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Mesure niveau d'eau



  1. #1
    Cabx

    Mesure niveau d'eau


    ------

    Bonjour à tous

    voici mon soucis, je compte mesurer le niveau d'eau (récuperation des eaux de pluie) contenu dans une cuve enterrée métalique (10 m3). La hauteur d'eau maxi est de 1,30 M
    Je recherche donc une solution simple et peu onéreuse pour me permettre la conversion hauteur d'eau/signal electrique....sachant que je ne cherche absolument pas une mesure ultra précise masi plutôt une indication quant au niveau restant à l'intérieur....

    d'avance je vous remercie !!!!

    -----

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  3. #2
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Salut,

    pour moi la méthode la plus simple et la plus économique est une mesure par capteur de pression diférentielle.

    Le principe une tête contenant le capteur et fixée sur la cuve, puis un tube PVC fixé sur la tête.
    L'air est emprisonnée dans le tube et selon le niveau la pression augmente proportionnellement au niveau de l'eau dans la cuve.

    Il suffit de prendre un capteur pouvant supporter une pression de 13KPa (soit 1m30 d'eau) et une petite électronique qui va dimensionner le signal issu du capteur en une grandeur exploitable (voltmètre à aiguille ou barregraph à leds ou un µC).
    Dernière modification par HULK28 ; 09/04/2007 à 15h10.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  4. #3
    msieujeje

    Re : Mesure niveau d'eau

    salut utilise le meme principe que les carters d'huile des auto si possible

  5. #4
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Oui les PTC sont intéressantes aussi mais la mise en oeuvre sur 1m30 est moins évidente car il faut isoler tout ça pour éviter les problèmes liés au courant continu dans l'eau (électrolyse).
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  6. #5
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Pour les capteurs de pression: Motorola série MPX.

    Je vais te chercher une photo d'une de mes anciennes réalisation sur le sujet.
    @+
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Cabx

    Re : Mesure niveau d'eau

    Merci beaucoup pour ces réponses rapides....
    en effet je suis tombé plusieurs fois sur la serie mpx2100 de chez Freescale maintenant...
    la version DP semblerait convenir (100 Hpa).
    Donc pour résumer, un tube pvc (étanche) qui emprisonnerait le mpx et en sortie, je récupère les informations pour les traiter.
    La pression d'air augmentera avec le niveau d'eau...suivant les valeurs je pourrais étalonner mon afficheur derriere..
    J'ai aussi remarqué que certains étaient dans des boitiers avec la mesure en forme de 'busette'...je peux simplement y relier un tuyau souple jusqu'au fond de la cuve ? donc plus besoin d'etancheité et tube PVC ?

    merci

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  10. #7
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    En fait pour la série MPX2100 c'est plutôt 100KPa que 100hPa.

    Tu peux donc mesurer jusqu'à 10m d'eau.

    Pour les sorties type "pipe", tu peux en effet leur adjoindre un tuyau souple et le fixer sur une tige rigide qui plonge dans la citerne.
    Après c'est une question de mécanique.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  11. #8
    Cabx

    Re : Mesure niveau d'eau

    ok pour ça....
    maintenant admettons que je fasse une mesure niveau cuve pleine et que le mpx me délivre 4 mv, comment transformer ce delta de 4 mv (ou même comment l'amplifier) pour pouvoir attaquer un afficheur style pourcentage ou bargraphe qui lui fonctionnerait avec une echelle 0-5 V par exemple ?
    merci

  12. #9
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Il faut soit utiliser un capteur ayant déjà une amplification intégrée et sortant une valeur de type 0-5V, soit faire soi-même cette mise à niveau.

    Pour cela il faut utiliser un amplificateur d'instrumentation (Analog Devices par exemple) suivi d'un montage amplificateur opérationnel avec offset et ampli ajustable pour la pleine échelle.

    L'emploi d'un µC peut-être intéressant pour effectuer une auto-calibration de l'ensemble (min et max, prise en compte des erreurs du capteur, température,etc) ou une linéarisation de la cuve si celle-ci n'est pas de forme linéaire (on entre la courbe de la cuve en mémoire).
    La précision espérée peut-être inférieure à 5%.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  13. #10
    Cabx

    Re : Mesure niveau d'eau

    je te remercie pour toutes ces précisions, je vais chercher des infos à ce sujet et essayer de poser tout ça...
    par contre si tu as des schémas ou adresses etc je suis preneur !!!

    en tout cas un grand merci pour ce 'départ' !!!

  14. #11
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Voici quelques notes d'appli sur le sujet.
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Dernière modification par HULK28 ; 09/04/2007 à 21h39.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  15. #12
    j31r24

    Re : Mesure niveau d'eau

    HULK,

    Ta méthode avec capteur MOTOROLA type mpx ne fonctionne pas dans une cuve de récupération d'eau de pluie car l'indiquation du capteur dérive !

