Всем привет!

Возникла идея сделать измеритель уровня сжиженного газа (пропан-бутан) в бытовом баллоне. Поскольку приборчик нужен для личного пользования и предполагается в единственном экземпляре, можно включить фантазию

Если с водой и даже с бензином всё более-менее понятно, и можно подобраться к самой жидкости для размещения разнообразных поплавков, то с газом сложнее.

Я думаю, все знакомы со стандартными 50-литровыми бытовыми баллонами для пропана, если нет, вот картинка:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Для начала хочется хотя бы вручную определять уровень жидкости в баллоне, в перспективе было бы круто автоматизировать.

Взвешивать не предлагайте, пока так и делаю, но это утомительно и неудобно.

На ум приходит только ультразвук, но я с такими вещами никогда дел не имел и даже не представляю сложности задачи.

по тональности звука. т.е. молоточком бъем по баллону, микрофоном слушаем, обрабатываем спектр

Вы меня, конечно, извините, но зачем всякий раз взгромождать тяжеленный баллон на весы ? Что мешает просто поставить баллон на весы и никогда его оттуда не снимать ? Бытовых весов сейчас масса, электронных и механических, на любой вкус. Стоят недорого. Или вы думаете сделать дешевле или проще ?

Совершенно ага! Взвешивайте, только весы должны быть не привычного, рыночного образа с гирями. Они должны быть непрерывного действия, без перемещения баллона каждый раз для взвешивания.

Я пробовал использовать простейшие бытовые весы, но у них крыша съехала после долгой эксплуатации под нагрузкой. А еще проблема в том, что баллон находится на улице (хоть и в ящике) - летом еще ничего, но что будет с этими весами зимой?

Баллона вообще говоря два - как только один заканчивается, подключается второй. Расход большой, т.к. это отопление. Хочется отслеживать динамику А если бы еще индикацию в дом завести, да тревожную лампочку добавить при снижении уровня - вообще красота

Я тут был на выставке и видел презентацию УЗ-датчика уровня жидкости от какого-то нашего производителя, выход в любом удобном виде - от линейного до RS-232. Цена вопроса то ли 12, то ли 13 тыр. Хочется дешевле

Если необходимо оценить время когда менять баллон, то возможно проще считать время наработки котла (по звуку или свету). Насколько я знаю газовые котлы регулируют температуру путем вкл/выкл, а сама мощность горелки устанавливается фиксировано.

А почему бы не применить обычный газовый счетчик ? Первоначальное кол-во газа в баллоне известно. Расход посчитает счетчик. Остается подобрать счетчик (спросите у газовщиков), показания с которого можно считывать дистанционно. И все. Если так хочется, то прикрутите к этим показаниям простейший МК с индикатором.
P.S. Самовольное подключение к баллону всяческих датчиков, измерителей и прочей требухи, не прошедшей сертификацию, незаконно и крайне опасно. При взрыве этого баллона будет сами знаете что. С газом шутки плохи ...

В том-то и дело. Вы зря отметаете решение со взвешиванием - оно выглядит наиболее простым, дешёвым и надёжным. Только я бы применил весы типа безмена и подвешивал баллон. Можно применить, как готовые конструкции, так и собрать самому, используя подходящую тензобалку. Понадобится немного слесарных работ в дополнение к электронике. Да, пружина под постоянной нагрузкой устаёт, но вполне приемлемо для такого рода приложений. При замене баллона просто стоит произвести простенькую процедуру калибровки и ошибка не будет накапливаться драматически.
С расходомерами и счётчиками времени может получиться неточно из-за того, что на газонаполнительной станции баллон могут слегка недолить (или по дороге отлить?), да и конденсат может накапливаться... А ультразвук - вещь недешёвая и капризная...

Личный опыт эксплуатации подсказывает, что вес не совсем корректно отражает количество газа в баллоне.
Заправщики далеко не всегда сливают из них конденсат, в результате количестово газа обычно меньше заявленного.

Да, и конденсат не сливают и металл в баллонах воруют, все потоньше норовят, и таракан может на баллон взгромоздиться, нагло искажая показания 20-разрядного АЦП.
Для таких простых нужд и решения должны быть простые. Рычажные весы с потенциометром на оси рычага. Показания на стрелочный прибор от сарая в хату вывести несложно. Раз оттарируете и будет работать с достаточной для этого случая точностью.
Устает пружина? Ну так поставьте не пружину, а утапливаемый поплавок. Вода замерзает? Налейте стакан подсолнечного масла....
Де подевались в селениях наших иваны петровичи? кулибины?

Да, видимо придется развивать тему со взвешиванием Может быть для упрощения взвешивать оба баллона сразу, чем каждый по-отдельности..

Чем такую городуху лепить, не проще ли поставить газовый счетчик?

да проще, проще.
Но стартеру неохота бегать в сарай смотреть на него. Ему удобнее видеть показания прямо в доме. Каким-то оьразом видеть дистанционно остаток в баллоне. И держать в уме стартовые показания счетчика для каждого нового баллона тоже неудобно (в ноль он сбрасывается?).

