicht viel Ungeziefer durch. Am unteren Ende eine Kerbe von
vielleicht 2x2mm². Sollte reichen. Kommt auch nicht viel Ungeziefer
durch, wenn du das unsere Rohrende dicht auf den Tankboden aufstehen lässt.

> Wahrscheinlich muss
> man für die Einkopplung einen Waveguide basteln.

Ich hätte da gar nichts weiter gemacht. Wie stellst du dir einen
Waveguide für US vor?

> Probleme: erstens ändert das dünne Rohr die Schallgeschwindigkeit - das
> kann man in Software kompensieren.

Eben. So gesehen sollte das kein Problem sein.

> Zum anderen ist es sehr anfällig
> gegen Verschmutzung.

Mit KLEINEN Löchern (ca. 2mm Durchmesser) sollte sich die Verschmutzung
in Grenzen halten. Kommt halt drauf an, was alles in der Flüssigkeit rum
schwimmt. Bodensatz könnte natürlich schon ein Problem werden.

> 2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist, aber diesmal den Sensor nicht
> oben in einen verschlossenen Deckel, sondern ganz leicht eintauchend am
> oberen Ende fixieren. Dadurch führen alle Reflexionen im Rohr erst mal
> vom Sensor weg bzw. liegen in der Totzeit.
> Auch hier muss man aufpassen, sich keine parasitären Reflexionen von
> außerhalb des Rohrs im Zeitfenster der Messung einzufangen.
> Zudem reflektieren auch die Rohrenden zu einem gewissen Grad (so wie
> jede Diskontinuität).

Na ja - vermutlich wird einfach die Zeit des ERSTEN rückkehrenden
Impulses gemessen. Was dann hinterher noch an Hall, Echo, Reflexionen,
Resonanzen usw folgt, sollte dem Sensor eigentlich egal sein. Führt nur
dazu, dass du eben längere Pausen zwischen den Messungen einhalten
solltest, damit dein Sensor keinen undefinierten Klangbrei detektieren
muss. Der misst dir dann nämlich alle Hausnummern raus, die du (nicht)
haben willst.

> Die einfachste Lösung dagegen ist, wenn das Rohr
> so kurz ist, dass es komplett im toten Bereich liegt. Das hilft
> allerdings nicht, gegen Mehrfachreflexionen oben und unten. Spätestens
> nach 3 Reflexionen am Rohrende muss das Signal so schwach sein, dass es
> unter der Wahrnehmungsschwelle des Sensors liegt. Das ist mit DN100 bei
> den paar Millimeter Wellenlänge vmtl. zu schaffen.
>
>
>> Mit 75° Öffnungswinkel ruft das System sozusagen in einen große Saal
>> und greift sich den ersten Impuls, der am Sensor ankommt.
>>
>> Mit dem Dünnen Rohr hast du quasi ein Stethoskop, das sich für die
>> Schalleindrücke von woanders überhaupt nicht interessiert.
>
> Halte ich wie gesagt für schwierig.
> Ich würde vmtl. erst mal Lösung 2 probieren.

Viel Spaß damit! Ergebnis würde mich interessieren.

--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de

On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article vs3jg5$ildj$2@gwaiyur.mb-net.net
<news.5.maazl@spamgourmet.org>  (Marcel Mueller)  wrote:

> Das fühlt sich nach einer ungeeigneten Messmethode an.

Soweit bin ich jetzt auch :(

> Ich würde einen Drucksensor (hydrostatisch) nehmen. Das ist sehr
> zuverlässig.

Ja, iss gerade in der Mache.


> Für große Bassins ist die US-Methode OK. Für so Kleinkram eher nicht.
> Vor allem ist sie billig.

Stympt, drum der Versuch, aber Versuch macht kluch und ich bin ab davon!

>> Schwimmer mit Tricks nahe der Wand halten, bringt nicht den vollen Erfolg.

> Wenn sowieso ein Schwimmer drin ist, kannst du nicht dessen Wert abgreifen?

Nein, ist nur ein SicherheitsÖffner, der die Pumpe trennt, damit die nicht
trocken läuft.

>> Das nächste Problem: die Tanks kriegen tagsüber voll die Sonne und
>> nachts kühlen die aus. Also Sensor und Deckel sind mit Kondulenzwasser
>> klatschnass.

> Also ist wasserfeste Technik gefragt.

Der Sensor soll angeblich wasserdicht sein. :O


>> Alle Füllstands Applikationen zeigen den Sensor frei hängend in
>> unterirdischen Zysternen mit mehren Metern Durchmesser.

> ... wofür er konstruiert ist.

Nö, für Auto rückwärts, dann merkte man, dass das auch für Parkplätze
geht.


>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>
>> Viel Zeit und Geld sinnlos verballert!

> Evtl. kannst du die DN100-Lösung doch noch retten. Siehe meine Antwort
> auf Christoph. Du musst auf jeden Fall in Wellenleitung denken.

Nö, damit bin ich durch.

Trotzdem Danke fürs Mitmachen :)


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit)      iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article 67E56428.2CF1DC9E@hrz.tu-chemnitz.de
<echo@hrz.tu-chemnitz.de>  (Hans-Juergen Schneider)  wrote:

> Wolfgang Allinger wrote:
>>
>> \ US-Sensor_Wasserstand.txt     all20250327
>>
>> Thema Wasserstand-Messung-US
>>
>> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
>> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
>> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!

> Was hat Dir denn an der kapazitiven Methode nicht gefallen?

Hab keinen gescheiten Wandler entdeckt.


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit)      iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

Am 27.03.2025 um 15:11 schrieb Olaf Schultz:
> On 3/27/25 10:34, Eric Bruecklmeier wrote:
>> Am 27.03.2025 um 09:22 schrieb Peter Heitzer:
>>> Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>>>> Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>>>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>>>>
>>>>> [...]
>>>>>
>>>>>>
>>>>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>>>>
>>>>>
>>>>> TOF?
>>>>>
>>>>> z.B.
>>>>>
>>>>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html
>>>
>>>> bzw.
>>>
>>>> https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html
>>>
>>>> Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche was
>>>> wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
>>> Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
>>> mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.
>>
>> Naja, TOF auf ein schwimmendes Objekt wäre halt deutlich einfacher zu
>> realisieren und auch deutlich zuverlässiger, als ein mechanischer Aufbau.
>>
>> Kunststoffrohr mit Löchern, Tischtennisball rein, oben TOF drauf ->
>> fertich...
>
> Auch die TOFs haben einen Öffnungswinkel...!

Der muß halt zum Rohr passen...

On 3/27/25 17:08, Eric Bruecklmeier wrote:
> Am 27.03.2025 um 15:11 schrieb Olaf Schultz:
>> On 3/27/25 10:34, Eric Bruecklmeier wrote:
>>> Am 27.03.2025 um 09:22 schrieb Peter Heitzer:
>>>> Eric Bruecklmeier <nil@nil.nil> wrote:
>>>>> Am 27.03.2025 um 08:31 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>>>>> Am 27.03.2025 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
>>>>>>
>>>>>> [...]
>>>>>>
>>>>>>>
>>>>>>> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>>>>>>>
>>>>>>
>>>>>> TOF?
>>>>>>
>>>>>> z.B.
>>>>>>
>>>>>> https://de.aliexpress.com/item/1005005669082817.html
>>>>
>>>>> bzw.
>>>>
>>>>> https://de.aliexpress.com/item/1005006083910929.html
>>>>
>>>>> Ich habe allerdings keine Ahnung, ob das bei einer Wasseroberfläche
>>>>> was
>>>>> wird... Evtl. bräuchte es noch eine Art Schwimmer auf der Oberfläche.
>>>> Wenn es einen Schwimmer braucht, dann könnte man gleich einen
>>>> mechanischen Füllstandsanzeiger mit Poti zur Auswertung verwenden.
>>>
>>> Naja, TOF auf ein schwimmendes Objekt wäre halt deutlich einfacher zu
>>> realisieren und auch deutlich zuverlässiger, als ein mechanischer
>>> Aufbau.
>>>
>>> Kunststoffrohr mit Löchern, Tischtennisball rein, oben TOF drauf ->
>>> fertich...
>>
>> Auch die TOFs haben einen Öffnungswinkel...!
>
> Der muß halt zum Rohr passen...


Ich stehe hier vor einem ähnlichen Problem... sind diese 1500
ltr-"Öl-Behhälter... meine Idee wäre wohl: Schwimmer-Gewicht mit Seil
verbinden und über eine Seilrolle eines 10-Gang-Wendelpotis schlingen...
  da sollte einfach mit einem AD-Wandler dann die Spannung abfragen..
Hub kleiner 1,7 m....  ist lowtech und robust und außerhalb
unterbringbar... nichts elektrisches im Wasser

Da ist der Öffnungswinkel recht klein;-)

Viel Erfolg, Olaf

Wolfgang Allinger <all2001@spambog.com> wrote:


 >Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!

Die industrielle/professionelle Loesung sind da auch
Radarsensoren. Aber da wird dir der Preis nicht gefallen.

Olaf

Am 27.03.2025 um 09:41 schrieb Wolfgang Allinger:
...
> Bin gerade dabei Druckmesser zu benutzen, teuer aber sieht sehr
> vielversprechend aus.
...
Bei Öltanks (in ähnlichen Größen wie die beschriebenen Wassertanks) wird
auch oft mit Drucksensoren gearbeitet, habe selber welche in meinen
Öltanks.
Genauigkeitswunder darf man nicht erwarten, aber die Abweichungen liegen
über alles noch im einstelligen % Bereich, passt IMO.
--
Thomas

olaf wrote:
> Die industrielle/professionelle Loesung sind da auch
> Radarsensoren. Aber da wird dir der Preis nicht gefallen.

