Имеется емкость из нержавейки: D=140mm, H=300mm. Уровень жидкости предполагается контролировать дискретно: 4 уровня, применяя простой в исполнении датчик, где общим контактом является сама емкость, а уровневые контакты - это 4 отдельных, опущенных в емкость с крышки на разные уровни.
Заливать жидкость (водяные растворы) будут сверху, поэтому решение со стержневыми контактами датчика, скажем так, не лучшее решение, но простое.
Емкость дырявить не хотелось бы. Отсюда и вопрос: есть ли более изящный способ контролировать уровень жидкости?

Поплавок с магнитом и герконы? Можно в трубочке. А если стенка тонкая, то снаружи. Если стенка тонкая, то тепловым способом - снаружи пара - нагреватель + термометр. Скорость нагрева (охлаждения) будет зависеть от наличия за стенкой жидкости. Внутри никелевая проволока (вертикально). Нагревается немного током. Примерно то же самое.

Лабораторные весы.

Тогда уж датчик давления на дно.

Под емкостью нагреватель (температура около 30-40гр) - вес мерить разве-что с нагревателем.
О поплавке думали, но уж очень глубоко для него и, опять-таки, опускать с крышки длинную конструкцию.
Никелевая проволока по этой же причине не ice.
Пара: нагреватель + термометр не подходит - чтобы налить жидкость надо вытащить емкость (за ней потянутся провода).
Без контактно - это уже изощренные способы?

Есть акустические датчики уровня.
Цена - вопрос отдельный.
Хотя можно и самому попробовать изобразить. УЗ излучатель-приёмник и по задержке отклика определяем уровень.

Они узконаправленные?

Возможно, датчик давления дна будет эффективнее?
При стандартной емкости (размерах тары) нет более простого пути.

Есть на слуху, так сказать, бюджетная версия датчика давления с удобным интерфейсом (не люблю I2C)?

Так узконаправить в трубочку (волновод)

Хотя, вот тут подсказывают с датчиком давлений - тоже как вариант.
В трубочку засунуть датчик относительного давления, мерить разницу между наружным и внутренним.
Хотя, всё от жидкости зависит. Насколько агрессивная.
Мне вот пришлось мерить уровни аммиака и кислот - там кроме запаянной трубочки из нержавейки ничего не катит.
Правда, и задача попроще - есть/нет


Sensera
"Интерфейс" скорее всего аналоговый
Там же и ультразвуковые датчики есть

емкостной датчик , реализуется довольно просто - google даёт кучу ссылок , как по мне самый изящный и дешевый вариант

Принцип простой - больше обьём жидкости - больше электричиская емкость

недостаток - нужно каллибровать под тип заливаемой жидкости

А если мерить температуру стенки емкости ? Емкость стальная, внутри подогреваемая жидкость, теплопроводность стали и жидкости заметно разные. Посему и температура стенки емкости должна достаточно резко меняться в том месте, где внутри ее заканчивается жидкость и начинается воздух ...

Измерение веса удобнее по нескольким причинам: при небольшой разнице в удельном весе возможных водных растворов нет необходимости тащить вместе с емкостью провода, когда понадобится ее почистить, например перед сменой типа раствора (хотя это не частая операция) или городить систему на ее крышке. Это справедливо и к измерению температуры стенки емкости (а мерить придется в нескольких точках).
Но в любом случае я всем благодарен за участие в обсуждении.

Датчик заполнения бака стиральной машины. Просто опускаете пластиковую трубочку до дна ёмкости. Сам датчик можно на крышке расположить.


Шутите?

Можете в этом направлении покопать
http://www.pe-gmbh.com/index.php/ic-produc...c-iplib-csscics

"Датчик заполнения бака стиральной машины". А это вариант - гибкая трубочка опущенная в емкость и датчик на крышке, которую можно оставить внутри при выемке емкости. Дешево и сердито, и можно обойтись без МК тем более, что достаточно показывать несколько ступеней уровня жидкости. Спасибо. Обдумаем.

знакомый реализовывал такую схему на ATMega8, для измерения уровня бензина в хранилище в промышленных условиях

всё предельно просто , схема простая , довольно надежно работает , шутки в чем ?

Мне тут в голову такое извращение пришло. Использовать оптическое поглощение среды: на дне фотодиод, сверху светодиод, ну, понятное, дело, кое-какая электроника. Это конечно намного сложнее датчика из стиральной машины (особенно, если модулировать сигнал), но может обеспечить хорошую точность (вдруг вам такая когда-нибудь понадобится .
В длиной волны возбуждения можно поиграть в зависимости от дисперсии коэфф. поглощения жидкости (для воды - ближний ИК диапазон).

