Есть такая задача - есть пластмассовые контейнеры, литров 5-8. В каждом из них насыпаны молоко сухое, шоколад, сахар, кофе растворимое, порошковый чай. Необходимо как-то замерять уровень порошка в контейнерах, или хотябы фиксировать момент когда они заканчиваются. Контактные варианты как-то не подходят. Вот подумал, ультрозвуковые датчики не подойдут для этого? Типа http://www.chipdip.ru/product0/9000052859.aspx . Может кто знает как ультрозвук ведёт себя с порошками?

Я думаю проще взвешивать контейнеры.

Если тара прозрачная, то проще на просвет светодиодом ( или линейкой светодиодов). На каждый светодиод подаёться свой код, приёмник можно один. Получая код он анализирует уровень. Светодиоды можно поставить по трём сторонам, для учёта наклона. Также можно поставить емкостные датчики. Шутка- Если не будут срабатывать, насыпать металической пудры, и написать: продукт обогащёным железом.

А не проще порции считать?

Да, но приэтом надо изначально знать сколько было порций, а также вести контроль сколько было добавленно. Я думаю с учётом российской дествительности, не стоит пологаться на то, что рабочий будет высыпать мешок до конца в тару

Порции считать - совсем не вариант. Тут надо лезьт в мозг коффейного аппарата, что крайне сложно, т.к. кофейные аппараты - "чёрный ящик".
Тара не вовсех аппартах прозрачна. Да еслиб была прозрачной - фотодиоды полюбому бы засыпало.
Ну а взвешивать - совсем не вариант. Я хочу чтоб приходил сигнал, если какого-то порошка мало стало. А если уж открыл аппарт, то зачем взвешивать, и так всё видно

Поглощается.

Если вам так хочеться на УЗ то можно и на нём, вот только обработка будет по сложнее, т.к. там не получиться "на просвет" и дальномером смотреть.

На просвет вроде как и не надо. Думаю надо что-то типа сонара, на отражение. Только вот пока что проблема в выборе частоты УЗ, не понятно какую надо, чтоб не поглащалась, а отражалась.

Объем по резонансу емкости. (Предложение не мое )
В контенер БУМ - и замерить его резонансную частоту

"Чего тут думать - прыгать надо !" © В смысле, проверять экспериментально. Правда, такие вещи сподручнее делать на резонансной частоте излучателя-приемника, но попробовать все равно можно. Но вот чутье мне подсказывает, что ничего хорошего из этой затеи не выйдет, разве что исхитриться получить отражение от стенки пустого контейнера при отсутствии наполнителя. Если не нравятся контактные методы - то, может быть, попробовать что-то типа вращающейся мешалки, погружаемой в контейнер ? Ток потребления упал - порошок ниже уровня мешалки. Тоже, конечно, не самый удобный вариант, но жизнеспособный (что-то такое мне припоминается из промышленных решений)...

И что с того что засыпет фотодиод? Ведь этобудет свидетельствовать о заполненом контейнере. У вас кофемашина промышленная или бытовая? И вы хотете сделать это устройство только для себя или комплектовать им чью то продукцию? на самом деле методов полно. Для работы с УЗ датчиком не обязательно работать на резонансе, там достаточно 1 раз промерять наполненость контейнера, и сделать корректировку. Так что как сказали выше:- пора прыгать

ложить в емкость сверху ингридиентов картонку обернутую алюминиевой фольгой - для ультразвука пойдет.

Я имел в виду не взвешивать вручную на весах, а приклеить тензодатчик к тому месту, на которое устанавливаются контейнеры (на чем-то же они держатся) и измерять его сигнал. Решение как дешевое, так и надежное одновременно.

К сожалению, это будет свидетельствовать лишь о том, что в контейнер когда-то было что-то засыпано (даже не обязательно до уровня датчика, а накрыло облаком пыли). А вот факт опустошения так узреть не удастся...

Только картонку почаще поправлять. А вообще классная идея!
Берите пример со Штирлица - рисуете на картонках(без фольги) возможные решения, раскладываете, прикидываете все за и против. Затем можно и попрыгать.