So wie Saugroboter inzwischen zur Massenware wurden -- selbst ich habe
einen, der trotz Heimwehs Telephonverbot hat -- sollte Lidar inzwischen
billig und gut zu finden sein.


-- 
/¯\   No  |    Dipl.-Ing. F. Axel Berger    Tel: +49/ 221/ 7771 8067
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/ \  Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

Hi Wolfgang,
> \ US-Sensor_Wasserstand.txt	all20250327

> Der Sensor ist ein S/E (Sende/Empfang) US mit ca. 40kHz Luftschall.

Also ca 8,6 mm Wellenlänge.

> Der Piezo Kristall wird gepulst und dann wird auf Empfang geschaltet.
> Das verbraucht Zeit und daher ist der Mindestabstand zwischen Objekt
> Wasseroberfläche und Sensor ca. 23cm

Die Pulse sind eben nicht beliebig kurz. Das würde eine ziemliche
Dämpfung des Piezos erfordern, dann taugt er aber nicht mehr als
Empfänger. Außerdem ist Dämpfung teuer.

> Bei meinem Tank ist aber nur 10cm Luftstrecke zwischen Deckel und Wasser.
> Meine Tanks haben gut 70cm Durchmesser bei rund 0,7 - 1m Höhe.

Das sind ja schon mal Randbedingungen, mit denen man etwas abfangen kann.

> Ausserdem ist er so empfindlich (klar man will ja dünne Schilderpfosten
> erkennen), dass schon das Kabel vom Schwimmerschalter gesehen wird.
> Schwimmer mit Tricks nahe der Wand halten, bringt nicht den vollen Erfolg.

Es gibt AFAIR Routinen, die die Auswertug im µC machen, statt das ein
Modul fertig erledigen zu lassen. Einige preisgünstige ARM-µCs haben
ADCs um die 1 MSps mit 12 Bit.

> Das nächste Problem: die Tanks kriegen tagsüber voll die Sonne und
> nachts kühlen die aus. Also Sensor und Deckel sind mit Kondulenzwasser
> klatschnass.

Das wirst Du abstellen müssen. Wir haben das in einem Projekt zur
Bohrerbruchkontrolle damit behoben, das spritzende Bohrwasser mit
Luftdruck im Röhrchen vor der Optik fernzuhalten. Das angebrachte
Röhrchen hat darüberhinaus den angenehmen Effekt der zusätzlichen
Störsicherheit durch Streulicht reduziert.

> Der Sensor ist wasserdicht (Auto), macht also nichts... ODER?
> Die Tropfen bleiben am Sensor hängen und der fängt dadurch an zu
> spinnen und zu schielen. Sköne Skeisse (auf Sauerländisch)

Der Vorschlag, den Sensor schräg zu legen kam ja schon. Der mit dem Rohr
auch. Aber eben kein 100 mm Durchmesser. Eher im (sub) cm
Innendurchmesser. Dann sollte auch ein Radius machbar sein, der die
Schrägstellung des Sensors ermöglicht

> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!

Zumindest nicht ohne Begleitmaßnahmen.

> Viel Zeit und Geld sinnlos verballert!

Na na, wer wird die Flinte zu früh ins Korn werfen.

Von Christoph kamen ja schon recht brauchbare Ideen, auch wenn ich die 2
mm Löcher für zu groß halte. Außerdem würde ich das obere
Entlüftungsloch gleich so anbringen, dass man dort auch Druckluft
einbringen kann, um da Rohr und die unteren Löcher damit freizublasen.
Lieber das Teil unten offen lassen und regelmäßig frei blasen, als zu
kleine Löcher, die sich zusetzen. Mit kurzen und knackigen Luftstößen
brauchst Du nicht mal viel Luft in einem dünnen Röhrchen. Wenn das
Röhrchen steif genug ist, bleibt die Dämpfung entspannt. Denk dran. Frei
Im Raum verliert sich die Intensität sehr schnell. Im geführten Rohr
weniger. Über die Impedanz der Ankopplung würde ich mir wenig kopf
machen. Die dürfte im Rohr eher besser sein als frei Luft. "Rohe"
Piezoscheiben sind diesbezüglich in freier Luft eher furchtbar. Je
härter das Medium, desto besser die Einkopplung. Das Röhrchen dürfte
eher steifer sein als freie Abstrahlung. Die Piezohörner sind quasi das
mechanische Äquivalent zur Hühnerleiter bei HF.

Marte

Am 27.03.25 um 05:19 schrieb Wolfgang Allinger:
> \ US-Sensor_Wasserstand.txt	all20250327
>
> Thema Wasserstand-Messung-US
>
> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!
>
> Weil:
> Der Sensor ist ein S/E (Sende/Empfang) US mit ca. 40kHz Luftschall.
>
> Der Piezo Kristall wird gepulst und dann wird auf Empfang geschaltet.
> Das verbraucht Zeit und daher ist der Mindestabstand zwischen Objekt
> Wasseroberfläche und Sensor ca. 23cm
>
> Bei meinem Tank ist aber nur 10cm Luftstrecke zwischen Deckel und Wasser.
> Also DN100 Rohr in neuem Deckelloch und Deckel aufs Rohr mit Sensor.
> Voila 25cm, alles gut... Denkste!
>
> Der Öffnungskegel liegt bei 75° weil der Sensor wohl für Auto
> (Rückwärts fahren) und zur Überwachung von Parkplätzen entwickelt wurde.
>
> Das steht aber nirgens, nur bei einem Chat habe ich zufällig diesen
> Hinweis gefunden.
>
> Meine Tanks haben gut 70cm Durchmesser bei rund 0,7 - 1m Höhe.
> Der grosse Öffnungskegel sieht dann ziemlich schnell die Wände.
> Drum kann ich nix vernünftiges messen, bei geringerem Wasserstand
> fängt er an zu spinnen.
>
> Ausserdem ist er so empfindlich (klar man will ja dünne Schilderpfosten
> erkennen), dass schon das Kabel vom Schwimmerschalter gesehen wird.
> Schwimmer mit Tricks nahe der Wand halten, bringt nicht den vollen Erfolg.
>
> Das nächste Problem: die Tanks kriegen tagsüber voll die Sonne und
> nachts kühlen die aus. Also Sensor und Deckel sind mit Kondulenzwasser
> klatschnass.
>
> Der Sensor ist wasserdicht (Auto), macht also nichts... ODER?
> Die Tropfen bleiben am Sensor hängen und der fängt dadurch an zu
> spinnen und zu schielen. Sköne Skeisse (auf Sauerländisch)
>
> Alle Füllstands Applikationen zeigen den Sensor frei hängend in
> unterirdischen Zysternen mit mehren Metern Durchmesser.
> Also grosser Abstand zu Wänden und wenig Kondulenzwasser,
> da die Temperaturen im Erdreich wenig schwanken.
>
> P.S. im Labor frei hängend den Abstand zu Fussboden oder Objekten
> wird mit wenigen mm Auflösung erstaunlich stabil gemessen.
> Auch Katzenhöhe lässt sich zuverlässig ermitteln :)
>
>
> Andere Anwendung mit Galgen überm Tümpel, auch keine Wand
> und ...
>
> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>
> Viel Zeit und Geld sinnlos verballert!
>
>
> Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
> Wolfgang
>
Ein Rohr; Darin ein Schwimmer mit Magnet; Daneben in definierten
Abständen RED-Kontakte; Beliebig abstufbar.

Bernd

Am 27.03.2025 um 18:01 schrieb Olaf Schultz:

> Ich stehe hier vor einem ähnlichen Problem... sind diese 1500 ltr-"Öl-
> Behhälter... meine Idee wäre wohl: Schwimmer-Gewicht mit Seil verbinden
> und über eine Seilrolle eines 10-Gang-Wendelpotis schlingen...  da
> sollte einfach mit einem AD-Wandler dann die Spannung abfragen..
> Hub kleiner 1,7 m....  ist lowtech und robust und außerhalb
> unterbringbar... nichts elektrisches im Wasser

"Seilzugsensor" ist das Zauberwort. Die Dinger sind aber nicht ganz
billig. Bei Alibaba um 20...100,- Euro.


--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de

Wolfgang Allinger <all2001@spambog.com> wrote:
>\ US-Sensor_Wasserstand.txt     all20250327

>Thema Wasserstand-Messung-US

>Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
>AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
>funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!

>Weil:
>Der Sensor ist ein S/E (Sende/Empfang) US mit ca. 40kHz Luftschall.

>Der Piezo Kristall wird gepulst und dann wird auf Empfang geschaltet.
>Das verbraucht Zeit und daher ist der Mindestabstand zwischen Objekt
>Wasseroberfläche und Sensor ca. 23cm
Mir ist noch eine Idee gekommen. Prinzip Orgelpfeife; je nach Füllstand
ändert sich die Frequenz.


--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

On 3/26/25 9:19 PM, Wolfgang Allinger wrote:
> \ US-Sensor_Wasserstand.txt	all20250327
>
> Thema Wasserstand-Messung-US
>
> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!
>
> Weil:
> Der Sensor ist ein S/E (Sende/Empfang) US mit ca. 40kHz Luftschall.
>
> Der Piezo Kristall wird gepulst und dann wird auf Empfang geschaltet.
> Das verbraucht Zeit und daher ist der Mindestabstand zwischen Objekt
> Wasseroberfläche und Sensor ca. 23cm
>

23cm deutet auf Billigprodukt hin.