    J'ai perso réalisé avec un µc et afficheur une jauge pour cuve eau de pluie 0-2,5m et sur plusieurs jours la valeur dérive lentement mais sûrement !!!!!!!!!!!!

    Pour faire une mesure correct il faudrait chaque jour faire un étalonnage ou faire des bulles dans le tube mais la c'est une autre histoire.

    Je recherche donc toujours un "capteur" avec sortie tension proportionel pour mon µC + afficheur . Quelqu'un a quelques choses ?

    A+

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  17. #13
    alainav1

    Re : Mesure niveau d'eau

    bonjour,
    une suggestion
    un flotteur accroché a un contre poids enroulé sur une poulie en bout d'un potentiometre . (une demultiplication mecanique s'impose en fonction de la hauteur à mesurer ) .le principe de l'aiguille de l'indicteur de station sur un poste à transistor (ficelle + poulies).
    cordialement
    Alain

  18. #14
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Citation Envoyé par j31r24 Voir le message
    HULK,

    Ta méthode avec capteur MOTOROLA type mpx ne fonctionne pas dans une cuve de récupération d'eau de pluie car l'indiquation du capteur dérive !

    J'ai perso réalisé avec un µc et afficheur une jauge pour cuve eau de pluie 0-2,5m et sur plusieurs jours la valeur dérive lentement mais sûrement !!!!!!!!!!!!

    Pour faire une mesure correct il faudrait chaque jour faire un étalonnage ou faire des bulles dans le tube mais la c'est une autre histoire.

    Je recherche donc toujours un "capteur" avec sortie tension proportionel pour mon µC + afficheur . Quelqu'un a quelques choses ?

    A+
    Tu me surprends, il y a plus de 10 ans que j'utilise ce genre de chose pour mesurer des réservoirs d'eaux (propre ou usées) pour des véhicules type camping-cars et le système à fait ses peuves (quelques milliers d'unités).
    La dérive dont tu parles peut avoir des origines liées à ton électronique, surement pas dû au capteur.
    Peux-tu montrer ce que tu as fait?
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  19. #15
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Le plus délicat étant l'amplification du faible signal du capteur, la moindre faiblesse de ce coté est forcément amplifiée (par la température notamment).
    Le choix de l'ampli de mesures est très important dans la chaîne d'acquisition.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  20. #16
    DavidDB

    Re : Mesure niveau d'eau

    Salut,

    Une autre solution est d'utiliser un capteur capacitif réalisé avec deux simples fils "électriques" fixé sur un tuyau PVC d'évacuation et relié à un CI de traitement de type QUANTUM ou ANALOG DEVICE.

    Peso, j'ai utilisé un circuit QUANTUM avec liaison RS485, mais je vais migrer vers ANALOG, car dispo en samples et plus facile à interfacer avec un bus CAN...

    David.

  21. #17
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Salut David,

    oui également de faire un oscillateur avec la capa de la sonde dont tu parles et de faire une mesure de temps avec un timer de µC.
    Que de souvenirs tout ça...
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  22. #18
    gebog75

    Re : Mesure niveau d'eau

    Bonsoir à tous,
    Pour j31r24 :

    Citation Envoyé par j31r24 Voir le message
    Je recherche donc toujours un "capteur" avec sortie tension proportionel pour mon µC + afficheur . Quelqu'un a quelques choses ?
    A+
    Perso, j'ai aussi tenté aussi de faire un capteur de niveau avec MPX Motorola, mais il y a effectivement un probleme physique de principe : le tube plongé dans la cuve ne mesure pas la pression hydrostatique , qui est propoportionnelle à la hauteur de liquide. La seule possibilité est d'équilibrer cette pression en insufflant de l'air (donc le systeme de mesure à bulles )

    Pour un systeme capacitif , voir ce site :
    http://njhurst.com/electronics/watersensor/new/

    A+

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  24. #19
    DavidDB

    Re : Mesure niveau d'eau

    Citation Envoyé par HULK28 Voir le message
    oui également de faire un oscillateur avec la capa de la sonde dont tu parles et de faire une mesure de temps avec un timer de µC.
    Que de souvenirs tout ça...
    Faire un oscillateur variable avec la capacité, je l'avais testé (avec derrière un convertisseur fréquence/tension), mais la variation de fréquence était vraiment trop faible et du coup, la résolution sur le niveau (environ 3 mètres) était pratiquement inexploitable...

    Avec Quantum ou Analog, plus de problème vu que la résolution est grande même sur une très petite capacité à faible variation.

    David.

