Technikecke Eigenbau

[raidy]

Ich will nicht für jedes Gerät welches ich vorstelle einen eigenen Thread machen und habe daher beschlossen meine Eigenbau-Technik in einem Thread zu zeigen. Den Dosierautomaten habe ich ja schon hier bastelanleitungen/dungecomputer-selbstgebaut-t49678.html vorgestellt.

Heute zeige ich euch Messy, die elektronische Messanzeige für Wasserwerte, welche seit heute Nacht fertig ist.

Messy:

So sieht Messy aus:


Was ist Messy?

Messy ist ein Messgerät welches die Farbwerte von Wassertest elektronisch analysiert und genauere Messerwerte anzeigt als der optische Vergleich Vergleich mit dem Auge. Ich habe mich immer geärgert dass die Ablesung eines Wertes mittels der Farbskala gerade in niedrigen Messbereichen und bei wechselnden Lichtbedingungen für mich echt ein Problem ist. Man könnte sagen es ist ein auf spezielle Bedürfnisse angepasstes Photometer.

Beispiel: Das sind ungefähr 5, eher etwas mehr, aber keine 10mg/l. Diese Schätzerei hat jetzt ein Ende, denn es sind 5,6mg/l, wie Messy mir grade zeigt:



Wie funktioniert Messy?
Messy misst den Lichtwertunterschied (vereinfacht die Helligkeit) eines Prüfglases und errechnet daraus den Inhalt in mg/l. Hierzu muss einmalig ein Probenglas mit Aquariumwasser ohne(!) Reagenz eingesetzt werden und die Taste "0" gedrückt werden. Dies ist der "Nullwert" des Aquarienwassers. Jetzt kann die Probe mit der Reagenz versetzt werden und nach der Reaktionszeit (meist 10 Minuten) wieder in die Messtube eingesetzt werden. Das Gerät zeigt unverzüglich die Menge in mg/l an. Damit das geht wurde das Gerät natürlich mit einer definierten Menge kalibriert. Diese Kalibrierungen sind dauerhaft im Speicher hinterlegt und nur einmal notwendig.

(Blick in die Messröhre bei eingelegtem Probeglas/ Nitrattest)

Von der Genauigkeit der Kalibrierung hängen alle später angezeigten Messwerte ab!
Für das Lichtdurchlässigeitsverhalten wurden für jedes Medium (Eisen, Nitrit,...) Algorithmen hinterlegt, da nicht alle Tests sich linear verhalten, allerdings fast alle.

Was kann gemessen werden?
Theoretisch alle Wassertest deren Wertveränderung eine Farbveränderung verursacht.
Fest einprogrammiert habe ich Eisen, Nitrat, Nitrit, Phosphat, Ammonium, Kalium und Sauerstoff des JBL-Testsets.
Es stehen aber auch User1, User2,User3 zur Verfügung, womit man neue Tests die sich linear verhalten und keinen Korrektur-Algorithmus benötigen selbst mit einspeichern kann.
Dazu kann man auswählen wie viele Stellen nach dem Komma angezeigt werden sollen, was aber eigentlich nur bei 0-20ml/g Sinn macht.

Genaugkeit
Es ist schwer dies genau zu beantworten, aber so viel kann ich jetzt schon mit Sicherheit sagen: Um Faktoren besser als der Farbskala-Vergleich mit dem bloßen Auge.
Ich habe eine Kaliumnitrat-Lösung mit 10mg/l angesetzt und es hat 9,92mg/l angezeigt.
Eine Kaliumphosphat-Lösung aus 2mg/l hat 2,04mg/l angezeigt.
Das Bodenseewasser hier bei uns ist im Jahresmittel mit 5,1mg/l angegeben (Trinkwasseranalyse 2017) , ich habe aktuell aber nur 4,4mg/l gemessen. Das könnte aber daran liegen, dass die Bauern jetzt weder düngen noch Gülle ins Grundwasser bringen.