> Bei meinem Tank ist aber nur 10cm Luftstrecke zwischen Deckel und Wasser.
> Also DN100 Rohr in neuem Deckelloch und Deckel aufs Rohr mit Sensor.
> Voila 25cm, alles gut... Denkste!
>
> Der Öffnungskegel liegt bei 75° weil der Sensor wohl für Auto
> (Rückwärts fahren) und zur Überwachung von Parkplätzen entwickelt wurde.
>

75 Grad? Urgs ..


> Das steht aber nirgens, nur bei einem Chat habe ich zufällig diesen
> Hinweis gefunden.
>
> Meine Tanks haben gut 70cm Durchmesser bei rund 0,7 - 1m Höhe.
> Der grosse Öffnungskegel sieht dann ziemlich schnell die Wände.
> Drum kann ich nix vernünftiges messen, bei geringerem Wasserstand
> fängt er an zu spinnen.
>
> Ausserdem ist er so empfindlich (klar man will ja dünne Schilderpfosten
> erkennen), dass schon das Kabel vom Schwimmerschalter gesehen wird.
> Schwimmer mit Tricks nahe der Wand halten, bringt nicht den vollen Erfolg.
>
> Das nächste Problem: die Tanks kriegen tagsüber voll die Sonne und
> nachts kühlen die aus. Also Sensor und Deckel sind mit Kondulenzwasser
> klatschnass.
>

Dagegen koennte leichtes lokales Heizen helfen, paar Watt und nur zu
Zeiten, wo "Kondulenz" ein Problem ist.


> Der Sensor ist wasserdicht (Auto), macht also nichts... ODER?
> Die Tropfen bleiben am Sensor hängen und der fängt dadurch an zu
> spinnen und zu schielen. Sköne Skeisse (auf Sauerländisch)
>

Oder bei Euch, etwas kraeftiger, eso es totalmente jodido :-)


> Alle Füllstands Applikationen zeigen den Sensor frei hängend in
> unterirdischen Zysternen mit mehren Metern Durchmesser.
> Also grosser Abstand zu Wänden und wenig Kondulenzwasser,
> da die Temperaturen im Erdreich wenig schwanken.
>

Gescheite TOF koennen das, jedoch nicht die billigen vom Chinamann. Ich
habe mal eine Anlage fuer kommerzielle Oeltanks entwickelt, die Dir
sogar anzeigen kann, ob sich eine Sifflage auf dem Wasser gebildet hat
und wie dick die ist. Oder ob sich unten im Tank Sediment anhaeuft. Das
ganze kostet aber, weil es per Motes und Satellitenanbindung
funktioniert. Dafuer koenntest Du waehrend einer Safari in Afrika
millimetergenau nachsehen, wieviel Wasser in Eurem Tank in Paraguay ist ...


> P.S. im Labor frei hängend den Abstand zu Fussboden oder Objekten
> wird mit wenigen mm Auflösung erstaunlich stabil gemessen.
> Auch Katzenhöhe lässt sich zuverlässig ermitteln :)
>
>
> Andere Anwendung mit Galgen überm Tümpel, auch keine Wand
> und ...
>
> Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>

Doch, schon, aber nicht diese Billigversionen. Mit mehr Knete geht das:

https://www.flowline.com/product/echopod-dx10-ultrasonic-liquid-level-transmitter/


> Viel Zeit und Geld sinnlos verballert!
>

Aber dabei gelernt, und das ist doch auch schonmal was, sogar auf unsere
alten Tage.

Anderer Vorschlag, Low Tech, unter $100:

https://www.jmesales.com/husky-clearly-gauge-72-in-liquid-level-gauge-2-in-npt/

Wird in Zoll angezeigt. Wenn Du das unbedingt vom Ohrensessel aus
ablesen musst, billige Webcam mit WiFi (WLAN) draufrichten. Vermutlich
gibt es das auch mit Mehrgang-Poti und Kabelanbindung.

Very Low Tech Loesung: Ab und zu einen Kiesel einwerfen und abschaetzen,
wie lange danach es gluckst, und alle paar Monate die Kiesel wieder
rausfischen :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Am 27.03.25 um 16:37 schrieb Christoph Müller:
>> Oben offen und den Sensor mit wenig Abstand davor.
>
> Ich hätte den Sensor direkt drauf montiert. Evtl. sogar mit Dichtung.

Das gibt halt wieder eine perfekte Reflexion.

> Ein bis zwei Zentimeter drunter ein 2mm-Loch zur Rohrentlüftung. Da
> kommt nicht viel Ungeziefer durch.

Spinnen problemlos. Und die stören mit der Zeit schon.

> Am unteren Ende eine Kerbe von
> vielleicht 2x2mm². Sollte reichen. Kommt auch nicht viel Ungeziefer
> durch, wenn du das unsere Rohrende dicht auf den Tankboden aufstehen lässt.

Im Wasser eher Schmutzpartikel.

>> Wahrscheinlich muss man für die Einkopplung einen Waveguide basteln.
>
> Ich hätte da gar nichts weiter gemacht. Wie stellst du dir einen
> Waveguide für US vor?

Irgendwas ohne scharfe Kanten.

>> Zum anderen ist es sehr anfällig gegen Verschmutzung.
>
> Mit KLEINEN Löchern (ca. 2mm Durchmesser) sollte sich die Verschmutzung
> in Grenzen halten. Kommt halt drauf an, was alles in der Flüssigkeit rum
> schwimmt. Bodensatz könnte natürlich schon ein Problem werden.

Das hat sich nach Regenwassertanks angehört. Da schwimmen oben die
Pollen drauf. Und die passen sogar (so ziemlich als einziges) durch mein
Metallsieb mit so kleinen Löchern, dass man fast nicht durchgucken kann.


>> 2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist, aber diesmal den Sensor nicht
>> oben in einen verschlossenen Deckel, sondern ganz leicht eintauchend
>> am oberen Ende fixieren. Dadurch führen alle Reflexionen im Rohr erst
>> mal vom Sensor weg bzw. liegen in der Totzeit.
>> Auch hier muss man aufpassen, sich keine parasitären Reflexionen von
>> außerhalb des Rohrs im Zeitfenster der Messung einzufangen.
>> Zudem reflektieren auch die Rohrenden zu einem gewissen Grad (so wie
>> jede Diskontinuität).
>
> Na ja - vermutlich wird einfach die Zeit des ERSTEN rückkehrenden
> Impulses gemessen.

Exakt. Chrip + Kreuzkorrelation, das erste Maximum über einem bestimmten
Pegel wird genommen.

> Was dann hinterher noch an Hall, Echo, Reflexionen,
> Resonanzen usw folgt, sollte dem Sensor eigentlich egal sein.

Das schon, aber wenn das Rohr oben am Deckel endet, so wie jetzt, dann
ist das Rohrende natürlich näher als das Wasser.


Marcel

On 28 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article m4n5abFmcu5U3@mid.individual.net
<peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de>  (Peter Heitzer)  wrote:

> Wolfgang Allinger <all2001@spambog.com> wrote:
>> \ US-Sensor_Wasserstand.txt     all20250327

>> Thema Wasserstand-Messung-US

>> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
>> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
>> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!

>> Weil:
>> Der Sensor ist ein S/E (Sende/Empfang) US mit ca. 40kHz Luftschall.

>> Der Piezo Kristall wird gepulst und dann wird auf Empfang geschaltet.
>> Das verbraucht Zeit und daher ist der Mindestabstand zwischen Objekt
>> Wasseroberfläche und Sensor ca. 23cm
> Mir ist noch eine Idee gekommen. Prinzip Orgelpfeife; je nach Füllstand
> ändert sich die Frequenz.

Gute Idee, bloss wo kann ich eine Orgelpfeife klauen?
Geistige Flachpfeifen laufen hier in PY genügend rum. Vulgo Politiker...
Nein, ich orgel nicht weiter :)

Statt orgeln müsste ein Tongenerator sweep an kleinem Lautsprecher bei
Resonanz dann einen deutlich lauteren Ton am Mike erzeugen.
Wasserdicht verpacken sollte auch gehen.
Sicher machbar, aber mir zuviel F&E.

Soll ich schon mal zum Patentamt rennen? Namen hätte ich schon:
Flötotti. Flötotto gibbet ja schon :)


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit)      iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

On 28 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article 67E6BC03.980EEC62@hrz.tu-chemnitz.de
<echo@hrz.tu-chemnitz.de>  (Hans-Juergen Schneider)  wrote:

> Wolfgang Allinger wrote:
>>
>> On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article
>> 67E56428.2CF1DC9E@hrz.tu-chemnitz.de <echo@hrz.tu-chemnitz.de>
>> (Hans-Juergen Schneider)  wrote:
>>
>>> Wolfgang Allinger wrote:
>>>> Thema Wasserstand-Messung-US
>>>>
>>>> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
>>>> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
>>>> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!
>>
>>> Was hat Dir denn an der kapazitiven Methode nicht gefallen?
>>
>> Hab keinen gescheiten Wandler entdeckt.

> Ja, da müsstest Du löten.
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01014a.pdf

Danke, Guter Hinweis, klingt gut, gebunkert aber zu spät für meine Lösung
mit Drucksensoren.