Пыль полюбому быстро осядет. Т.к. контейнер не прозрачный, идея на просвет не подойдёт, а так бы я расписал кучу конструктивов при которых можно обойти все нюансы. Кстати на можно сделать дальномер, прикрепив его на крышке.

Я бы датчиком веса воспользовался, вот ссылка:
http://www.parallax.com/Store/Sensors/Pres...e%2cProductName
там много разных датчиков, также описание принципов есть и примеры.


согласен, вот ссылка:
http://www.parallax.com/Store/Sensors/Pres...e%2cProductName
там много разных датчиков, также описание принципов есть и примеры.

Может попробовать методом "просвечивания" порошка. Тем же ультразвуком, например. На дне - излучатель, в крышке - приемник. Или наоборот. Можно на дно положить хороший "отражатель", тогда все можно смонтировать в крышке. Либо наоборот - крышка будет отражателем, а все смонтировать на дне (под дном) емкости. По уровню принимаемого сигнала определять высоту слоя порошка...

А ещё можно приделать к этому устройству мобилу, и она будет смс секретарше отправлять, что бы она его заполнила, а после N-го колличества смс, будет отправлена заявка поставщику кофе, что бы тот ещё привёз . Ведь есть же умный дом, умный холодильник, будет умная кофемашина.

В каждой шутке есть доля металла. Емкостные - самое оно, поскольку продукт обладает конечной влажностью. Кроме того, можно городить нечто камертонного типа - при освобождении от порошка частота колебаний камертона уменьшится, да и амплитуда, чего уж скромничать - увеличится

Емкость (и вес) порошковых продуктов будет сильно зависеть от влажности. Если стоит задача измерять сколько осталось порошка, то этот способ может дать большую ошибку, но в качестве датчика "бункер пуст или нет" вполне подходит.

Да, вот с камертоном, пожалуй, интересно и довольно просто. Можно, конечно, и пару приемник-передатчик (ультразвуковых) на двух стержнях опустить, или что-то типа маятника (или пары) возбуждать и смотреть размах, но именно камертон - красиво. Только ограничение на выбор материала, зато просто...

Идея с объёмным резонатором не совсем оптимальная, т.к. тут будет влиять заполненость водой, сахаром других емкостей, а так же возможно если аппарат переместят, то и характеристики измеяться.

Горку учитывать надо? А усушку/утруску?
Может быть все-таки правильнее взвешивать?

Можно, я разовью Вашу идею? Вертикальный стержень, в нижней части которого - диск с дырками. Получился крутильный маятник. Дырки только надо подбирать - порошок должен проваливаться. Измеряется затухание.
Или не диск. Гантелька.

Или не затухание. Крыльчатка на валу маломощного двигателя. Как вал начал вращаться - порошка не осталось.

[quote name='evilroman' date='Jun 9 2009, 13:14' post='604581']
Есть такая задача - есть пластмассовые контейнеры, литров 5-8. В каждом из них насыпаны молоко сухое, шоколад, сахар, кофе растворимое, порошковый чай. Необходимо как-то замерять уровень порошка в контейнерах, или хотябы фиксировать момент когда они заканчиваются. Контактные варианты как-то не подходят.
Всё зависит от цели разработки. Если бабок срубить, то ультрозвуковой измеритель объёма, а если надо чтоб работало, то шарик на ниточке с микриком связанный. Вообще то не представляю, как это порошёк сам будет из контейнера высыпаться. там наверняка ещё вибратор должен стоять.
Дозатор ещё наличествовать должен. Не из стекла ли он случайно сделан. Чтобы получить вразумительный ответ, надо задать вразумительный вопрос.

Мопед не мой. У камертона еще фича такая - самоочистка от порошка.

dpss: Насчет емкостного датчика - там все проще. На полиэтиленовые гранулы, или на лунный реголит оно не сработает , а вот на органические вещества - стопудово. А мерять - в первом посте сказано, что можно только наличие проверять  

А мне эта идея понравилась:

По-моему, достаточно просто и дёшево для данного применения. Да и надёжнее, пожалуй, ультразвуковых/емкостных/оптических.

Уже кому-то советовал. В емкость звуковые излучатель и микрофон (пара наушников), а между ними акуст. обр . связь.

