Funk-System Homematic

Hallo!
Ich wohne an einem kleinen Teich der durch Grundwasser versorgt wird, also ein stehendes Gewässer. Die Schwankungsbreite des Wasserstandes variiert recht stark, steigt/fällt in einem Jahr schon mal um 20-30cm, über die Jahre hab ich schon ein +/- 1m beobachtet.
Ich würde gerne den Wasserstand aufzeichnen lassen. Wäre das mit dem Füllstandsmesser möglich? Wenn ich ihn zB in ein Rohr montiere, dass auf der Unterseite im Wasser steht und Einlaufschlitze hat, oben im Rohr das Gehäuse, die Sensoren reichen bis zum unteren Ende, welches ich im Wasser am Boden montiere.
Dann muss der Wasserstand in dem Rohr immer dem auf der Oberfläche entsprechen, kleine Wellenbewegungen sollten nicht/kaum merkbar sein.

Könnte das gehen?
Danke für Hinweise!
lg, EV

Prinzipiell ja, sehe da kein echtes Problem, aber bei nur 20-30cm Schwankung über das Jahr hinweg, wird die Genauigkeit nicht sehr hoch sein, also nicht auf den cm genau.
Einlaufschlitze sind nicht wirklich nötig. Am tiefsten zu erwartenden Punkt ein Loch reicht. Der Lochdurchmesser gibt auch die Verzögerungszeit vor. Kannst aber natürlich auch Schlitze machen.

Danke, rainmaker, für die rasche Antwort.
Das ist natürlich schade, dass die Messgenauigkeit eher nicht so toll ist. In den letzten beiden Tagen hat es bei uns sehr stark geregnet und der Wasserstand ist um rd. 3cm gestiegen, was für einen 90ha Teich schon eine Menge ist... aber für den Sensor scheinbar nicht :)
Irgendeine andere Idee, wie ich das realisieren könnte? Wenn nicht mit Homematic Mitteln, dann bin ich mit etwas anderem, dass seine Messergebnisse "verschicken" kann, auch zufrieden. Ich pushe meine Messdaten von der CCU2 via Script sowieso an einen Graphite/Grafana Host, das könnte ich dann auch direkt machen.
Danke & schöne Grüße!
EV

Deine Anforderungen von 1m Meßbereich bei guter Auflösung ist leider sehr schwer zu realisieren. Vor allem, wenn das Ding dann noch funken muß!
Aber so zum Brainstorming machen: Wenn man den kapazitiven Fühler in seiner vollen Länge von 3m in ein Schutzrohr verfrachtet und dies dann schräg in den Teich montiert, so daß 1m Höhendifferenz die vollen 3m Fühlerlänge abdeckt, wäre die Messgenauigkeit höher, weil 1cm Wasserstandsunterschied so 3cm am Sensor ergibt, was hoffentlich eher erkannt werden kann. Das Rohr würde ich einfach unten offen lassen. Wellenbewegungen sind so kaum ein Thema, da das Wasser ja von unten reindrücken muß dafür, und da nur alle 3min kurz gemessen wird, wird man von Wellen eh nicht viel mitbekommen.

Danke, das wäre eine Idee.
Wenn man's richtig genau haben will müsste man wohl eine Abstandsmessung mittels Laser machen. Ich hab ein Lasermaßband mit einer Messtoleranz von +/- 5mm (weils ein billiger ist, teurere haben meist +/- 2mm), funktioniert zwischen 10cm und 25m. Ein senkrechtes Rohr mit einem Schwimmer mit einem etwas kleineren Diameter als das Rohr drinnen, zB aus Styropor, den Lasermesser oben im Rohr im rechten Winkel nach unten und man hätte eine richtig präzise Messung. Würde sich natürlich für sehr viele weitere Fragestellungen eignen, nicht nur für Wasserstände. Die Kalibrierung wäre damit ein Kinderspiel, den kapazitiven Füllstandsmesser würde das an Genauigkeit, Komfort und Haltbarkeit (kein Teil ist im Wasser/Öl/Diese/Salzsäure/whatever) bei weitem übertreffen.
Mit ein paar Bauteilen ließe sich das schon zusammenbauen, aber wie bekomme ich das BiCos RF dort rein? Das kann/darf wahrscheinlich nur die eQ-3, oder?
lg, EV

Laserentfernungsmesser war auch in meinen Ideenpool, das geht auch recht gut ohne Styro-Schwimmer, aber Funkanbindung - schwierig. Es gibt zwar welche mit USB Interface, was schon mal ein guter Anfang ist und auch welche mit Bluetooth. soern die die MEßdaten laufend übermitteln können, könnteman die mit einem RPi auslesen und dann mit dem HM Interface an die CCU schicken.

Wenn man aber schon einen RPi - oder ähnliches - einsetzen will, kann man auch einen klassischen Schwimmerschalter (mit langem Arm für 1m Wasserhöhendifferenz mit Potentiometer) und AD Wandler.