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

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ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
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On 28 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article vs6is5$slb4$2@gwaiyur.mb-net.net
<marte.schwarz@gmx.de>  (Marte Schwarz)  wrote:

> Hi Wolfgang,

>>> Was hat Dir denn an der kapazitiven Methode nicht gefallen?
>>
>> Hab keinen gescheiten Wandler entdeckt.

> Ein Stück alte Stegleitung sollte reichen. Das als HF Leitung denken und
>   die Stoßstelle reflektieren lassen. Auch das könnte man als
> Resonanzstrecke lauufen lassen und einen Schwingkreis damit
> konstruieren. Bei Dir wird keine EMV-Polizei auflaufen ;-)

EMV Bullerei? Nie nich in PY!
Ansonsten auch eine gute Idee.
Danke, gebunkert aber aktuell zu spät.




Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

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On 28 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article slrnvudqrb.4mr.u502sou@eva.bnhb484.de
<u502sou@bnhb484.de>  (Ignatios Souvatzis)  wrote:

> Ich habe den Anfang nicht mitbekommen, muss es denn elektrisch
> sein?

Ja, sh.u.

> Ich habe einen dünnen wasserfesten Faden an einem Ende mit zwei
> Edelstahlmuttern und einem Weinflaschenkorken, am anderen mit einer
> Edelstahlmutter verknotet, oben am Regentank durch den Deckel
> geführt und lasse die einzelne Mutter draussen herunterhängen, den
> Korken innen.

> Mutter draussen oben  - Regentonne leer
> Mutter draussen unten - Regentonne voll

> Dazwischen linear, wenn auch nicht kalibriert. Interessiert in
> diesem Fall aber nicht - wenn kein Tonnenwasser da ist, muessen
> wir halt wieder mit Leitungswasser gießen.

> Update mit einem linearen Inverter aus noch mehr faden und zwei
> Umlenkrollen und einem Klebebanddreieck als Zeiger ist angedacht,
> aber für überflüssig erklärt.

> Auf elektrische Fernabfrage habe ich seinerzeit verzichtet.

Danke, Gute mech. Lösung, aber ich habe keine Lust, nachts im Regen
rauszurennen und nach dem Pegel zu peilen. Elektrisch mit Fernanzeige im
Schlafzimmer beruhigt.



Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

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Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
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On 28 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article m4oegfFsu7aU1@mid.individual.net
<news@analogconsultants.com>  (Joerg)  wrote:

> On 3/26/25 9:19 PM, Wolfgang Allinger wrote:
>> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
>> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
>> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!
>>
>> Weil:
>> Der Sensor ist ein S/E (Sende/Empfang) US mit ca. 40kHz Luftschall.
>>
>> Der Piezo Kristall wird gepulst und dann wird auf Empfang geschaltet.
>> Das verbraucht Zeit und daher ist der Mindestabstand zwischen Objekt
>> Wasseroberfläche und Sensor ca. 23cm
>>

> 23cm deutet auf Billigprodukt hin.

Jau, aber Automotive in Grossmengen, daher billisch.

>> Bei meinem Tank ist aber nur 10cm Luftstrecke zwischen Deckel und Wasser.
>> Also DN100 Rohr in neuem Deckelloch und Deckel aufs Rohr mit Sensor.
>> Voila 25cm, alles gut... Denkste!
>>
>> Der Öffnungskegel liegt bei 75° weil der Sensor wohl für Auto
>> (Rückwärts fahren) und zur Überwachung von Parkplätzen entwickelt wurde.
>>

> 75 Grad? Urgs ..

Ja, für Rückwärtsfahren und Parkplatzkontrolle...
aber eben keinen Taug für meine Tanks.


>> Das nächste Problem: die Tanks kriegen tagsüber voll die Sonne und
>> nachts kühlen die aus. Also Sensor und Deckel sind mit Kondulenzwasser
>> klatschnass.
>>

> Dagegen koennte leichtes lokales Heizen helfen, paar Watt und nur zu
> Zeiten, wo "Kondulenz" ein Problem ist.


>> Der Sensor ist wasserdicht (Auto), macht also nichts... ODER?
>> Die Tropfen bleiben am Sensor hängen und der fängt dadurch an zu
>> spinnen und zu schielen. Sköne Skeisse (auf Sauerländisch)
>>

> Oder bei Euch, etwas kraeftiger, eso es totalmente jodido :-)

:-)))


>> Viel Zeit und Geld sinnlos verballert!
>>

> Aber dabei gelernt, und das ist doch auch schonmal was, sogar auf unsere
> alten Tage.

Jau...

> Very Low Tech Loesung: Ab und zu einen Kiesel einwerfen und abschaetzen,
> wie lange danach es gluckst, und alle paar Monate die Kiesel wieder
> rausfischen :-)

Wenn ich schon die Leiter aufikraxeln muss, und nen Stein reinwerfemuss
(jau PYer würden das machen), dann brauch ich nur zu gucken, damit ich
sehe, wie voll der Tank ist.


Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit)      iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

Wolfgang Allinger wrote:
>
> On 27 Mar 25 at group /de/sci/electronics in article 67E56428.2CF1DC9E@hrz.tu-chemnitz.de
> <echo@hrz.tu-chemnitz.de>  (Hans-Juergen Schneider)  wrote:
>
> > Wolfgang Allinger wrote:
> >> Thema Wasserstand-Messung-US
> >>
> >> Die Messung mit den üblichen Verdächtigen Ultraschall Sensoren
> >> AJ-SR04M samt irgendeinem Shelly/ESP32... Gedrisse
> >> funktioniert bei meinen Wassertanks NICHT!
>
> > Was hat Dir denn an der kapazitiven Methode nicht gefallen?
>
> Hab keinen gescheiten Wandler entdeckt.

Ja, da müsstest Du löten.
http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01014a.pdf

MfG
hjs

Hallo Peter,

> Mir ist noch eine Idee gekommen. Prinzip Orgelpfeife; je nach Füllstand
> ändert sich die Frequenz.

Im Prinzip würde es reichen, eine Piezoscheibe auf ein Rohr zu setzen
und dann versuchen, einen Resonanzschwinkreis damit anzuregen. Das
sollte einfacher gehen, als Flöten zu konstruieren.

Oder eben doch Reflektionen auswerten. Ich würde wohl tatsächlich einen
kleinen ARM7 nehmen (ich hab noch ein paar ADuC7020 herumliegen, der
kann auch 1 MSps und damit schauen, was in einem Schlauch an Impulsen
zurück kommt. Das Teil hat auch genug Rechenleistung, eine Korrelation
zu rechnen, wenn es nötig sein sollte, die Einhüllende vom Wellenpaket
von Überlagerungen auseinanderzuziehen. Wahrscheinlich reicht es aber,
die erste Echoline abzufangen.

Marte

Hi Wolfgang,

>> Was hat Dir denn an der kapazitiven Methode nicht gefallen?
>
> Hab keinen gescheiten Wandler entdeckt.

Ein Stück alte Stegleitung sollte reichen. Das als HF Leitung denken und
  die Stoßstelle reflektieren lassen. Auch das könnte man als
Resonanzstrecke lauufen lassen und einen Schwingkreis damit
konstruieren. Bei Dir wird keine EMV-Polizei auflaufen ;-)

Marte

Ich habe den Anfang nicht mitbekommen, muss es denn elektrisch
sein?

Ich habe einen dünnen wasserfesten Faden an einem Ende mit zwei
Edelstahlmuttern und einem Weinflaschenkorken, am anderen mit einer
Edelstahlmutter verknotet, oben am Regentank durch den Deckel
geführt und lasse die einzelne Mutter draussen herunterhängen, den
Korken innen.

Mutter draussen oben  - Regentonne leer
Mutter draussen unten - Regentonne voll

Dazwischen linear, wenn auch nicht kalibriert. Interessiert in
diesem Fall aber nicht - wenn kein Tonnenwasser da ist, muessen
wir halt wieder mit Leitungswasser gießen.

Update mit einem linearen Inverter aus noch mehr faden und zwei
Umlenkrollen und einem Klebebanddreieck als Zeiger ist angedacht,
aber für überflüssig erklärt.

Auf elektrische Fernabfrage habe ich seinerzeit verzichtet.

	-is

Hallo Marte,

Du schriebst am Fri, 28 Mar 2025 02:29:51 +0100:

> brauchst Du nicht mal viel Luft in einem dünnen Röhrchen. Wenn das 
> Röhrchen steif genug ist, bleibt die Dämpfung entspannt. Denk dran. Frei 
> Im Raum verliert sich die Intensität sehr schnell. Im geführten Rohr 
> weniger. ...

Ein paar Überlegungen zur - geometrischen - Dämpfung:
 - freie Abstrahlung im 3-dimensionalen Raum geht bekanntlich
   proportional zu 1/r²
 - freie Abstrahlung im _2_-dimensionalen,z.B. zwischen zwei Platten,
   geht proportional zu 1/r
 - freie Abstrahlung im _1_-dimensionalen,z.B. in einem Rohr, geht
   proportional zu 1/r^0 - d.h. es gibt _keine_ geometrische Dämpfung

Dazu kommt dann natürlich noch die jeweilige Dämpfung durch die Wände und
das Übertragungsmedium.

> weniger. Über die Impedanz der Ankopplung würde ich mir wenig kopf 
> machen. Die dürfte im Rohr eher besser sein als frei Luft. ...
Die Ankopplungsimpedanz kann eine ganze Menge ausmachen, wenn's dumm geht,
kommt fast garnix aus dem Wandler 'raus und der verbrät an seiner eigenen
Leistung. Das wissen auch ältere Funkamateure, denen ein schlechtes
Stehwellenverhältnis auf der Antennenleitung schon mal eine Senderendstufe
zum Abrauchen gebracht hat.