Ох и дискуссия разошлась!!! А у меня и уведомления приходить перестали... чуть не упустил.
Вообщем, насчёт для чего это мне - у меня 4 кофейных аппарата, в каждом из них 6 контейнеров - итого надо 24 измерителя. Т.е., с механикой заморачиваться - не вариант. Вообще планирую для себя, а если получиться, то помогу ещё своим знакомым автоматчикам (вендерам). На поток - вроде как пока не планировал.
Думал, что УЗ будет наиболее компактный способ. На счёт емкостных способов - думаю сложности возникнут из-за того, что контейнеры стоят вплотную друг к другу, будет влияние соседних контейнеров.
Класть в контейнер железку или иной предмет - тоже не вариант, т.к. на дне крутиться спираль, по которой порошёк высыпается в миксер. А в половине контейнеров ещё и вертикальный диск стоит на четверть контейнера, который крутится от спирали и перемешивает порошок.
Сейчас думаю проконсультироваться в институте насчёт УЗ у профессора по "неразрушающим методам контроля", если он чё да как одобрит, то перейду к испытаниям. Из того, что я видел, наиболее удобны и доступны УЗ приёмопередатчики на 40кГц. В чип-и-дипе такой стоит порядка 800р..

вообщем поговорил я с профессором.
Про УЗ сразу сказал, что гемор будет немеренный, тем более что использовать приёмо-передатчик совсем не реально на таких малых расстояниях, т.к. пустив импульс надо переждать время чтоб пластина успокоилась для приёма, а на таких малых расстояниях, за это время волна сто раз переотразится или вообще угаснит. Раздельный приемник и передатчик - тоже фиговый вариант, т.к. всё будет сильно зависит от параметров окружающей среды и совсем тяжело будет определить от чего именно волна отразилась. Вообщем, помозговав, я так же решил забить на УЗ.
Профессор настаивал на весовых параметрах, говорит что для этого существует куча вариантов. Но пока я это отложу в сторону, т.к. считаю что не так то это просто, да и нагромождать аппарат нехочется.
Самый оптимальный вариант, к которому пришли - это емкостные датчики. Думаю, что пока остановлюсь на этом, так как по описанию профессора он кажется самым приемлемым из-за того, что можно варировать легко датчиками, калибровка по идее не сложная и стоимость проекта будет теоретически самая низкая.
Мож у кого есть намётки на емкостные способы измерения?

Например LC генератор - между обкладками конденсатора ваш порошок. Измеряем частоту. В качестве катушки использованы те же обкладки конденсатора - т.е объёмный резонатор, Термостатирование очень желательно.
Особо стоит обратить внимание на неравномерность поля - её можно копменсировать диэлектриком внутри резонатора.

В качестве диэлектрика думаю пойдёт сам контейнер - обкладки конденсатора думаю само то сделать с наружной части контейнеров.
профессор предложил такой вариант - пластины сделать не ровные прямоугольники, а например узкие вверху и расширяющиеся к внизу (или наоборот), чтоб было резкое изменение параметров кондёра при достижениии критического значения порошка.
Меня вот интересует хоть приблизительное значение емкостей, которые получатся.И особо волнует влияние объектов, находящихся вне контейнеров. Ведь в аппарате всё давольно таки компактно напихано.

Даже если компактно, то это будет лишь пьедесталом который берём за ноль. Частота будет порядка сотен мегагерц в зависимости от размеров. Если есть желание понизить частоту - вместо пластин можно применить линии - но это сильно усложнит расчёт поля - хотя тоже работает.

Нормально! То есть ультразвук или емкостной датчик проще чем один тензорезистор? Наверное я чего-то не понимаю в этой жизни...

+1
И ультразвук и резонаторы потребуют не один год жизни.... - зато красиво.

При контроле заполнения форм бетонной смесью используют радиоактивные датчики.
А если серьезно, то 3 варианта навскидку:
1. Измерять ток привода спирали внизу бачка, по падению определять что спираль освободилась, т.е. бачок пустой;
2. Вставить в бачок вилку с закрепленными на концах инфракрасным излучателем и приемником, зазор между ними 1-2см, как можно более длинноволновые. Порошок перекрыл зазор, связь пропала и т.д.
3. Внизу бачка закрепить буззер, вверху микрофон, засыпанный порошком буззер будет молчать, когда порошок уйдет, то заверещит. Только крепить дыркой вниз, чтоб порошок из него высыпался. А если взять достаточно мощный буззер, то и микрофона не надо, и так будет слышно.

