Zisterne: Füllstandsberechnung mittels Ultraschallsensor
Diese Seite beschreibt, wie man den Füllstand einer zylindrischen liegenden Zisterne mittels 1Wire Ultraschallsensor messen und in FHEM anzeigen kann.
Die Berechnung des Tankinhalt eines stehenden Zylinders ist dagegen vergleichsweise trivial und kann entsprechend der Anleitung sicher leicht umgesetzt werden.
Aufgabe
Der Wasserstand einer flach liegenden zylindrischen Zisterne soll mittels Ultraschallsensor der im Dom der Zisterne angebracht ist möglichst genau gemessen werden.
Diskussion dazu im Fhem Forum:
Komponenten
Ultraschallsensor angesprochen über 1Wire ( DS2423 Counter mit Ultraschallsensor ) 1Wire USB Adapter ( hier USB9097 )
Berechnung des Tankinhalts
Berechnung eines Kreissegment: http://de.wikipedia.org/wiki/Kreissegment w Vorhanden ist der Radius R der Zisterne und der Abstand Ultraschallsensor Wasseroberfläche. Von diesem Wert muss der Abstand Ultraschallsensor zum maximalen Wasserstand der Zisterne abgezogen werden. Das habe ich als Offset direkt eingegeben.
So hat man alle Variablen für die Formel.
Hier muss noch ein Bild vom Aufbau reint.
Die Länge der Zisterne ist ebenso bekannt.
Die Formel für eine Kreisfläche ist r*r*Pi, von dieser Kreisfläche muss das berechnete Kreissegment abgezogen werden.
Integration in die fhem.cfg
Der Sensor ist im ersten Schritt zu defnieren:
define Zisterne OWCOUNT DS2423 A2D993000002 3600
attr Zisterne room OWX
Der verwendete 1Wire Counter hat 2 Eingänge A und B
Mit BName wird nur der Wert von Eingang B für die Berechnung
benutzt:
attr Zisterne BName USensor
Es ist möglich direkt einen Offset anzugeben. Das ist der
Abstand Oberrand Zisterne 51; Ultraschallsensor.
attr Zisterne BOffset -32
attr Zisterne BUnit cm|cm
weiter notwendige Attribute:
attr Zisterne IODev USB9097 attr Zisterne model DS2423emu attr Zisterne nomemory 1
Berechnung des aktuellen Wasserstands in cm vom Grund der
Zisterne:
define Wasserstand readingsProxy Zisterne:USensor attr Wasserstand alias Wsserstand (max 160) aktuell in cm attr Wasserstand group Zisterne attr Wasserstand room OWX attr Wasserstand valueFn { (-1*(ReadingsVal("Zisterne", "USensor", "160")-160)) }
Berechnung des aktuellen Wasservolumens in der Zisterne:
define Tankinhalt readingsProxy Zisterne:USensor
attr Tankinhalt alias Zisterne (max 10000) aktuell in Liter
attr Tankinhalt group Zisterne
attr Tankinhalt room OWX
attr Tankinhalt valueFn {
int((0.5*(20106-((6400*(acos(1-((ReadingsVal("Zisterne",
"USensor", "160")+0)/80)))-(sqrt(160*(ReadingsVal("Zisterne",
"USensor", "160")+0)-((ReadingsVal("Zisterne", "USensor",
"160")+0)**2))*(80-(ReadingsVal("Zisterne", "USensor",
"160")+0)))))))) }
Ebenso ist hier ein Wiki Beitrag zu finden:
http://www.fhemwiki.de/wiki/Ultraschallsensor
--Franz Tenbrock (Diskussion) 18:01, 23. Mär. 2014 (UTC)