Kosten
Reine Teilekosten inkl. 2 18650er Akkus ca. 30€. Bau- und Programmierzeit ca. 20 Stunden. Die meiste Zeit benötigte ich für die Ermittlung und Programmierung der Linearisierung-Algorhytmen.

Mit den erzielten Ergebnis bin ich mehr als zufrieden. Jetzt kommt der "Echttest" um zu sehen ob die gewünschten Funktionen und Genaugkeiten sich in der Praxis bewähren, dürfte aber so sein.

Gerne beantworte ich eure Fragen oder zeige weitere Details, falls daran Interesse besteht.
Eine beantworte ich jetzt schon: Braucht man so was?
Ich schon, sonst hätte ich es nicht gebaut. Denn diese Schätzerei ging mir auf den Wecker.
Natürlich kann man auch ohne das Teil leben, aber ich finde es so komfortabler.

Gruß Georg

 

[Zeltinger70]

Servus Georg,

klasse Sache, Respekt für den Bau und die Idee!
Bin wirklich beeindruckt, nicht nur weil ich bei solchen Sachen absoluter Laie bin.
Schön Du zeigst es uns. :thumbs:

Gruß Wolfgang

 

[Kalle]

Servus Georg,
obwohl ich trotz täglicher Düngung eigentlich nie messe (nur rechne) bin ich schwer beeindruckt von dem scheinbar simplen aber offenbar sehr funktionalen Gerät. Und ich bin natürlich blass vor Neid, dass du so etwas kannst. Respekt.
VG Kalle

 

[Biotoecus]

Moinsen,

prima gebastelt! :thumbs:

Frage: Erkennt das Ding selbstständig welcher Test gerade läuft? Oder muss man dem das schon ansagen?

Beste Grüße
Martin

 

[-MerlyN-]

Cool!
Kann man das bei dir auch bestellen? Ich hätte da Interesse dran!

 

[raidy]

Danke für euer Interesse. Es freut mir wirklich, wenn man sieht dass es auch den einen oder anderen interessiert. Hier die Antworten:
Mit der linken schwarzen Taste stellt man ein was man messen will. Die wichtigsten Medien (FE, NO2, NO3, Mangan, Kali, Sauerstoff sind schon "sprechend" in der Anzeige, drei weitere "User1, User2, User2" können für andere Messungen mit linear verlaufendem Messmittel frei verwendet werden.

Cool!
Kann man das bei dir auch bestellen? Ich hätte da Interesse dran!

Sorry, no!

Und nun was neues, heute entstanden. Der Name ist "Micron".

Vorgeschichte: Mein großes 1250l + 300l Filterbecken Aquarium düngst sich ja nun dank Dosaurier vollständig alleine (siehe Link in Post #1).
Da sagt doch meine Frau zu mir: "Du hast es dir ja einfach gemacht und ich muss in meinem Garnelenbecken mühsam 0,25ml/Tag von Hand düngen." Das ginge ja noch, wäre da nicht ein "So was hätte ich auch gerne" im Nachsatz gekommen.
Und hier greift Grundregel Nummer 1: "Widerspreche nie einer Frau!"

Also hab ich kurz nachgedacht, bin in die Werkstatt und hier ist das Ergebnis von 4 Stunden Arbeit:

Micron - die Minimaldünge-Maschine.


So sieht sie aus:


(Aus Photo-technischen Gründen vorne eingehängt)

Es ist eine 10ml Glasspritze, welche von einem kleinen Schrittmotor angetrieben wird, welcher von einem Arduino Nano angesteuert wird. Sie wird einfach hinten ans Becken gehängt und düngt bei 0,3ml/Tag ca. 1 Monat lang.