И всё же - это не морока по сравнению с ультразвуком, ёмкостью и оптикой. А также измерением веса или с модернизацией начинки самих автоматов. Всего-то нужно: крошечные моторчики, например, от вибраторов сотовых, элементарная конструкция удлинителя вала с крыльчаткой. Подобрать нужное напряжение и мерять потребляемый ток. Гениальное всё просто.

Даже еслиб это бы ло бы реально, то задача состоит в том, чтобы не дожидаться когда порошок заканчивается, а, допустим, проходя мимо аппарата, заценить по индикаторам много ли ещё в аппарате порошка, и пойти захватить нужное колличество порошка и засыпать в аппарат.


Полюбому запылится. Когда сыпишь порошок, такой клуб пыли стоит, что если делать всё не шустро, то потом с морды приходится сошкребать шоколад с молоком. Так что световые датчики полюбому не покатят.


Сами контейнеры не стоят на месте, они постоянно дрыгаются. Особенно когда происходит насыпание порошка.



??? Почему линии. Для понижения частоты думаю следует увеличить ёмкость, а значит и увеличить площадь обкладок конденсатора.

Bы еще , не забудьте: про влияние изменения влажности.

Чем вам мой способ не глянулся ? Слишком простой? Или вы не слыхали про акуст. обратную связь ?
Поставите два наушника на требуемой высоте в контейнер , один подключите на вход , другой на выход усилителя , и будет вам счастье! При снижении уровня продукта, он еще и звуковой сигнал подаст.

Да уж слыхал, собственными ушами даже
Ну в таком способе мне видятся такие проблемы:
- сами динамики могут или засыпаться, или на нем может допустим слипнуться порошок, тогда не сработает.
- даже если заработает, то прибор оказывается пороговый, т.е. срабатывает когда уже конец порошку, или хотяб настроенный только на один уровень порошка, что тоже не гуд.
- по реализации - вижу немеренный огород делов, начиная с подборки частоты генерации, её детектирования...
- городить фильтры надо, иначе возможны срабатывания от топота кофеманов, да и сам аппрат совсем не тихий
- конструктив - не самый простой, совсем не хотелось бы впихивать что-либо во внутрь контейнеров или дырявить их. При УЗ я планировал всё вместить в крышку контейнера, дабы как правило она съёмная.


Блин, прикинул тут емкость, в лучшем случае единицы пикофарад получается. На таких емкостях я тока на паразитах пролетаю...

ну тогда можно расмотреть идею, дальномера на лазерном диоде, 2-3 уровня думаю фиксировать получиться, но тут вопрос цены диода.

Ваши порошки , гигроскопичны , и вы будете мерять не их кол-во , а их влажность.

Могут, но их можно в какой-нибудь презерватив укутать. Это самая большая проблема.

Поставьте два датчика, будет два уровня.

Видать, вы не слышали , частоту, не вам выбирать , излучатели сами решат , на какой им генерить.
И что там детектировать ? К выходу усилителя подключаете два диода по схеме удвоения -и весь детектор.
Собственно , это не моя идея, когда-то это было в журнале "Радио" , правда там контролировался уровень опилок.

Цены диода, говорите? Если бы... Лазерная указка пару долларов стоит. Как строить дальномер?

Исчо мысль : прикрепить (паять, клеить) к мембранам излучателей струну. Если колебания, не затухая, проходят с одного на другой, то уровень ниже допустимого.

Если сможете сделать на лазерной указке короткий импульс, в 0,5 нс и меньше, то вперёд.



В трёх словах: посылается короткий импульс, он отражается, и приходит на приёмник. Зная скорость света, и время задержки высчитываем время.

"Немного" не так: Leica Absolute Distance Meter

То есть, это проблема сделать именно на указке?

Именно это я и полагал... (с) Высчитайте приблизительно для обсуждаемых расстояний.


"Немного" - не то слово. На мой взгляд, наглядная иллюстрация того, что "вопрос" не укладывается в "цену диода".