> machen. Die dürfte im Rohr eher besser sein als frei Luft. "Rohe" 
> Piezoscheiben sind diesbezüglich in freier Luft eher furchtbar. Je 

Die sind einfach total akustisch kurzgeschlossen.

> härter das Medium, desto besser die Einkopplung. Das Röhrchen dürfte 

Gilt nicht unbedingt - eine Härteänderung ist ein Impedanzsprung, aber bei
bstimmten Impedanzverhältnissen beidseits des Übergngs kann die dadurch
verursachte Reflexion verschwinden, was z.B. bei Brillenentspiegelung
genutzt wird.

> eher steifer sein als freie Abstrahlung. Die Piezohörner sind quasi das 
> mechanische Äquivalent zur Hühnerleiter bei HF.

Die Piezohörner sind Musterbeispiele für Impedanzanpassungsvorrichtungen,
genauso wie die meisten Blasinstrumente.

-- 
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------

Hallo Marcel,
>>> Oben offen und den Sensor mit wenig Abstand davor.
>> Ich hätte den Sensor direkt drauf montiert. Evtl. sogar mit Dichtung.
> Das gibt halt wieder eine perfekte Reflexion.

Je größer der Abstand, desto problematischer die Einkopplung wegen
doppletem Impedanzsprung. Die Wellenlänge liegt bei ca. 9 mm Ich wüsste
nicht, wo Du einen Vorteil ausmachen willst, den Schall nicht fest
einzufangen. Jede Streustrahluung vor dem Rohr macht Stress mich Echos.
Eine dichte Einkopplung macht zumindest keine Echolaufzeit an dieser
Stoßstelle und auch keine Abstrahlung am Rohreinstieg vorbei.
Wichtig könnte noch sein, den rückwärtig abgestrahlten Schall abzufangen
und todlaufen zu lassen, damit der nicht nach hinten schaut. Bei
fertigen Sensoren müsste man davon ausgehen, dass das schon gegeben ist.

>> Ein bis zwei Zentimeter drunter ein 2mm-Loch zur Rohrentlüftung. Da
>> kommt nicht viel Ungeziefer durch.

Je kürzer desto besser. Ich würde da nicht nur ein Loch vorsehen,
sondern einen Druckluftschlaucheingang, mit dem Du sowohl Wasser vom
Sensor wegpusten kannst, alsauch das Rohr selbst incl. der unteren
Öffung freiblasen kannst. Wenn Du da ein Manometer mit integrierst, hast
Du gleich einen zweiten Sensor. Den Druck langsam steigern, wenn die
Luft unten blubbert steigt der Druck langsamer weiter.

> Spinnen problemlos. Und die stören mit der Zeit schon.

Eher Mückenlarven und Moos/Algen

>> Am unteren Ende eine Kerbe von vielleicht 2x2mm². Sollte reichen.
>> Kommt auch nicht viel Ungeziefer durch, wenn du das unsere Rohrende
>> dicht auf den Tankboden aufstehen lässt.

Wozu das? Die unteren paar cm sammelt sich Schmodder. Da würde ich
Abstand davon halten.

>>> Wahrscheinlich muss man für die Einkopplung einen Waveguide basteln.

Glaub ich jetzt eher nicht

>> Ich hätte da gar nichts weiter gemacht. Wie stellst du dir einen
>> Waveguide für US vor?
> Irgendwas ohne scharfe Kanten.

Wie willst Du das am Piezo ankoppeln? Irgendwo hast Du den
Impedanzsprung. Ich würde den Rohrdurchmesser so wählen, dass die
akustisch relevante Fläche ins Rohr passt und den Rest drum herum eben
auffüllen, recht steif sogar.

>>> Zum anderen ist es sehr anfällig gegen Verschmutzung.
>>
>> Mit KLEINEN Löchern (ca. 2mm Durchmesser) sollte sich die
>> Verschmutzung in Grenzen halten.

Je kleiner die Löcher, desto schneller setzen sie sich zu.

>>> 2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist,

Ganz schlechte Idee. Das gibt eine Multimoden-Geschichte. Das würde ich
tunlichst vermeiden wollen.

  aber diesmal den Sensor nicht
>>> oben in einen verschlossenen Deckel, sondern ganz leicht eintauchend
>>> am oberen Ende fixieren. Dadurch führen alle Reflexionen im Rohr erst
>>> mal vom Sensor weg bzw. liegen in der Totzeit.

Außer das, was gleich rückwärts am Rohr zurück geht und dann vom Deckel
zurück in den Raum ... Zu was soll das gut sein?

>> Na ja - vermutlich wird einfach die Zeit des ERSTEN rückkehrenden
>> Impulses gemessen.
> Exakt. Chrip + Kreuzkorrelation, das erste Maximum über einem bestimmten
> Pegel wird genommen.

Wenn überhaupt eine mathematische Operation jenseits eines Schwellwertes
genommen wird. Das ist ein resonantes System, oft nicht wesentlich
bedämpft, da es nicht um Präzisionsmessungen geht. Da kommt es nur drauf
an, schmalbandig zu sein, um störgeräuschunempfindlich zu sein. Wenn es
Anspruchsvoller wird, wird der Schwellwert laufzeitabhängig angepasst.

Ich meine einmal eine Schaltung davon gesehen zu haben, das waren nur
OPs und ein Komparator.

>> Was dann hinterher noch an Hall, Echo, Reflexionen, Resonanzen usw
>> folgt, sollte dem Sensor eigentlich egal sein.
> Das schon, aber wenn das Rohr oben am Deckel endet, so wie jetzt, dann
> ist das Rohrende natürlich näher als das Wasser.

Deswegen vermeidet man es tunlichst, den Schall irgendwohin zu lassen,
was nicht im Rohr ist. Der Druckluftanschluß kann deutlich dünner sein
als das Rohr und wird damit als Impedanzsprung wenig Schall abziehen.

Marte

Hi Wolfgang,

> Danke, Gute mech. Lösung, aber ich habe keine Lust, nachts im Regen
> rauszurennen und nach dem Pegel zu peilen. Elektrisch mit Fernanzeige im
> Schlafzimmer beruhigt.

Schnur mit Umlenkrollen bis ins Schlafzimmer führen, so wie annodazumal
die Klingeln an den Haustüren.

Marte

Hi Hans-Juergen,

> Ja, da müsstest Du löten.
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01014a.pdf

Das würde ich vermeiden. Viel zu viel parasitäre Kapazitäten im Spiel.

Marte

Hi Wolfgang,
>> Ein Stück alte Stegleitung sollte reichen. Das als HF Leitung denken und
>>    die Stoßstelle reflektieren lassen. Auch das könnte man als
>> Resonanzstrecke lauufen lassen und einen Schwingkreis damit
>> konstruieren. Bei Dir wird keine EMV-Polizei auflaufen ;-)
>
> EMV Bullerei? Nie nich in PY!

Deshalb. Sowas ähnliches hatte ich schon mal gesehen, allerdings zur
Leitfähigkeitsmessung in der Dreckbrühe ohne elektrische Kontakte. Lässt
sich einfach herausziehen zur Reinigung und macht relativ wenig Störung
bei moderatem Algenaufwuchs. Ab und zu herausziehen, putzen, wieder
einstecken. Als Stoßstellendetektor zur Längenbestimmung müsste das
recht locker gehen. Im Zweifelsfall kannst Du erst ein paar Meter
Leitungslänge aufwickeln, bevor es ins Wasser geht. Ansonsten wird die
Leitung oben sehr kurz, Du bräuchtest dann sehr hohe Frequenzen.

Marte

Am 28.03.25 um 22:59 schrieb Marte Schwarz:
> Hallo Marcel,
>>>> Oben offen und den Sensor mit wenig Abstand davor.
>>> Ich hätte den Sensor direkt drauf montiert. Evtl. sogar mit Dichtung.
>> Das gibt halt wieder eine perfekte Reflexion.
>
> Je größer der Abstand, desto problematischer die Einkopplung wegen
> doppletem Impedanzsprung. Die Wellenlänge liegt bei ca. 9 mm Ich wüsste
> nicht, wo Du einen Vorteil ausmachen willst, den Schall nicht fest
> einzufangen. Jede Streustrahluung vor dem Rohr macht Stress mich Echos.

Ja, aber wenn das Rohr sauber und glatt (gegen λ/4) ist, dann führen
alle Reflexionen vom Sensor weg und haben durchweg längere Wege als der
zum Wasser, oder aber so kurze Wege, dass sie in der Totzeit liegen.
Wenn das Rohr nicht im Wasser liegt, bleibt es auch weitgehend sauber,
bzw. lässt sich leicht reinigen, wenn doch mal eine Spinne darin brütet.

> Eine dichte Einkopplung macht zumindest keine Echolaufzeit an dieser
> Stoßstelle und auch keine Abstrahlung am Rohreinstieg vorbei.

Sie dämpft aber eben auch nicht, wodurch parasitäre Reflexionen in
voller Höhe erhalten bleiben.

> Wichtig könnte noch sein, den rückwärtig abgestrahlten Schall abzufangen
> und todlaufen zu lassen, damit der nicht nach hinten schaut. Bei
> fertigen Sensoren müsste man davon ausgehen, dass das schon gegeben ist.

Nicht unbedingt. Wenn die flach eingebaut werden, gibt es praktisch
keinen Rückwärtigen Schall außerhalb der Totzeit.

