Существует ли доступный ультразвуковой датчик уровня жидкости в металлической емкости для Arduino?
Заинтересовался задачей сделать ультразвуковой датчик измерения уровня топлива в баллоне ГБО автомобиля. Задача вроде не особо сложная: нужны сам датчик, Ардуина и простенький экран. Главное - научить систему преобразовывать показания датчика в циферки на экране, соответствующие объему жидкости при измеренном уровне. Но возникает вопрос, существуют ли такие датчики в розничной продаже по вменяемой цене. Как я понимаю, датчик должен работать в диапазоне расстояний 1-30 см (примерный диаметр баллона, установленного горизонтально), при контакте со стенкой баллона посылать акустические волны сквозь нее и принимать волны, отраженные от поверхности жидкости, а не железяки баллона. Есть нечто подобное в массовой продаже по умеренной цене, или мои хотелки промышленность удовлетворить пока не способна?
В промышленности, количество сжиженного газа в баллоне измеряют по массе
Ардуина без дополнительной обвязки в автомобиле будет ловить помехи от зажигания и глючить.
Врезать что-то в баллон - подвергать опасности себя и окружающих.
Да это все как бы очевидно. Но что касается ультразвука - то такие датчики для измерения объема LPG или других жидкостей, которые не измерить контактным способом, тоже вполне существуют и продаются. Причем, для авто не особо дорогие, комплект из датчика и показометра с экраном от 100 баксов. Но я как увидел, мне подумалось, что раз люди по 100 баксов продают комплект, то значит в массовом производстве должны быть дешевые УЗ-датчики, способные работать сквозь стенку баллона. А если так, то можно попытаться найти такой датчик и собрать свою систему. Чисто из интереса и ради опыта.
JSN-SR04T - первое, что было найдено. Но у него заявлена слепая зона 25 см, а я не знаю, с чем это связано и можно ли его заставить работать на более коротких дистанциях. Ведь 25 см - это практически полный баллон.
А чем вас не устраивает штатный поплавковый показометр уровня на мультиклапане? Цепляете к датчику(которые чуть ли не взаимозаменяемы) ардуину, тарируете и вперёд. Там всего-то несколько видов датчиков: 90 Ом/30 кОм/50 кОм. Есть на датчике холла. Есть по-моему даже ловато на магрезе(на входе 5в, на выходе 0-5в). Не нравится - ставите свой датчик холла или магрез.
Это родные показометры на 4 светодиода рассчитаны. А вам никто не мешает считать с более высокой точностью. Не забудьте мощный усреднитель. Добавьте акселерометр, чтобы корректировать показания когда газ в сторону уплыл от разгона/торможения/поворота( или машина на подъёме/спуске/под наклоном). Или не снимать показания, когда в активном движении ( на светофорах вполне можно успеть сделать замер).
P.s. если думаете, что с ультразвуковым секса будет меньше - глубоко ошибаетесь. Только цена дороже и бачок демонтировать надо для установки.
А чем тебе мешает отражение от дна баллона, пускай себе отражается.
Посылаешь импульс, принимаешь отражение, первое отражение будет от поверхности жидкости, всё остальное - переотражения, их игнорируешь.
Главное делать паузу между замерами.
Излучатель приклеить эпоксидкой, излучатель в принципе любой сойдёт.
Паузу - это логично. Специфика работы устройства такова, что даже раз в минуту замер делать достаточно, если замерять до десятых литра. А вот про излучатель не совсем понял. Он ведь будет стоять снаружи, и нужно же как-то добиться, чтобы сигнал проходил 3 мм стали, потом от 1 до 25 см жидкости, отражался от ее границы с газом, снова проходил от 1 до 25 см жижи, затем 3 мм стали, и принимался датчиком.
Достаточно приклеить излучатель эпоксидкой к корпусу.
Если излучатель тщательно приклеен, то звук без затруднения будет проходить через корпус, как будто его и нет.
Замер сводится к примитивному испусканию импульса и замеру времени до прихода первого отражения.
lonelymyp, принцип измерения мне понятен. Шлем сигнал, засекаем время до отражения, делим его на 2 и умножаем на 820 м/с (средняя скорость звука в жидкой пропан-бутановой смеси). Получаем расстояние, считаем объем через площадь сегмента (по радиусу и высоте) и отображаем показания в литрах.
Просто я никогда не имел дела с ультразвуковыми датчиками, не изучал их устройство (конкретное, а не принципиальное), а от того возникли сомнения. Подумалось, что если обычный (не специализированный) излучатель просто приклеить к баллону - толстая стальная стенка будет работать как поглотитель, который толком ничего сквозь жижу уже не пропустит, а назад тем более. Также я абсолютно хз, чем УЗ-датчики принимают сигнал. По идее ведь передатчик и приемник акустических волн - разные части? И нужно обеспечить прочный контакт с баллоном не только излучающего, но и принимающего элемента.
Если тщательно приклеить, то металлическая стенка становится частью излучателя и сама начинает излучать звук.
Сквозь жижу ничего пропускать не надо, ловится отражение от поверхности, поэтому скорость звука нужна для газа под давлением, но проще просто откалибровать по факту.
Передатчик и приёмник это одна деталь.
lonelymyp, а почему для газа? Датчик ведь внизу располагается (по крайней мере, в готовых промышленных решениях так) и первая среда, через которую звук проходит после стенки - жидкость. Поэтому первая граница - переход из жижи в газ, а не газа в жижу.
Александр ns3230, до десятых литра нужно выровнять баллон с точностью до половинки градуса относительно земли во всех плоскостях. И чтобы газ при этом не шевелился. Или усреднять показания. Но где гарантия, что машина не под наклоном в какую-то сторону?
Средний