So funktioniert sie:


Ein kleiner Schrittmotor mit einer Steuerplatine ULN2003 dreht das Acrylglasrohr in dem vorne eine 3mm Gewindebuchse eingepresst ist. Diese schiebt oder drückt die Steuerstange worauf hin sich die Spritze bewegt.
Für die 10ml sind fast exakt 200.000 Einzelstepps des Schrittmotors notwendig, da dieser ein 1/64 Getriebe drin hat.
Die rein theoretisch kleinste Düngemenge bei einem Stepp beträgt also 10ml/200.000 Steps = 0,00005ml. :lol:
Die Kraft des Motors ist so gering, dass sie nichts zerdrücken kann, aber auch so stark, dass es locker zum dosieren reicht. Ein kleiner Arduino Nano steuert diesen Schrittmotor.
Das Programm habe ich so geschrieben, dass es alle 15 Minuten eine winzige Menge (µg/l) Dünger abgibt.
An einem Poti kann man einstellen, wie viel Dünger pro Tag ausgebracht werden soll. Die Regelmenge beträgt 0-1ml/Tag. Meine Frau braucht nur 0,25ml/Tag, womit es locker 1 Monat reicht.
Hat die Spritze ihre Postion "leer" erreicht (was man ja auf Grund der Anzahl Schritte genau im Programm ermitteln kann), zieht sie sich auf 10ml leer auf und es piepst. Dann muss man nur den Schlauch abziehen und mit einer zweiten Spritze mit Nadel wieder 10ml einfüllen. Kurz aus- und wieder einschalten und es geht von vorne los.

Auf ein System mit Rücklaufsperrventilen und automatischer Nachfüllung habe ich verzichtet, weil diese sch...önen Rücklaufventile fast nie wirklich dauerhaft dicht sind, was bei diesen kleinen Düngemenge Probleme verursachen würde.

Kosten bei Bestellung in Deutschland):
1 Glasspritze (ebay 2,50€)
1 Schrittmotor mit Steuerplatine (ebay 2,50€)
1 Arduino nano (ca. 4€)
Acrylglas, Piepser, Kleinteile, 3mm Gewindestange,..... 4€
Also alles zusammen rund 12€.

Netzteil ist hier nicht erforderlich, da es an die 12V der LED-Beleuchtung gehängt wird.

Und zum Schluss noch ein Bild, wie es oben eingehängt ist:


Viel Wirkung für wenig Geld, oder was meint ihr?

Wer nun glaubt einer Frau würden keine neuen Wünsche einfallen,...........

Gruß Georg

 

[raidy]

Hier noch eine zweite Düngemaschine mit 50ml.
An der Bedieneinheit kann man eine tägliche Menge von 0,1ml-1ml einstellen. Durch Stecken eines Jumpers auf dem Board gingen auch 1-10ml/Tag.


(Gerade im Modus "aufladen", daher rote LED)

Dann sind da noch die zwei LED rot und grün:
Grün leuchtet immer auf wenn automatisch gedüngt wird. Man kann aber auch kurz auf die grüne Taste drücken, dann kommt jeweils eine Sonderdüngung von 0,1ml pro Tastendruck. Ist die Spritze leer, dann blinken bei LED sehr auffällig. Dann steckt man einfach den Schlauch in die Düngeflasche, drückt den roten Knopf und die Spritze zieht sich wieder 55ml rein.

Eigentlich mag ich keine Plastikspritzen, weil die nach mehreren Stunden/Tagen Ruhezeit eine sehr hohe Anlaufhemmung haben. Aber 50ml in Glas hatte ich nicht da, und dieser Schrittmotor mit 1:64 Übersetzung und Gewindestangen-Antrieb steckt diese Klemmung locker weg.

Interessiert es euch überhaupt, man sieht so wenige Antworten und die Schreiberei macht auch Arbeit(?).

Gruß Georg

 

[Kejoro]

Hi Georg,

Interessiert es euch überhaupt, man sieht so wenige Antworten und die Schreiberei macht auch Arbeit(?).

Ich lese hier gerne mit :thumbs:
Mich interessiert auch, wie Du die Mechanik/Gehäuse bastelst. Welche Werkzeuge hast du dafür, etc.? Das sieht nämlich sehr sauber aus und für's Prototyping kann man sich davon eine Scheibe abschneiden

Ich bin gespannt, wie sich die Kunststoffspritze in der Praxis schlägt. Bei der händischen Bedienung gehen die recht schnell kaputt, bzw. werden schwergängig. Vielleicht fallen diese Punkte nicht mehr so ins Gewicht, wenn das maschinell bedient wird?