Так если счётчик с герконом будет, поставить контроллер, то всё можно сделать, в плоть до послания СМС на телефон по окончании газа))): "Замените баллон".
Так же весы могут состоять из двух частей: весы(на улице) и измерительная часть(в комнате). На фермах стоят на платформах взвешивания машин, на улице и ничего. В кранах стоят тензодатчики и то же работают при минусе. Если боитесь за уход показаний из-за деформации (хотя я сомневаюсь) делайте тарировку раз в год. Далее по RS-232 на контроллер))))

Сходите на заправочную станцию, где вот именно эти баллоны заправляют и изучите весы, которые автоматически отключают компрессор по достижению нужного количества газа в баллоне. Рычаги и один выключатель, все примитивно и надежно. То же можно и сделать для включения лампочки "пора менять баллон".

В москве продаются датчики-измерители уровня газа в баллоне. Работают по принципу ультразвука.

ТС не хочет каждый раз ходить и ручками измерять. Тем более зимой. Ваше решение не подходит.

Используется обычный измеритель веса, только если на улице использовать надо не бытовой, а промышленный, они готовые есть называются весоизмерительные преобразователи (только надо подключить тензодатчики), стоят правда дорого.
А если есть руки, то всё делается достаточно просто - три тензодатчика, измерительный АЦП что-нибудь типа AD7794 и микроконтроллер чтобы всем управлять и отображать.
Провода от датчиков до платы могут быть до нескольких метров(они в комплекте с тензодатчиком идут).

Ни вес баллона, ни уровень жидкости в нем не дают достаточной информации, чтобы оценить количество газа, которое может из него выйти. Как уже упоминалось здесь, количество оставшегося в баллоне балласта в виде конденсата может сильно варьироваться, в зависимости от бессовесности заправщиков. Но самым существенным фактором является температура. Помню таблицу из справочника по газоснабжению, где было указано, что при температуре минус сколько-то там градусов из баллона выходит не более 20% оставшейся пропан-бутановой смеси. Также будет сильная зависимость от соотношения пропан/бутан. Пропан значительно лучше испаряется при низких температурах, но он дороже бутана, и его всегда экономят (не доливают).

А чем плохо измерение давления? Если давление упало ниже какого-то то пора заправлять. Думаю погрешность будет небольшая. К тому же газовые приборы работают на давлении, а не на расходе или весе газа. И пусть в баллоне осталось 10% газа, если давление ниже нужного для работы прибора, он всё равно не заработает и надо заправлять.

Для сжиженного газа давление будет оставаться практически постоянным в течение всего расхода, пока жидкая фаза полностью не испарится. При условии, что расход не будет столь большим, чтобы заметно снизить температуру баллона.



Такое может произойти и при 100% газа в баллоне, если там один бутан, а на улице мороз.

Суть в том, что если давления нет, то и газовое оборудование работать не будет и пофиг что баллон полный. Надо создавать баллону такие условия, что бы он мог нормально отдавать газ, и контролировать давления ИМХО.

--------------------------
Это все конечно очень хорошо . А ГОСТ сжиженный бытовой газ или автомобильный кто нибудь смотрел ?
Я давненько туда заглядывал . Так вот газ сжиженный может быть как летний так и зимний . Он различается как и по составу так и др характеристикам . А значит и плотность и давление нас пара будут разные при одинаковых температурах . Так что и взешивание и измерение давления не дадут точного результата . :-(

На счёт давления, всё-таки вопрос открытый. Как я писал выше, для нормальной работы газового прибор должно быть давления например Х для зимнего газа и Y для летнего, соответственно зимой проверяем условие Р>X, а летом Р>Y. Какие подводные камни в этом решении? Если газ замёрз и давление упало ниже нормы, то всё равно надо идти и принимать меры. Там баллон греть.

Подводный камень в том, что по давлению нельзя определить количество жидкого газа в балоне. До тех пор, пока на дне балона есть хотя бы капля жидкого газа, давление будет в норме, т.е. ровно такое же, как будто балон полон под завязку.

Таково уж свойство сжижаемых газов: при достижении критического давления они начинают переходить в жидкое состояние (конденсироваться), после чего давление больше не растет, оставаясь постоянным. И наоборот: при расходе газообразного газа из верхней части балона, жидкий газ на его дне закипает и своими парами компенсирует уменьшение давления. Тем самым, давление в закрытом балоне всегда постоянно, если в нем присутствует жидкая фаза.

А вот температура вляние на давление оказывает. Равновесное давление в системе газ/жидкость растет с увеличением температуры. Однако это обстоятельство по-прежнему не позволяет определить соотношение газоообразной и жидкой фаз в балоне.

P.S. Ходить на заправку за знаниями нет необходимости - купите себе прозрачную зажигалку, в ней тот же самый процесс. Их, кстати, заправляют, не взвешивая.

Что мешает использовать автомобильный баллон с датчиком уровня?
Он, правда, изначально рассчитан подавать жидкую фракцию.
Но можно согнуть или удалить трубу, которая забирает газ со дна.
К тому же автомобильный газ намного лучше.

Однажды я делал уровнемер для криогенных жидкостей.
Принцип действия такой - измерительным током нагревается датчик , а затем более слабым измерителным током снимается кривая охлаждения - если датчик в жидкости , охлаждение происходит быстро , если нет - медленно.
Работает постоянно, поэтому никакого инея конденсата льда на датчике нет.
Датчик можно изготовить в виде стержня вставляющегося в горловину баллона. Калибруйте и будет щастье.

Для описанных целей вполне достаточно примитивных пружинных весов.
Главное достоинство - никакого вмешательства в сам баллон. А осталось там еще 10-15% - побегайте сутки-двое в сарай чаще. Но ясно, что вот-вот баллон менять пора.