Der Bündelungseffekt ergibt sich mutmaßlich primär durch die Größe des
Sensors. Üblicherweise gibt es aber durch Brechung am Sensor auch ein
paar kleinere Keulen nach hinten.

>>> Ein bis zwei Zentimeter drunter ein 2mm-Loch zur Rohrentlüftung. Da
>>> kommt nicht viel Ungeziefer durch.
>
> Je kürzer desto besser. Ich würde da nicht nur ein Loch vorsehen,
> sondern einen Druckluftschlaucheingang, mit dem Du sowohl Wasser vom
> Sensor wegpusten kannst, alsauch das Rohr selbst incl. der unteren
> Öffung freiblasen kannst. Wenn Du da ein Manometer mit integrierst, hast
> Du gleich einen zweiten Sensor. Den Druck langsam steigern, wenn die
> Luft unten blubbert steigt der Druck langsamer weiter.

Was ein Aufriss.
Wenn man einen Drucksensor hat, misst man damit die Wasserhöhe. Das
funktioniert wenigstens, und darauf hat der OP ja mittlerweile auch
umgeschwenkt.


>> Spinnen problemlos. Und die stören mit der Zeit schon.
>
> Eher Mückenlarven und Moos/Algen

Mückenlarven brauchen richtig Wasser, aber mit Algen hast du in der
feuchtem Umgebung recht.


>>> Ich hätte da gar nichts weiter gemacht. Wie stellst du dir einen
>>> Waveguide für US vor?
>> Irgendwas ohne scharfe Kanten.
>
> Wie willst Du das am Piezo ankoppeln?

Muss man nicht. Ein Konus davor kann z.B. den Bündelungseffekt erheblich
steigern.

> Irgendwo hast Du den
> Impedanzsprung.

Natürlich. Aber in unmittelbarer Nähe des Piezos verschlechtert der
primär die Ankopplung an die Luft, verfälscht aber nicht das Messergebnis.

> Ich würde den Rohrdurchmesser so wählen, dass die
> akustisch relevante Fläche ins Rohr passt und den Rest drum herum eben
> auffüllen, recht steif sogar.

Auffüllen?


>>>> Zum anderen ist es sehr anfällig gegen Verschmutzung.
>>>
>>> Mit KLEINEN Löchern (ca. 2mm Durchmesser) sollte sich die
>>> Verschmutzung in Grenzen halten.
>
> Je kleiner die Löcher, desto schneller setzen sie sich zu.

Ack.


>>>> 2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist,
>
> Ganz schlechte Idee. Das gibt eine Multimoden-Geschichte. Das würde ich
> tunlichst vermeiden wollen.

Warum?
Du glaubst doch nicht im ernst, dass es gelingt, in irgendeinem Rohr nur
die Grundmode anzuregen. Nie im Leben.


>   aber diesmal den Sensor nicht
>>>> oben in einen verschlossenen Deckel, sondern ganz leicht eintauchend
>>>> am oberen Ende fixieren. Dadurch führen alle Reflexionen im Rohr
>>>> erst mal vom Sensor weg bzw. liegen in der Totzeit.
>
> Außer das, was gleich rückwärts am Rohr zurück geht und dann vom Deckel
> zurück in den Raum ... Zu was soll das gut sein?

Entweder passiert das, oder ein größerer Teil des Signals wird direkt am
Rohr vorbei gesendet und kommt dann auch von hinten. Einen Tod muss man
sterben.
Unter der Annahme, dass der Sensor direkt zur Seite sehr wenig abstrahlt
(und aufnimmt) scheint mir der eine Tod vielversprechender. ;-)

>>> Na ja - vermutlich wird einfach die Zeit des ERSTEN rückkehrenden
>>> Impulses gemessen.
>> Exakt. Chrip + Kreuzkorrelation, das erste Maximum über einem
>> bestimmten Pegel wird genommen.
>
> Wenn überhaupt eine mathematische Operation jenseits eines Schwellwertes
> genommen wird.

Auf jeden Fall. Andernfalls könnte er das Signal überhaupt nicht von
Störgeräuschen unterscheiden. Außerdem bekommt man sonst keinen sauberen
Zeitpunkt, weil die Wellenform eigentlich immer verschliffen wird.
Momentanwerte sind ein sehr schlechtes Kriterium.


> Das ist ein resonantes System, oft nicht wesentlich
> bedämpft, da es nicht um Präzisionsmessungen geht. Da kommt es nur drauf
> an, schmalbandig zu sein, um störgeräuschunempfindlich zu sein.

Äh, nein. Schmalbandig bedeutet, dass das Signal weder einen definierten
Anfang noch Ende hat. Damit kann man keine Zeitmessung machen. Im
Gegenteil, man braucht eine gewisse Bandbreite.

Von jeder einzelnen Frequenz bekommt man immer nur eine
Phaseninformation, also wie viel einer Wellenlänge passt nicht in den
Abstand. Das ist natürlich sehr mehrdeutig. Erst durch die Kombination
möglichst vieler Frequenzen wird daraus ein eindeutiger Wert. Man kann
aber die Frequenzen nicht beliebig dich legen, da dann das Messsignal in
der Praxis sehr lange wird.

Idealerweise müsste man einen Dirac-Impuls nehmen, der hat mathematisch
gesehen unendliche Bandbreite. Das geht technisch natürlich nicht, und
es ist auch nicht schlau, einen solchen Impuls bandbreitenbegrenzt
anzunähern, weil das sehr hohe Pegel bei nur geringer Signalenergie
ergeben würde. Hohe Auslenkungen kann der Piezo nicht und würde auch
jegliche Nichtlinearitäten stark anregen. Am Ende hätte man ein
erbärmliches SNR.

Deshalb nimmt man ein eher breitbandiges Signal mit einer endlichen
Ausdehnung in der Zeitdomäne. Am einfachsten geht das mit einem Chirp.
Das hat relativ konstante Amplitude bei einer quadratischen
Phasenverschiebung. In der Zeitdomäne hört sich das an wie ein sehr
schneller Wobbelvorgang, bei dem alle Frequenzen einmal durchlaufen
werden, etwas wie Vogelgezwitscher, daher der Name. Es geht natürlich
auch mit anderen Messsignalen, aber in der Kombination zeitlich begrenzt
und möglichst kleiner Crest-Faktor schränkt den Spielraum ein.

> Wenn es
> Anspruchsvoller wird, wird der Schwellwert laufzeitabhängig angepasst.
> Ich meine einmal eine Schaltung davon gesehen zu haben, das waren nur
> OPs und ein Komparator.

Das wäre aber eine sehr einfache und ineffiziente Implementierung.
Man bekommt, wenn man ordentlich vorgeht, mit wesentlich schlechterer
Hardware wesentlich genauere Ergebnisse. Und kleine Prozessoren kosten
ja heute nichts mehr, vor allem weniger als gute elektromechanische
Komponenten.

Ich habe nach dem Verfahren mal mit einer handelsüblichen AC97
Onboard-Soundkarte Kabellängen gemessen. Obwohl die Dinger nur alle ca.
50µs ein Sample machen, kann man damit auf ein paar Nanosekunden genau
die Zeitverzögerung messen. Damit bekommt man die grobe Kabellänge auf
vielleicht 10cm genau. Die größte Ungenauigkeit ist die unbekannte
Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel, die um einiges unter der
Lichtgeschwindigkeit liegt.
Für die Messung habe ich auch kein Chirp verwendet, weil es für die
full-duplex-fähigen Soundkarten besseres gibt und ein, zwei Sekunden
Messzeit nicht stören.

>>> Was dann hinterher noch an Hall, Echo, Reflexionen, Resonanzen usw
>>> folgt, sollte dem Sensor eigentlich egal sein.
>> Das schon, aber wenn das Rohr oben am Deckel endet, so wie jetzt, dann
>> ist das Rohrende natürlich näher als das Wasser.
>
> Deswegen vermeidet man es tunlichst, den Schall irgendwohin zu lassen,
> was nicht im Rohr ist. Der Druckluftanschluß kann deutlich dünner sein
> als das Rohr und wird damit als Impedanzsprung wenig Schall abziehen.

Ich würde ein Rohr im Wasser unter allem Umständen vermeiden wollen. Da
ist man ständig am putzen.

Wenn es gelänge, das vorhandene, dicke Rohr mit einem Kurzhorn in den
Deckel übergehen zu lassen, hätte man mutmaßlich schon gewonnen. Aber
das ist halt schwierig zu realisieren.


Marcel

Marte Schwarz wrote:
>
> Hi Hans-Juergen,
>
> > Ja, da müsstest Du löten.
> > http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01014a.pdf
>
> Das würde ich vermeiden. Viel zu viel parasitäre Kapazitäten im Spiel.

Nö, geht prima. Das Rohr liegt ja sowieso auf Masse. Und vom Innenleiter
bis zur Elektronik sind es ein paar Millimeter. Was in dieser AN nicht
steht, ist die Kommunikation nach Hause.
Ich hatte sowas für Kraftstoff gemacht. Wolfgang hat den kleinen
Nachteil, dass die Brühe leitet. Aber das ist ja lösbar.