Schöne Grüße
Kevin

 

[unbekannt1984]

Hallo Georg,

Interessiert es euch überhaupt, man sieht so wenige Antworten und die Schreiberei macht auch Arbeit(?).

auch ich lese hier mit.

Eigentlich mag ich keine Plastikspritzen, weil die nach mehreren Stunden/Tagen Ruhezeit eine sehr hohe Anlaufhemmung haben.

Jaein, du verwendest schon die etwas besseren Plastikspritzen mit Gummi-Stopfen, es gibt aber auch Spritzen ohne solche Gummi-Stopfen, bei denen gibt es dieses Problem nicht (dafür haben die Spritzen dann andere Probleme).

 

[raidy]

Hi Georg, ...
Mich interessiert auch, wie Du die Mechanik/Gehäuse bastelst. Welche Werkzeuge hast du dafür, etc.? Das sieht nämlich sehr sauber aus und für's Prototyping kann man sich davon eine Scheibe abschneiden
...Schöne Grüße Kevin

Ich habe eine sehr gut ausgerüstete Werkstatt "Mechanik" mit CNC-Fräßmaschine, Drehbank, Bandsäge, Modellkreissäge, Schleifmaschinen,.... und eine Elektronikwerkstatt mit fast allem drum und dran.

@Thorsten,
alle Spritzen haben leider ihre Vor- und Nachteile, auch die aus Glas.

Der Dosierer ist jetzt im Echtbetrieb an einem 60l Garnelenbecken, mal schauen wie er läuft.
Meine große Dosiermaschine Dosiermaschine ( https://www.flowgrow.de/technik/dosaurier-der-etwas-andere-dosierautomat-t49663.html ) mit WLAN-Anbindung läuft übrigens seit Wochen absolut zuverlässig.

Gruß Georg

 

[Hebi]

Hallo Georg,

Interessiert es euch überhaupt, man sieht so wenige Antworten und die Schreiberei macht auch Arbeit(?).

Auf jeden Fall,
auch die anderen Threads sind super interessant.

Schau gerne vorbei, bin aber sehr schreibfaul.

Gruß, Daniel

 

[raidy]

Schön, ich habe ein paar interessierte Leser. :gdance:

Der automatische Wasserwechsel

Der Wasserwechsel bei meinem Aquarium (1250l + 300l Filterbecken) läuft seit Jahren automatisch und hat sich bewährt. Im Prinzip geht das sehr einfach:
1) Irgend ein "Zeitschaltelement" startet eine Pumpe welche eine definierte Menge Wasser abpumpt.
2) Ein Pegelschalter erkennt dass der Wasserspiegel fällt und schaltet die Osmoseanlage ein.
3) Eine "Vorrichtung" sorgt dafür, dass GH/KH Mineralien zugeführt werden, so dass die gewünschte Wasserhärte erhalten bleibt.

Klingt viel komplizierter als es ist. Daher jetzt die praktische Erklärung durch einen Blick auf das Filterbecken:

1) Die Osmoseanlage: Sie kann ca. 1400l/Tag, bzw. 1 Liter pro Minute. Sie schaltet sich ein sobald der Schwimmer 2 merkt, dass der Pegel gefallen ist. Somit ist dafür gesorgt, dass der Wasserspiegel immer gleich bleibt. Sie funktioniert also unabhängig von der Wasserwechselautomatik und sorgt fürs Nachfüllen.

Eine ganz simple Elektronik (Fertigmodul Kurzzeitschalter) kümmert sich um den WW.