  25. #20
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    L'air dans le tube subit la force exercée par l'eau proportionelle au niveau dans le réservoir (P=r.g.h), il faut utiliser un capteur différentiel, d'un coté la pression atmosphérique de l'autre la pression dans le tube.

    Je ne comprends pas votre problème...

    Bonne année quand même!
    Dernière modification par HULK28 ; 31/12/2007 à 20h02.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  26. #21
    j31r24

    Re : Mesure niveau d'eau

    En PJ ma réalisation pour mesure dans ma cuve béton d'eau de pluie de 14m3 et de hauteur 200cm.

    Le µC MC9S08QG8 et le capteur était à quelques centimètres pour mise au point.
    Si cela avait fonctionné j'aurais réalisé une liaison boucle de courant 4-20mA.
    pour déporter l'affichage. Domage c'était ultra précis à un instant sans ce pb de dérive.

    Le capteur était un MPXV5050DP de MOTOROLA (j'ai essayé avec d'autres modèles).
    J'ai utilisé un des CAN 10bits du µC.

    Ce type de capteur est au top si régulièrement le tube se vide comme dans une machine à laver le linge par exemple.
    Dans ma cuve il y a de l'eau dans le tuble pendant des mois l'hiver et donc la pression varie doucement mais sûrement (je pense qu'il s'agit d'un mélange eau/air !) sur plusieurs semaines.

    Je cherche depuis un capteur low cost (peu importe la techno) à réaliser ou à acheter comme le MPX pour mesurer le niveau de ma cuve pour remplacer ma jauge pneumatique !
    Le top serait un capteur de pression immergé au fond de la cuve mais là c'est trop cher > 100€.

    En attendant je suis en train de réaliser un capteur basic avec 11 "contacts" inox sur une goulotte de 200cm pour obtenir des paliers de 10%.
    Images attachées Images attachées

  27. #22
    j31r24

    Re : Mesure niveau d'eau

    cabx,

    J'ai réaliser cela cet été et j'ai passe pas mal de temps pour me rendre compte du PB de ce type de capteur pour une cuve d'eau de pluie.

    Avec un capteur à électronique intégré type MPX...DP cela est assez simple.
    Pour commencer j'ai utilisé un volmètre et une alim de labo précise et relever chaque jour la valeur réelle et celle du capteur sur plusieurs semaines et en parallèle j'avais un autre capteur identique avec un montage avec µC et affichage. J'ai même intégré les calibrations du zéro et maxi en auto + affichage en cm/%/m3. J'avais hors dérive une précison d'environ 2% sur 200cm soit le cm sympa non.
    Même PB de dérive lente très lente...

    En vidant le tuyau tout les jours les mesures étaient correctes !

  28. #23
    j31r24

    Re : Mesure niveau d'eau

    David a dit:
    Faire un oscillateur variable avec la capacité, je l'avais testé (avec derrière un convertisseur fréquence/tension), mais la variation de fréquence était vraiment trop faible et du coup, la résolution sur le niveau (environ 3 mètres) était pratiquement inexploitable...

    Avec Quantum ou Analog, plus de problème vu que la résolution est grande même sur une très petite capacité à faible variation.


    David peux tu me donner plus d'infos sur les composants Quantum ou Anolog SVP ?

  29. #24
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Citation Envoyé par j31r24 Voir le message
    En PJ ma réalisation pour mesure dans ma cuve béton d'eau de pluie de 14m3 et de hauteur 200cm.

    Le µC MC9S08QG8 et le capteur était à quelques centimètres pour mise au point.
    Si cela avait fonctionné j'aurais réalisé une liaison boucle de courant 4-20mA.
    pour déporter l'affichage. Domage c'était ultra précis à un instant sans ce pb de dérive.
    200cm ça fait 20KPa, une partie de ton soucis est lié à ton tuyau, il n'est pas normal que tu es de l'eau dedans.
    Si c'est le cas c'est que de l'air circule dans l'ensemble sous pression.
    Pour ma part j'utilise un tube PVC de 32 de longueur 1m qui est rendu solidaire de l'embase par collage, le capteur et l'électronique sont sur le dessus, le tout noyé dans la résine polyhuréthane.
    Le capteur est un MPX2010D.
    Seule la prise de pression atmosphérique est à l'air libre.
    Il est indispensable que l'ensemble soit complètement étanche sans quoi ça ne fonctionne pas et ça donne les dérives que vous constatez.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

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  31. #25
    j31r24

    Re : Mesure niveau d'eau

    Hulk28,

    Tu mesures quoi ? Une cuve ou un réservoir de camping car ?

    En ce qui concerne l'électronique tu as réalisé quoi ?
    Tu récupères ton infos sous quelle forme ?

    As tu fait des correlations valeurs du capteur mesures réelles ?