Und ein weiterer Gedanke: es gibt als Zubehör für Freh/Fräsmaschinen Positionsanzeiger (such mal auf z.b. ebay "Digital- Einbau- Messschieber 800 mm") die haben entweder RS232 oder auch andere Schnittstellen, die aber im Web recht gut offengelegt sind. Du kannst auch einen Digitalen 150mm Version für ein Paar Euro mit Hebel umbauen, die Auflösung von 1/100mm ist selbst bei einem 1:10 Arm noch gut. Selbst die habenauf der Platine typ. eine Schnittstelle zum Abgreifen der Meßwerte (im Web dokumentiert) und Vorteil: Dieses Dinger kann man gar nicht abschalten, die senden rund um die Uhr! Versorgung vom RPi abzweigen oder 1x im Jahr Knopfzelle tauschen...

Servus,
schöne Ideen... - ich hätte nur große Bedenken, ein bewegtes Teil wie den Messschieber "im Freien" zu betreiben. Laser - eine Spinne, die es sich gemütlich macht, und es ist vorbei mit Messen. Dazu kommt noch das "Drumherum" mit Raspi etc., was im Aussenbereich auch nicht unbedingt unproblematisch ist.
Die Idee mit dem Füllstandsmesser im schrägen Rohr halte ich für die praktikabelste Lösung, da der Sensor in einem für Aussen geeignetem Gehäuse sitzt und keine bewegten Teile im/am Wasser sind. Die "Strickleiter", welche den Sensor darstellt, besteht aus zwei isolierten Drähten mit Stegen dazwischen und ist gegen Umwelteinflüsse jeglicher Art resistent. Da kann nichts vereisen oder verschmutzen, das dürfte problemlos dauerhaft funktionieren. Die Anbindung an HM funktioniert ohne zusätzliche Peripherie und die Umrechnung bez. der Schräge sollte sich mit Pythagoras leicht bewerkstelligen lassen.

Hi, "im Freien" ist sehr relativ, denn all die Konstrutionen kommen soweit möglich ja in ein Rohr, welches die Wellenbewegung vordringlich dämpft und nebenbei ein gut geschütztes "Gehäuse" abgibt.
Abgesehen davon gehts ja jetzt mal nicht um die Feinheiten wie "RPi im wetterfesten Gehäuse", sondern mal um die Grundsatzideen - als Alternative für die "Strickleiter" und um die Meßwerte zu verbessern. Die "Strickleiter" ist prinzipiell Top, absolut nciht störungsanfällig etc. Aber eben nicht genau genug für den Einsatzzweck (so zumindest mein Eindruck). 1cm Wasserhöhenunterschied, ob der zuverlässig immer erfaßt wird?

...die "Genauigkeit" ist bei bewegten Systemen immer vom Messintervall und der daraus bezogenen Durchschnittsberechnung abhängig. Da hier sehr viele Unwägbarkeiten mitspielen, die man nur in der Praxis herausfinden kann, würde ich lieber 70€ in etwas investieren, das voraussichtlich funktioniert (die Genauigkeit merkt man, wie auch bei den anderen Ideen, erst im Betrieb), als einige hundert Euro für eine Riesenbastelei, die möglicherweise funktioniert.
Den Füllstandsmesser kann man ohne großen Verlust wieder verkaufen, die Bastelei eher nicht.
Leider kann ich ansonsten aber auch keine bessere Idee beisteuern...
P.S.: ich hab von den Füllstandsmessern schon ein paar für Forumsmitglieder zusammengebaut, kann aber über die Genauigkeit im Einsatz nichts aussagen, weil man ja keine Rückmeldungen erwarten kann...

Die Genauigkeit ist das eine Thema, es setzt aber etwas anders - hier wensentliches - vorraus: die Auflösung. Es hilft die ausgeklügelste Nachberechnung gegen Wellen und Meßinterfallseffekte nichts, wenn z.b. der Wasserstand mal 10cm fallen muß, um den nächsten Wert zu bekommen, der dann aber gerne "genau" wäre.
Da Du schon mehrere gebaut hast: ist eine Änderung der Füllstandshöhe um 1cm zuverlässig erkennbar?
Klar merkt man die Genauigkeit bei den andern Ideen auch hinterher, aber konzeptionell sind Meßschieber oder Potis an Schwimmerarmen zumindest feiner auflösend, als eine Kapazitätsmessung zwischen 2 Drähten.

Die Auswahl der Ideen (und das ob überhaupt) überlasse ich dem Themenersteller, auch wieviel ihm das wert ist, daher ist es hoffentlich hilfreich, Ideen mitzubringen.
Man könnte ja auch noch mit Ultraschall (ähnlich Einparkhilfe) arbeiten und dann die Laufzeit sehr genau messen - mit Minirechner und Funkmodul...