Drückt man kurz auf die Taste, so passiert folgendes:
1) Sie schaltet für 3,5 Minuten eine Schaltsteckdose, welche die Pumpe (4 Bild oben) anschaltet. Diese pumpt nun das Wasser aus dem Filterbecken bis die Elektronik sie wieder abschaltet.
Damit das Wasser nun aber nicht von alleine weiter abläuft, habe ich oberhalb der Pumpe ein Loch ins Steigrohr gebohrt:

Die Zeit des Timers ist so eingestellt, dass der Wasserspiegel nach dem Abschalten bereits unter dem Loch liegt.
Schaltet nun die Pumpe ab zieht das Steigrohr sofort Luft und es wird kein Wasser mehr raus gezogen.
Das gesamte Wasser landet übrigens in einer Zisterne im Garten. Bis jetzt ist also klar wie eine definierte Menge Wasser (in meinem Fall 150l) abläuft und dass die Osmoseanlage es wieder nachfüllt.

Nun zur Mineralisierung:
In den 3,5 Minuten in den die Pumpe Wasser abpumpt, pumpt eine kleine 12V Pumpe Wasser aus einem Behälter in dem sich eine "GH/KH" Mischung befindet.

(Die Pumpe befindet sich im Behälter (im Bild oben links eingefügt), hat schon 4 Jahre auf dem Buckel, ist völlig kristallisiert, läuft aber immer noch einwandfrei.)
Diese Mischung landet im Filterbereich und läuft von dort langsam in den Klarwasserbereich. Bis es dort ankommt ist die Wassermenge bereits abgepumpt.
Mittels eines kleinen Hahnes habe ich die enge so eingestellt, dass die gewünschte zugeführte Härte wieder erreicht wird. Wissenschaftlich nicht korrekt aber einfach verständlich: Vor dem WW habe ich 280µS, nach dem Wasserwechsel wären es 250µS, mit der Zufuhr habe ich es auf 270µS eingestellt. Die fehlenden 10µS besorgen meine Fische wieder bis zum nächsten WW, denn die kacken doch tatsächlich einfach ins Wasser. :keule:

Damit der Hahn nicht verstopft (könnten ja mal ein paar Kristalle drin sein), habe ich vor dem Hahn einen Vorfilter installiert.


Dieses System läuft nun schon viele Jahre. Einzig ein gekaufter Schwimmer ist mal hängen geblieben und die Osmose hat gepumpt und gepumpt. Nun habe ich zwei Schwimmer seriell drin, hängt einer schaltet halt der andere ab.

Und nun wird es "automatisch":

Fernsteuerung: Die Taste "Wasserwechsel" kann auch von meiner Dosiermaschine (über WLAN oder WWW), über das Relais einer Webcam (WWW) geschaltet werden. Es wird von meinem Hausserver automatisch 2 mal pro Woche geschaltet, was 20% WW pro Woche bedeutet. Die reichen bei meinem Aquarium locker aus.
Nachdüngung: Seit wenigen Wochen bekommt auch meine neue Dosiermaschine nach dem WW den Befehl eine bestimmte Menge verschiedener Dünger ins Becken zu bringen, damit die Werte wieder stimmen.


Ich hoffe es war verständlich genug erklärt, wenn nicht könnt ihr gerne nachfragen.

Gruß Georg
(Meine Finger dampfen.....darf ich die Schreibfehler drin lassen?)

 

[Kalle]

....krasss :shock: .

VG Kalle

 

[droppar]

Hi Georg,

auf deine Frage, ob das überhaupt interessiert... oh, ja - und wie
Ich freue mich hier jedes Mal, wenn ein neuer Post von Dir kommt und denke mir "ja - ja genau, das will ich auch - das kommt auf meine Projektliste".
Und da.. bleibt das dann auch, leider.
Aber die Geschwindigkeit, in der Du Projekte umsetzt - sogar in schön - ich bin schwer beeindruckt und werde weiterhin lesen und Ideen sammeln/klauen.

Besten Dank dafür
~rob

 

[Daywalker1986]

Ich lese hier sehr gerne mit und auch in anderen Eigenbau Threads, finde es immer absolut spannend wie Kreativ ihr Leute doch eure Probleme löst :thumbs:. Grade Messy hat es mir angetan, stehe ich doch oft vor genau dem selben Problem mit dem ablesen. Also bitte weiter fleißig schreiben und deine Konstruktionen mit uns teilen :tnx: