Servus zusammen,

vor etwa einem Jahr hatte ich für meine Freundin eine Gewächshaussteuerung mittels ner LOGO aufgebaut. Zu dem zweck brauchte ich etliche Messfühler für die Pflanzenkübel. Um Kosten zu sparen entwickelte ich nen Feuchtigkeitssensor mit nem Analog- und nem Schaltausgang. Hierbei nutzte ich das Konduktivverfahren.

Der Aufbau ist relativ einfach.
Die zwei Elektroden der Sonde sind koaxial aufgebaut (Draht in Rohr, dazwischen Isolierung. Ich guck mal, wann ich Foto's dazu machen kann). Auf der inneren Elektrode gebe ich ein Rechtecksignal von mehreren KHz drauf und je nach Feuchtigkeitsgehalt der Erde überträgt sich dieses Signal auf die äußere Elektrode. Nach wunsch kann ich nun den Analogwert oder das Schaltsignal verwerten. Letzteres kann auch invertiert ausgegeben werden.

Was mich in dem zusammenhang interessiert, ob ich dieses Messverfahren auch bei flüssigem N²O anwenden darf.
Bisher konnte ich leider nix aussagekräftiges dazu finden.

Gruß, Marco

Das ist ja eine kapazitive Füllstandsmessung, oder? Im Prinzip sollte das klappen, solange sich die entsprechenden Eigenschaften (Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante) von flüssiger und gasförmiger Phase stark genug unterscheiden -- und zwar klar voneinander getrennte Phasen vorliegen. Außerdem könnten die beim Befüllen auftretenden Temperaturschwankungen das Ergebnis verfälschen.

Eine andere Möglichkeit wäre, einfach nur das Gewicht des Tanks zu messen. Aber da bist Du mit Sicherheit schon selbst drauf gekommen.

Oliver

Geändert von Oliver Arend am 25. November 2009 um 11:02

Hierbei handelt es sich um eine Leitfähigkeitsmessung. Die Idee ist, die Sonde auf die maximale Füllhöhe der flüssigen Phase zu positionieren. Hintergrund ist für mich zu wissen, ab wann der Tank "voll" ist. Die Geschichte mit dem wiegen ist so ohne weiteres nicht möglich bzw. sehr umständlich. Das liegt an der Abfolge des aufbauens und betankens. Ich müßte nur erstmal wissen, wie sich N²O in Gegenwart von Spannung und Strom verhält. Oder anders gefragt: Wie groß ist die elektrische Leitfähigkeit von flüssigem N²O?

Gruß, Marco

Geändert von Zaphod am 25. November 2009 um 15:17

Nach langwierigem Suchen bin ich gestern Abend über diese Werte gestoßen.

Dielektrizitätskonstante von N²O bei ner Wechselfeldfrequenz von 100kHz

Er = 1,63 bei 5°C
Er = 1,52 bei 15°C

Und dieser Formel

C = 2 x pi x E° x Er x L / ln (D/d)

E°= elektrische Feldkonstante
L = Länge der Sonde
D = Durchmesser des Behälters
d = Durchmesser der Sonde

Das wäre dann wohl die kapazitive Messmethode

Gruß, Marco

Geändert von Zaphod am 26. November 2009 um 09:59

Hi,

wie wäre es mit Temperaturfühlern an der Tankwand? Ist dahinter Flüssigkeit wird die Wärme schneller abgeführt. Du musst nur etwas heizen und sehen wie sich die Stelle aufwärmt. Umgekehrt könnte man auch die Kälte messen die beim betanken entsteht. Die ist allerdings relativ schnell wieder weg.
Würde man den Sensor so lang machen wie den Tank, könnte man daruas evtl. einen Analogwert bekommen der einem etwas über den Füllstand verrät.
Wenn du bei einem abgestuften Signal zufrieden bist, so kannst du auch Sensoren punktuel anbringen und z.B. Schaugläser einbauen über denen du dann eine Lichtschranke steckst. Was mir nämlich Sorgen bereitet ist nicht nur der Strom sondern auch die Materialien deines Sensores. Die werden glaube ich einen etwas größeren Einfluss haben als so ein bißchen Messstrom.

Gruß

Neil

P.S.: Füllstandssensoren sind eine ganz schwierige Technologie. Es wurden deswegen schon ganze Space Shuttle Starts verschoben

Servus,

das ganze Gelärsch mit Füllstandsmessung werde ich weglassen. Ist mit einfachen Mitteln kaum zu bewältigen. Die Idee der kapazitiven Messung mittels µC ist an sich relativ einfach, wenn man den Füllstand von Wasser messen will. Aber bei N2O ist eines der größten Probleme die zu niedrige Dielektrizitätskonstante im Verhältnis zu Der von Luft und deren Temperaturabhängigkeit. Grade bei Druckverflüssigten Gasen hat man es einfach mit zu vielen Variablen zu tun.

Ich werde es mir einfach machen und in den Tank ein rundes Schauglas auf der Höhe einarbeiten, auf der sich später der max. Füllstand bei vorgegebener Temperatur bewegen soll. Vervollständigt wird das Ganze durch das messen der Tanktemperatur.
Das betanken würde dann so ablaufen: Konstruktionsbedingt ist die zu tankende Masse gegeben. Geteilt durch den Inhalt einer Kapsel weiß ich wieviele Kapseln benötigt werden. Die füllt man in den Tank. Dann wartet man ab, bis sich die Temperatur im Tank eingestellt hat und kann dann entscheiden ob weiter aufgefüllt werden muß, oder nicht.

Jetzt müßte ich mir erstmal Gedanken um den Auf- und Einbau des Schauglases machen. Bzw. welches Materialien hierfür geeignet wären.

Gruß, Marco

Geändert von Zaphod am 30. November 2009 um 12:41

Die obige Angabe ist doch aber mit Sicherheit für gasförmiges N2O. Die Dielektrizitätskonstante von flüssigem N2O könnte doch ganz anders sein?

Oliver

Leider schweigt sich meine Quelle hierzu kräftig aus. Gäbe es denn eine Möglichkeit, das rechnerisch zu ermitteln?

Gruß, Marco

Wenn Du eine Messreihe machst, kann man aus den Ergebnissen bestimmt die Konstante ermitteln ;-)

Ein Problem sehe ich allerdings auch dabei, dass sich die Eigenschaften von flüssiger und gasförmiger Phase mit zunehmender Temperatur stark annähern, bis sie ab dem kritischen Punkt ununterscheidbar werden. Das könnte auch auf die Dielektr.-Konstante zutreffen.

Oliver

Mann bin ich blöd. In der Überschrift steht's groß und fett.
"Relative Dielektrizitätskonstante Er (DK-Werte) von flüssigen und festen Medien"



Gruß, Marco

Geändert von Zaphod am 30. November 2009 um 13:12