Ich sehe das hier als "Brainstorming" und nicht als "fertige Lösung" - zumindest solange, bis man mich einer besseren belehrt ;)

Servus,
ich hab die Dinger nicht getestet, nur gebaut. Daher kann ich über die Genauigkeit (oder auch "Auflösung") keine Aussage machen.
Was mir aber bei nochmaligem Durchlesen aufgefallen ist, ist die Schwankungsbreite. Wenn 1m möglich ist, muss man den max. möglichen Stand einbeziehen, was den Einsatz des HM-Sen-Wa-Od praktisch fast unmöglich macht, da die Sensorleitung bereits nach 10cm Entfernung als Messstrecke ausgelegt ist. Klar kann man den HM-Sen-Wa-Od so hoch platzieren, daß er nicht überschwemmt werden kann, dann hängt aber ein Teil der Sensorleitung meistens ind der Luft, was wiederum die Auflösung wegen der Luftstrecke verringert. Man kann es drehen und wenden, eine cm- genaue Messung dürfte kaum möglich sein, für eine Trendanzeige reichts eher schon...
Ich hab hier noch was ausgegraben, vielleicht kann man damit was anfangen (vergewaltigter Laser- Entfernungsmesser). Da wäre dann allerdings ein kleines Problem mit den Temperaturspecs - unter 0°C???
http://blog.qartis.com/arduino-laser-distance-meter/
http://hackaday.com/2014/03/29/hacking-a-laser-tape-measure-in-3-easy-steps/

Genau diese Deine Gedanken ließen mich vom kap. Messer etwas abrücken, weil nicht so richtig zur Aufgabe passend, wenn auch bestechend einfach im Umgang.
Der Temperaturbereich unter 0 wird soweiso "ein Problem" werden - bzw. keines, wenn der Teich zugefroren ist :)
Aber danke für die Links, so ähnliche Wege gibts es auch für Messschieber & Co, die den Vorteil hätten, keine Bedientasten zu brauchen (obwohl RPi es per GPIO umsetzen könnte) - aber halt mech. aufwändiger sind.
Mal sehn, was der TE bevorzugt...

Hallo leknilk0815 & rainmaker!

Wow, vielen Dank, dass ihr euch solche Gedanken gemacht habt!
Ich denke immer noch, dass eine Messung mit Laser oder Ultraschall am effektivsten wäre (letztere in einem Rohr... ob das ob der Reflexionen funktioniert?).
@leknilk0815, über die Links mit dem Arduino bin ich auch gestolpert und nach langem hin- und her eigentlich zur Erkenntnis gelangt, dass ein Selbstbastelversuch über meine Kapazitäten rausgeht.
Soetwas müsste einfach als anständiges Produkt entwickelt werden, was sich für mich aber nicht als Raketenwissenschaft darstellt.
ZB gibt es diesen kleinen, geilen Bauteil: http://www.st.com/content/st_com/en/products/imaging-and-photonics-solutions/proximity-sensors/vl53l0x.html
Ein Laser-ToF Sensor (Temperaturbereich -20 - 70°C), winzig, minimaler Stromverbrauch, extrem genau. Kostet (und jetzt kommts): ganze US$ 2,50 (bei Abnahme von 5000 Stück).
Der Kapazitive Füllstandsmesser wäre von der Gehäuseform, Stromversorgung, etc. schon dafür geeignet, Software ist auch alles da, man müsste quasi "nur" den Chip einbauen.
Klar ist das nicht so einfach, aber für die Entwickler kein Lebensprojekt - für mich wäre es das schon.
Und, wie gesagt, ich kann mir dafür alle möglichen Einsatzbereiche vorstellen, nicht nur die Distanz zu einem Wasserspiegel messen.
Wär mal ein neues Produkt und scheinbar einzigartig.
Hat jemand Kontakte zur eQ-3 oder elv?

lg, EV

Ultraschall im Rohr stelle ich mir realistisch vor, wenn das Rohr nicht zu eng ist, also z.b. ein 100mm Rohr bei 2m eßlänge. Ultraschallwandler strahlen schon recht gebündelt ab (was bei Böxen im Hochtonbereich schon Probleme genug macht ;) ). D.h. die Reflexionen an der Rohrwand sind sehr flach und selten. Der "Hall" also gering, weil nur geringe Laufzeitverzögerungen.
Der ToF Chip ist spannend und sollte sich eigentlich relativ einfach in ein RPi etc. Projekt einbinden lassen. I²C sprechen beide. Aber es wird ein Einzelprojekt werden müssen fürchte ich, weil eq3 (ELV ist nur der Vertrieb) wird da ncihts machen. Zu sehr eingeschränkt die Anwendungsmöglichkeiten. Laserdistanzmesser gibt es schon genug und einen weiteren, der noch dazu nur bis 2m messen kann nur wegen ein paar Schnittstellen. Da wird das Gerät am Ende viel zu teuer. Und als Modul für SoC-Bastlereien, da sind wohl andere Hersteller von so Zeug der bessere Kandidat.