Дырявить емкость низя - одно из условий.

А причем тут дырявить её ? там просто крепится на корпус , никаких дырок

я имел ввиду крепление на дне плоского ФД. Впрочем, ладно. Так или иначе, это более громоздкое решение, т.к. потребуется схема управления СД/ФД.

Показания будут зависiть от температуры согласно ур-ю Менделеева-Клапейрона. Точность вам какая нужна?

Тут уже упоминали весы.
Что мешает взвешивать вместе с нагревателем?

даже еще проще: на дне ставится плоское зеркало, а сверху модуль с СД и ФД.
Извините, меня все на оптику тянет...

Мои знакомые тоже. Занимаются этим профессионально. Именно контролем уровня нефтепродуктов в промышленных условиях с помощью емкостных датчиков. Поэтому я немного в курсе, как там всё непросто.


Ну раз известно, согласно какому уравнению, то уже не так страшно. Температуру-то мерить умеем.... А автору всего-то 4 градации уровня определить нужно. Насколько я понял.


Да мало каким весам нравится, когда они нагружены постоянно. Да и зачем?

В данном случае нужно очень грубо. А емкостный датчик - цилиндр с изоляцией, погруженный в проводящую жидкость - прекрасно измеряет длину своего падения (погружения). Даже доли миллиметров. Есть тестеры. Поэтому ничего делать не нужно. Только налить воды и включить.

Ну, точность как и у электронных весов +-100гр вполне приемлемо. Для себя определились с двумя вариантами: а) 3-х или 4-х уровневый измеритель от стиральной машины; б) взвешивать всю конструкцию.

Еще одно решение.
Есть полоска-стержень, вертикально погруженная в воду. На полоске-стержне плавающее кольцо с двумя светодиодами с одной стороны и двумя фотоприемниками с другой.
При изменении уровня воды кольцо подымается и опускается вдоль полоски.
В полоске длиные прорези для фотоприемников, сделанные в коде Грея: 00, 01, 11 и 10, т.е. на четыре уровня (можно на восемь уровней, тогда нужны три фото-пары). Светодиоды просвечивая через прорези возбуждают фотоприемники, а от них провода на пульт контроля. Можно работать без прорезей, на отражение..
Будет достаточно всего два гибких провода от пульта контроля на этот поплавок для четырех уровней.

Кажется, такое простое и изящное решение мыши против кота Леопольда применяли.
Почему все-таки не взвесить? Ведь предельно просто и в сосуд влезать не нужно.

Не мешайте изобретать, это интересное занятие… Я против весов ничего не имею...
Пустой объем внутри емкости имеет свою резонансную частоту. Можно просканировать объем звуковой волной в каком-то диапазоне, для поиска резонанса. Здесь должна быть прямая зависимость между резонансной частотой и пустым объемом.
Это еще одно решение…

Да умозрительно можно десятка три-четыре способов родить и получить даже патент.
Но 99% патентов - пустые бумажки.

И измерить можно. Просто это сложнее, дороже, чем реле уровня и дольше. Если с реле не понравится перейдем на вес.

Геркончик с магнитом на поплавке. В водонагревателях такая конструкция часто применяется, чтобы "в сухомятку" нагреватель не гонять.

А эта конструкция случайно не унитазный бачок? А то заодно можно было бы не только уровень контролировать, но и распознавать образы, отличая говно от мочи . Чтобы объем спускаемой воды контролировать: если по-маленькому, то спускает воду на один уровень, а если по-большому, то всю воду из бачка полностью.

как неприятно читать такие посты от дам!
Извините за офтоп.

Есть древний способ, как оценить уровень жидкости в закрытой железной бочке, не открывая ее и без всяких инструментов - постучать по ней сверху до низу. В зависимости от того, где стучите (выше уровня жидкости или ниже) звук будет резко различаться. Определить уровень можно с хорошей точностью...

В лондонском музее науки в разделе материаловедения есть стенд с бревнами. Одно из них гнилое внутри.
Рядом привязаны на веревочках молотки. Приводят школьников и те упражняются в поисках бракованого бревна. Стук возле стенда - постоянный!

М-да... Школьникам-то и невдомек, что в этом музее уже давно все бревна гнилые...