MfG
hjs

Hi Marcel,
>>>>> Oben offen und den Sensor mit wenig Abstand davor.
>>>> Ich hätte den Sensor direkt drauf montiert. Evtl. sogar mit Dichtung.
>>> Das gibt halt wieder eine perfekte Reflexion.
>> Je größer der Abstand, desto problematischer die Einkopplung wegen
>> doppletem Impedanzsprung. Die Wellenlänge liegt bei ca. 9 mm Ich
>> wüsste nicht, wo Du einen Vorteil ausmachen willst, den Schall nicht
>> fest einzufangen. Jede Streustrahluung vor dem Rohr macht Stress mich
>> Echos.
> Ja, aber wenn das Rohr sauber und glatt (gegen λ/4) ist, dann führen
> alle Reflexionen vom Sensor weg und haben durchweg längere Wege als der
> zum Wasser, oder aber so kurze Wege, dass sie in der Totzeit liegen.
> Wenn das Rohr nicht im Wasser liegt, bleibt es auch weitgehend sauber,
> bzw. lässt sich leicht reinigen, wenn doch mal eine Spinne darin brütet.

Ich verstehe Deine Worte nicht. Es geht um ein Rohr als Schalleiter,
vergleichbar zu einem Stethoskop. Wir reden um 40 kHz, also knapp 9 mm
Wellenlänge in freier Luft. Da die Piezoscheibe ohnehin schon breiter im
Durchmesser ist, als die Wellenlänge kannst Du ohnehin nicht einfach in
ein monomodales Rohr einkoppeln. Deine Vorstellungen vom λ/4 & Co kannst
Du hier kicken. Dazu bräuchtest Du ein Rohr mit Innendurchmesser < λ/10.
Das willst Du aus verschiedenen Gründen nicht.
Wenn schon ein Rohr < λ/x, dann muss man tatsächlich ein Horn zum
einkoppeln basteln. Viel Spaß beim Rechnen. Na ja, 3D-Drucker machen es
möglich.
Du brauchst vor dem Sensor noch ein Luftloch, durch das Luft ins Rohr
ziehen kann und auch wieder heraus, wenn der Wasserspiegel steigt. UNd
ja, dieses Rohr willst Du bis weit hinunter ins Wasser lassen. Wennes
dünn genug ist, kann man tatsächlich ein paar Windungen oberhalb machen,
um die Mindeststrecke bis zum Oberen Wasserstand zu halten. Oder
waagrecht starten, dann kann ein Wassertropfen nicht am Piezo kleben.
Ich tendiere zu 45°, damit der Tropfen, sollte er sich bilden, gleich am
Rohr/Horn ablaufen kann.

>> Eine dichte Einkopplung macht zumindest keine Echolaufzeit an dieser
>> Stoßstelle und auch keine Abstrahlung am Rohreinstieg vorbei.
>
> Sie dämpft aber eben auch nicht, wodurch parasitäre Reflexionen in
> voller Höhe erhalten bleiben.

Was willst Du denn Dämpfen? Die parasitären Reflexionen entstehen doch
erst dadurch, dass Schallwellen zwischen Piezo und Rohr entweichen und
wieder zum Piezo zurückkommen können. Je dichter die Einkopplung ins
Rohr, desto weniger Schall geht in den Raum und desto weniger Echos
außerhalb vom Rohr kommen auf den Piezo zurück.

>> Wichtig könnte noch sein, den rückwärtig abgestrahlten Schall
>> abzufangen und todlaufen zu lassen, damit der nicht nach hinten
>> schaut. Bei fertigen Sensoren müsste man davon ausgehen, dass das
>> schon gegeben ist.
>
> Nicht unbedingt. Wenn die flach eingebaut werden, gibt es praktisch
> keinen Rückwärtigen Schall außerhalb der Totzeit.

Ich glaube, wir reden aneinander vorbei. Der rückwärtige Schall wird
doch gleich am Deckel sofort wieder reflektiert und sich in alle
möglichen Richtung verteilen.

> Der Bündelungseffekt ergibt sich mutmaßlich primär durch die Größe des
> Sensors. Üblicherweise gibt es aber durch Brechung am Sensor auch ein
> paar kleinere Keulen nach hinten.

Ich gehe schwer davon aus, dass die Hersteller von Abstandsensoren die
Rückwärtige Abstrahlung hinreichend abfangen. Das könnte sonst beim
Einbau extrem blöde werden.

>> Eher Mückenlarven und Moos/Algen
> Mückenlarven brauchen richtig Wasser, aber mit Algen hast du in der
> feuchtem Umgebung recht.

Wir reden von einem Wassertank von 70 cm Durchmesser und etwa 0,7 bis 1
m Höhe. Das sind erstklassige Zuchtbecken für Mükenlarven.

>> Ich würde den Rohrdurchmesser so wählen, dass die akustisch relevante
>> Fläche ins Rohr passt und den Rest drum herum eben auffüllen, recht
>> steif sogar.
>
> Auffüllen?

Ja. Den Sensor an der Stirnfläche eines Rohres mit Innendurchmesser
knapp größer zum Sensor möglichst dicht ankoppeln. Dieses Rohr dann ins
Wasser stecken. Die Impulswelle bleibt im Rohr gefangen, prallt auf die
Wasseroberfläche und kehrt zum Piezo zurück. Weil das Impulspaket nur
wenige Perioden lang ist, ist nach der Mindestlaufzeit der Piezo schon
wieder so ruhig, dass er als Mikrofon das Echo aufnehmen kann. So
funktionieren die üblichen Kandidaten. Das erste Echo  gewinnt. Danach
wird lange genug gewartet, dass sich alle relevant großen Echos
verlaufen haben. Dann wird der nächste Impuls gesendet.

>>>>> 2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist,
>> Ganz schlechte Idee. Das gibt eine Multimoden-Geschichte. Das würde
>> ich tunlichst vermeiden wollen.
> Warum?
> Du glaubst doch nicht im ernst, dass es gelingt, in irgendeinem Rohr nur
> die Grundmode anzuregen. Nie im Leben.

Je dünner das Rohr, desto weniger Stress durch Multimodenausbreitung.

>> Wenn überhaupt eine mathematische Operation jenseits eines
>> Schwellwertes genommen wird.
> Auf jeden Fall. Andernfalls könnte er das Signal überhaupt nicht von
> Störgeräuschen unterscheiden.

Doch natürlich. Die Dinger laufen auf Resonanz, sehr schmalbandig Der
Empfänger wertet nur ein kurzes definiertes Zeitfenster und ein schmales
Frequenzband aus. Der Störschall müsste also gerade in dem Zeitfenster
einen signifikanten Amplitudenhub machen. Meinetwegen erhöhe die
Störsicherheit, dass Du im µC dahinter die Einzelwerte vergleichst, ob
sie innerhalb zweier Sequenzen sich hinreichend ähnlich waren. DEn
Aufwand macht sich beim Abstandspiepser im Auto keiner. Wenn der mal
einen einzelnen Pieps von sich gibt, dann stört das auch niemand.

Die Teile aus dem Makeruniversum haben nicht wesentlich mehr, als einen
Schwellwertschalter nach dem Vorverstärker.

> Außerdem bekommt man sonst keinen sauberen
> Zeitpunkt, weil die Wellenform eigentlich immer verschliffen wird.

Die Teile schätzen mehr, als dass sie messen. Exakte Messwerte sind
Offlabel-Use.
Im Bereich der Ultraschallbildgebung und hochpreisigen
Ultraschall-Abstandsmessungen ist das anders. Das war aber nicht die
Kragenweite von Wolfgangs Arbeit.

> Momentanwerte sind ein sehr schlechtes Kriterium.

>> Das ist ein resonantes System, oft nicht wesentlich bedämpft, da es
>> nicht um Präzisionsmessungen geht. Da kommt es nur drauf an,
>> schmalbandig zu sein, um störgeräuschunempfindlich zu sein.
>
> Äh, nein. Schmalbandig bedeutet, dass das Signal weder einen definierten
> Anfang noch Ende hat. Damit kann man keine Zeitmessung machen. Im
> Gegenteil, man braucht eine gewisse Bandbreite.

Bestell Dir bei Ali eins und nehme es auseinander oder frag Google oder
meinetwegen AI nach den Schaltplänen. Ich hab das vor Jahren gemacht,
weil das Teil in der Stoßstange einer Freundin Fehlpieps abgeliefert hat
(Hyundai irgendwas)

>> Wenn es Anspruchsvoller wird, wird der Schwellwert laufzeitabhängig
>> angepasst.
>> Ich meine einmal eine Schaltung davon gesehen zu haben, das waren nur
>> OPs und ein Komparator.
>
> Das wäre aber eine sehr einfache und ineffiziente Implementierung.

Billig und funktional für die Anwendung, für dies es verkauft wird.

> Ich habe nach dem Verfahren mal mit einer handelsüblichen AC97
> Onboard-Soundkarte Kabellängen gemessen.

Da hast Du Rechenkapazität zum Abwinken. Vergiss es, das ist unbezahlbar.

> Ich würde ein Rohr im Wasser unter allem Umständen vermeiden wollen. Da
> ist man ständig am putzen.

Ab und an durchpusten ist nicht viel Aufwand. Da hab ich Erfahrung drin.

> Wenn es gelänge, das vorhandene, dicke Rohr mit einem Kurzhorn in den
> Deckel übergehen zu lassen, hätte man mutmaßlich schon gewonnen. Aber
> das ist halt schwierig zu realisieren.

Ganz anderer Ansatz

Marte

Am 29.03.25 um 22:58 schrieb Marte Schwarz:
> Ich verstehe Deine Worte nicht. Es geht um ein Rohr als Schalleiter,
> vergleichbar zu einem Stethoskop. Wir reden um 40 kHz, also knapp 9 mm
> Wellenlänge in freier Luft. Da die Piezoscheibe ohnehin schon breiter im
> Durchmesser ist, als die Wellenlänge kannst Du ohnehin nicht einfach in
> ein monomodales Rohr einkoppeln. Deine Vorstellungen vom λ/4 & Co kannst
> Du hier kicken. Dazu bräuchtest Du ein Rohr mit Innendurchmesser < λ/10.

Ein Wellenleiter muss nicht so klein sein. Im Gegenteil, das hätte AFAIK
Dämpfung zur Folge.

> Das willst Du aus verschiedenen Gründen nicht.
> Wenn schon ein Rohr < λ/x, dann muss man tatsächlich ein Horn zum
> einkoppeln basteln. Viel Spaß beim Rechnen. Na ja, 3D-Drucker machen es
> möglich.

Stimmt, gute Idee.

> Du brauchst vor dem Sensor noch ein Luftloch, durch das Luft ins Rohr
> ziehen kann und auch wieder heraus, wenn der Wasserspiegel steigt.

Wie gesagt /ich/ würde das Rohr niemals bis an die Wasseroberfläche
kommen lassen. Das macht nur (andere) Probleme.


>>> Eine dichte Einkopplung macht zumindest keine Echolaufzeit an dieser
>>> Stoßstelle und auch keine Abstrahlung am Rohreinstieg vorbei.
>>
>> Sie dämpft aber eben auch nicht, wodurch parasitäre Reflexionen in
>> voller Höhe erhalten bleiben.
>
> Was willst Du denn Dämpfen? Die parasitären Reflexionen entstehen doch
> erst dadurch, dass Schallwellen zwischen Piezo und Rohr entweichen und
> wieder zum Piezo zurückkommen können.

Wir sprechen über andere Geometrien.

> Ich glaube, wir reden aneinander vorbei. Der rückwärtige Schall wird
> doch gleich am Deckel sofort wieder reflektiert und sich in alle
> möglichen Richtung verteilen.

Welcher Deckel? Der ist doch unten drunter. Sonst bräuchte man die
Kapriolen ja nicht.


>> Der Bündelungseffekt ergibt sich mutmaßlich primär durch die Größe des
>> Sensors. Üblicherweise gibt es aber durch Brechung am Sensor auch ein
>> paar kleinere Keulen nach hinten.
>
> Ich gehe schwer davon aus, dass die Hersteller von Abstandsensoren die
> Rückwärtige Abstrahlung hinreichend abfangen. Das könnte sonst beim
> Einbau extrem blöde werden.

Im Auto? Die Stoßstange fungiert durchaus als Schallwand. Und zumindest
bei meinem Auto ist da auch ein Ring-Kurz-Horn zur Ankopplung verbaut.
Nach hinten kommt da nichts weg.


>>> Eher Mückenlarven und Moos/Algen
>> Mückenlarven brauchen richtig Wasser, aber mit Algen hast du in der
>> feuchtem Umgebung recht.
>
> Wir reden von einem Wassertank von 70 cm Durchmesser und etwa 0,7 bis 1
> m Höhe. Das sind erstklassige Zuchtbecken für Mükenlarven.

Ich dachte es geht um Wasserablagerungen am Sensor und im Rohr.
Die Larven im Wasser stören (in diesem Zusammenhang) nicht.

Man macht auch wenig Fehler, wenn man die Wasserbehälter gut
verschließt, so dass wirklich nur ein wenig Luft durch kommt.
Andernfalls hält man nur die Fressfeinde fern. Vergessenen Gießkannen
sind auch probate Zuchtbecken.
Ich achte da immer darauf. Alles was größer als Pollen ist, kommt bei
mir nicht ins Fass. ;-)


>>>>>> 2. Dickes Rohr, wie es schon dran ist,
>>> Ganz schlechte Idee. Das gibt eine Multimoden-Geschichte. Das würde
>>> ich tunlichst vermeiden wollen.
>> Warum?
>> Du glaubst doch nicht im ernst, dass es gelingt, in irgendeinem Rohr
>> nur die Grundmode anzuregen. Nie im Leben.
>
> Je dünner das Rohr, desto weniger Stress durch Multimodenausbreitung.
>
>>> Wenn überhaupt eine mathematische Operation jenseits eines
>>> Schwellwertes genommen wird.
>> Auf jeden Fall. Andernfalls könnte er das Signal überhaupt nicht von
>> Störgeräuschen unterscheiden.
>
> Doch natürlich. Die Dinger laufen auf Resonanz, sehr schmalbandig Der
> Empfänger wertet nur ein kurzes definiertes Zeitfenster und ein schmales
> Frequenzband aus.

"Nur weniger Perioden" und "schmalbandig" widerspricht sich diametral.
Mach mal eine Fouriertransformation von so einem Wellenpaket. Das wird
erstaunlich breit, und das muss auch so sein.

> Die Teile aus dem Makeruniversum haben nicht wesentlich mehr, als einen
> Schwellwertschalter nach dem Vorverstärker.

Traurig.


>> Außerdem bekommt man sonst keinen sauberen Zeitpunkt, weil die
>> Wellenform eigentlich immer verschliffen wird.
>
> Die Teile schätzen mehr, als dass sie messen. Exakte Messwerte sind
> Offlabel-Use.

Hmm, ja, Auto-Sensoren sind wirklich nur bedingt informativ. :-/

> Im Bereich der Ultraschallbildgebung und hochpreisigen
> Ultraschall-Abstandsmessungen ist das anders. Das war aber nicht die
> Kragenweite von Wolfgangs Arbeit.

Tatsächlich wäre ich genau so vorgegangen, wenn ich einen Sensor
gebastelt hätte. Einige kHz Bandbreite, gerne rund um die Resonanz. Und
dann das empfangene Signal mit einem einmalig unter sauberen Bedingungen
mit derselben Hardware aufgenommenen Loopback-Signal korreliert. Das
dürfte sehr genau werden und nur sehr geringe Pegel erfordern.

>> Momentanwerte sind ein sehr schlechtes Kriterium.
>
>>> Das ist ein resonantes System, oft nicht wesentlich bedämpft, da es
>>> nicht um Präzisionsmessungen geht. Da kommt es nur drauf an,
>>> schmalbandig zu sein, um störgeräuschunempfindlich zu sein.
>>
>> Äh, nein. Schmalbandig bedeutet, dass das Signal weder einen
>> definierten Anfang noch Ende hat. Damit kann man keine Zeitmessung
>> machen. Im Gegenteil, man braucht eine gewisse Bandbreite.
>
> Bestell Dir bei Ali eins und nehme es auseinander oder frag Google oder
> meinetwegen AI nach den Schaltplänen.

Ich glaube wir haben eine andere Definition von "schmalbandig". Für mich
ist schmalbandig Q>>10. Ein halbes Dutzend Perioden hätte ich jetzt
nicht dazu gezählt.


>> Ich habe nach dem Verfahren mal mit einer handelsüblichen AC97
>> Onboard-Soundkarte Kabellängen gemessen.
>
> Da hast Du Rechenkapazität zum Abwinken. Vergiss es, das ist unbezahlbar.

Naja, das ist lange her. Könnte die K6-2 CPU gewesen sein, und die stand
dabei nicht wirklich unter Volldampf. Ich behaupte mal, das packt ein
Raspberry Pi Model 1 SoC. Und ich habe für die Präzisionsmessung mit
durchaus großen FFTs gearbeitet 64k oder so. Das wäre für den
Anwendungsfall sicher nicht nötig. Da würde ich mit 4k starten, das
braucht viel weniger.
OK, bei Auto müssen die Messwerte relativ schnell da sein, sonst braucht
man sie nicht mehr. Für die Wasserstandsmessung wäre es völlig egal, ob
er nach der Messung 10s rechnen muss. Damit eignet sich jede Hardware,
die wenigstens genug Speicher für die Operation hat.


>> Ich würde ein Rohr im Wasser unter allem Umständen vermeiden wollen.
>> Da ist man ständig am putzen.
>
> Ab und an durchpusten ist nicht viel Aufwand. Da hab ich Erfahrung drin.

Ich bin immer froh, wenn ich Sachen habe, die ich /nicht/ dauernd
warten/überprüfen muss.
Außerdem braucht man dafür auch erst mal eine Druckluft-Quelle. Und
selbst wenn ich die habe, bis ich solchen Kram aus dem Keller gekramt
und wieder verstaut habe, ist auch schon fast eine halbe Stunde rum.


Marcel

On Thu, 27 Mar 2025 19:46:53 +0100, olaf <olaf@criseis.ruhr.de> wrote:

>Wolfgang Allinger <all2001@spambog.com> wrote:
>
>
> >Unterm Strich: US im üblichen Tank funzen nicht!
>
>Die industrielle/professionelle Loesung sind da auch
>Radarsensoren. Aber da wird dir der Preis nicht gefallen.
>
>Olaf
>

Hab mal nachgeschaut:

Es gibt fertig erhältlich den "Watchman Radar" für ~300€ inkl Steuer plus Porto.
Geht auch durch Plastiktanks, ohne Loch -- wohl wichtig bei Öl? Und GPS ist
dabei, wohl für mobile Tanks. (Watchman gibt's auch in Ultraschall, die machen
fertige Füllstandslösungen auch für den privaten Tank.)

Dazu noch ne jährliche Abgabe für Cloud oder so -- wohl weil das für
GPS/Mobilüberwachung sinnvoller ist als wenn es nur über ein paar Meter von Tank
zu Anzeige geht.

In Ultraschall, Funkanzeige ohne Cloud usw. wohl knapp über 100€.


Thomas Prufer