    Une photo de ta réaliation peut être !

    Au fait bonne année.

  32. #26
    j31r24

    Liens...

    Pour votre infos...

    J'avais trouvé ce lien cet été avant de me lancer :

    http://www.immopc.com/savewater.html

    J'ai conctaté le créateur de la chose et il m'a dit que cela fonctionné bien !

    Hulk28 je vais refaire un "capteur" avec un tube IRL (gaine électrique) plastique 16 ou 20mm de 200cm de logueur et un de mes mpx5050dp collé à l'araldite pour vérifier tes dires...On verra bien.

  33. #27
    christo448

    Re : Liens...

    bonjour,
    si tu veux mesurer le niveau d'eau il y a un moyen très simple: tu utilise 3 leds avec 3 transistors npn et les bases des npn relier a la cuve au differents endrois si tu veux un truc plus precis met + de leds et de transistors et + de fils sur ta cuve
    bonne année
    a+

  34. #28
    DavidDB

    Re : Mesure niveau d'eau

    Citation Envoyé par j31r24 Voir le message
    David a dit:
    Faire un oscillateur variable avec la capacité, je l'avais testé (avec derrière un convertisseur fréquence/tension), mais la variation de fréquence était vraiment trop faible et du coup, la résolution sur le niveau (environ 3 mètres) était pratiquement inexploitable...

    Avec Quantum ou Analog, plus de problème vu que la résolution est grande même sur une très petite capacité à faible variation.


    David peux tu me donner plus d'infos sur les composants Quantum ou Anolog SVP ?

    Salut,

    Pour les composants Quantum, voir QT114, QT300, QT301, QT314,...

    Pour Analog, voir AD7745.

    Perso, j'ai utilisé avec succès le QT300(disposant d'une interface SPI) et 301 et je dois encore faire un prototype avec l'AD7745.

    David.

  35. #29
    HULK28

    Re : Mesure niveau d'eau

    Citation Envoyé par j31r24 Voir le message
    Hulk28,

    Tu mesures quoi ? Une cuve ou un réservoir de camping car ?

    En ce qui concerne l'électronique tu as réalisé quoi ?
    Tu récupères ton infos sous quelle forme ?

    As tu fait des correlations valeurs du capteur mesures réelles ?

    Une photo de ta réaliation peut être !

    Au fait bonne année.
    Un réservoir de 180 litres, mais peu importe en fait ce qui compte c'est la hauteur de la colonne d'air dans le tube qui sera soumise à la pression de la hauteur d'eau dans la cuve.
    La géométrie du réservoir sera convertie pour permettre une lecture au litre près.
    Il faut que le réservoir possède un évent afin que la pression interne du reservoir soit la même que la pression atmosphérique.
    J'utilise 2 versions électronique de ma carte:

    1/Le capteur subit un traitement d'amplification au travers d'un ampli x100 et passe ensuite par un AD654 pour avoir une fréquence image de la tension, cela permettant de transmettre sur une distance de plusieurs mètres sans pertes.
    100Hz/Litre arrive au µC qui traduit la fréquence recueillie sur un afficheur LCD;

    2/Le capteur est amplifié par un ampli de mesure et le traitement digital est effectué sur la carte directement noyé dans la tête de la sonde.
    Un interface RS485 permet à cette sonde de dialoguer avec une carte maitre, permettant de gérer plusieurs réservoirs sur des distances importantes.

    Les photos jointes sont celles d'une sonde de type 1/
    On apperçoit l'embase noire contenant le circuit électronique et le capteur.
    Seul le port de prise d'air atmosphérique apparait, la résine assurant l'étanchéité totale du système.
    Le tube PVC est monté à la colle PVC sur l'embase il reçoit la pression hydrostatique.
    Un câble 4 conducteurs sort de l'embase avec une terminaison RJ6.
    Les valeurs sont stables dans le temps (heureusement sans quoi ça n'aurait aucun intérêt)

    P=hrg
    P: Pression (Pa)
    h: hauteur du liquide
    r : masse volumique du liquide (kg/m3)
    g : 9,806

    Si la densité ne varie pas, l'indication de pression appelée pression hydrostatique est directement une indication de niveau. Le capteur de pression différentielle peut être utilisé ainsi en mesure directe.
    La première entrée mesurant la pression totale (pression hydrostatique + pression statique), la deuxième entrée mesurant la pression statique pour n'avoir par soustraction que la pression hydrostatique proportionnelle au niveau.

    @+
    Images attachées Images attachées
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  36. #30
    astrolab48

    Re : Mesure niveau d'eau

    Je sais pas si ça marche, mais ça ne coûte pas cher d'essayer ça!!!

    http://www.trafic-amenage.com/forum/...pic.php?t=3196

    GH

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