Ну не эхолотом же уровень жидкости измерять?
Все-таки самым простым и наиболее изящным является метод, предложенный автором темы в самом первом ее посте - 4 штыря разной длины, опускающиеся в емкость с крышки. По сопротивлению между штырями легко определяются градации уровня. Все же остальные варианты, очевидно, потребовали бы настройки (юстировки), а потому не могут считаться надежными.

А для общего образования неплохо ознакомиться с сортаментом промышленно выпускаемых датчиков уровня. Вот здесь есть даже с картинками - http://rizur.ru/level_cont.htm

Самый простой, надежный и дешевый метод измерения уровня жидкости - это поплавок!
Как к нему "прицепить" электронику - это уже дело десятое...

Кол-во градаций и точность - это разное.

iGlassware
http://www.merl.com/areas/iGlassware/

Опускаем в бак витую пару, к нижнему концу которой припаяно сопротивление, равное волновому сопротивлению витой пары. Для измерения уровня время от времени посылаем в витую пару импульс, определяем наличие отражения от неоднородности в длинной линии и замеряем время от фронта импульса до прихода отраженного сигнала.

В сущности, это примерно то же, что оптический метод, но гораздо проще и надежнее.

Витая пара это сложно и плохо реагирует на загрязнения кабеля, капиллярные эффекты, и при этом критично к помехам и проницаемости среды.
Поплавок с магнитиком несмотря на кажущуюся простоту - не самое надежное решение, требует относительно большого пространства, приснижении габаритов резко повышается вероятность залипания.

Наиболее надежное решение - термистор в тонкой нержавеющей трубке. Нагревается током. Быстродействие и потребляемая мощность зависят от конструкции трубки. Если бак тонкостенный то термисторы можно разместить снаружи на стенке.

А применительно к данной задаче неплохо бы подошел УЗ метод.
Кстати при этом можно определять наличие струи заполняющей бак, по Допплеру.

Я так сделал датчик присутствия жидкости.
в принципе, можно и 4-уровневый так же сделать. Только больно много проводов.
Разве только на платку тоненькую SMD-элементы напаять столбиком, а по другой стороне вывести связи.
Ну и как-то изолировать от термопасты (или есть непроводящие?)

А я бы не рискнул назвать ни одно из решений "наиболее надёжным". Потому что всё определяется условиями, которых мы практически не знаем. По той же причине совсем не уверен, что УЗ метод "неплохо подошёл бы". Автор упоминал о нагревателе, на котором установлена ёмкость. Вполне возможно, что вода в ней может нагреваться так, что УЗ-датчик замучается распознавать границу среды из-за испарений. Да и на коротких дистанциях ультразвук может быть совсем не оптимальным.

Напоминает байку о том, как измерить высоту при помощи анероида.
Предлагаю радикальное решение - при помощи рентгена

Уровнемер буйковый: измеряется вес буйка, опущенного в жидкость.

Издеваетесь?


Без конкретики такого рода возражения не имеют смысла, поскольку на загрязнение "плохо реагирует" любой метод. И в этом плане витая пара ничем не хуже и не лучше остальных.


"Витая пара" была названа для того, чтобы проще было объяснить суть метода. В реалии, конечно же, надо использовать кабель, не подверженный капиллярным эффектам. Например, высокочастотную "лапшу".


К помехам как раз таки не критично, поскольку никто не запрещает мерять часто и усреднять результаты, тем самым избавляясь от помех. А если к принятому сигнальчику белого шума подмешать, то заодно можно дешево и сердито улучшить разрешающую способность.


Вариации проницаемости среды в широких пределах вoобще не оказывают влияния на результат. Поскольку при данном методе меряется не абсолютная проницаемость среды, а находится место, где проницаемость меняется.

Сообщающиеся сосуды - вывести наружу прозрачную трубку с делениями старый способ от ВМФ

ПС А флуду-то флуду

Автор греет не воду, и не для того, чтобы нагреть. Химия. Скорее всего, не всякую гадость можно засовывать в его гадость.
Обычно - стекло, тефлон...


Да, не все внимательно читают условия ТС. Например, ему не нравятся провода снаружи, внутри, и дырки в сосуде.
Если бы все читали, флуда было бы меньше. Да.


Если он плавает, то вес равен нулю, а если утоплен, то не меняется уже. И только если он закреплен на дне, а сам - длинный цилиндр...
Легче давление измерять, что по сути Вы и предлагаете.