Frage:
Wasserdetektor für Heizelement?
nbubis
2013-08-29 08:47:18 UTC
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Ich möchte ein 300-W-Heizelement in einem Wasserbad betreiben, möchte aber sicherstellen, dass es nicht versehentlich eingeschaltet wird, wenn kein Wasser mehr vorhanden ist. Deshalb habe ich mir überlegt, es an einen Controller und einen anzuschließen Sensor, obwohl ich nicht ganz sicher bin, wie ich das am besten erkennen kann.

Ich dachte an zwei Optionen:

  1. Wasser mit offenem Kreislauf erkennen - Ich mache mir allerdings ein bisschen Sorgen um elektrolytische Korrosion. Ist dies tatsächlich ein Problem?

  2. Ermitteln Sie die Temperatur mit einem am Heizelement angebrachten Thermoelement. Dies hat die Schwierigkeit, einen Thermistor anzubringen, ohne dass er schmilzt.

  3. ol>

    Was würden Sie vorschlagen?

Warum nicht einen Schwimmerschalter verwenden?
@IgnacioVazquez-Abrams - weil ich es vorziehen würde, kein bewegliches Teil zu haben, und ich möchte, dass die Heizung (Sensor eingeschlossen) so kompakt wie möglich ist.
Dann eine Art optischer Sensor. Verwenden Sie die Brechungseigenschaft von Wasser, um das Vorhandensein festzustellen.
@IgnacioVazquez-Abrams - klingt nach einer guten Idee. Irgendwelche wasserdichten Vorschläge?
Übrigens, eine gute Antwort (IMHO) hier wurde gelöscht, weiß jemand warum?
Diese Antwort wurde gelöscht, weil sie von einem Benutzer stammt, der seit langem kaum kohärente Antworten trollt / veröffentlicht und mehrfach gesperrt wurde. Siehe: http://meta.electronics.stackexchange.com/questions/2826/many-new-user-accountsanswerssuspensions-and-protected-questions/2827#2827
@ConnorWolf - das ist eine Schande, es war eine gute Antwort.
Siehe Kortuks Kommentar: `Es ist keine wirklich produktive Umgebung, einem gesperrten Benutzer zu erlauben, weiterhin unter gespawnten Konten zu posten. Ich kann Ihnen sagen, dass es nicht so schwarz und weiß ist, wie es scheint, aber eine Suspension hinterlässt nicht für immer einen Fleck in der Akte von jemandem. Die Suspendierung eines Benutzers kann nur öffentlich diskutiert werden, wenn er (der Benutzer) die Informationen offenlegt. Wir geben uns immer alle Mühe, um Situationen zu lösen. Suspensionen sind nicht ideal "
Drei antworten:
Anindo Ghosh
2013-08-29 11:03:56 UTC
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Wasser verringert das durchgelassene Infrarotlicht sehr gut, indem es die Linseneigenschaften und damit die Dispersion (Diffusion, Brechung) sowie die Absorption verändert.

Siehe diese Antwort für Das Absorptionsdiagramm: Das rote Ende des sichtbaren Spektrums (und insbesondere das Infrarot) wird von Wasser etwa 100-mal so stark absorbiert wie Violett / Blau:

Daher ein Tief Ein technischer Ansatz wäre die Verwendung eines Infrarot-Interruptor-Schalters wie GP1A57HRJ00F:

OPtical interruptor (Quelle: SparkFun)

Diese Geräte senden auf der einen Seite Infrarotlicht von einer IR-LED aus und erfassen auf der anderen Seite. Der Abstand für dieses spezielle Gerät beträgt 10 mm, was für den Zweck ausreichend sein sollte.

Stellen Sie den Strom der IR-LED so ein, dass der Ausgang in der Luft kaum, aber zuverlässig eingeschaltet wird. Wenn das Gerät in Wasser getaucht wird, führt die erhöhte Dämpfung des IR durch Wasser dazu, dass der Ausgang niedrig wird.

Um die Baugruppe wasserdicht zu machen, beschichten Sie die Stifte, gelöteten Verbindungsdrähte und jedes andere freiliegende Metall mit etwas geeignetes wasserfestes Epoxidharz mit hoher Temperatur. Für Produktionsmengen finden Sie möglicherweise Monteure, die den Eintauchtest für Epoxidbeschichtung und Isolierung in loser Schüttung für Sie durchführen können. In jedem Fall sind die beteiligten Spannungen so niedrig, dass bei Ausfall der Isolierung kein Stromschlag oder ein katastrophales Stromflussrisiko besteht.

Sie können auch ein Installationsdesign in Betracht ziehen, bei dem nur die Extremitäten, die die IR-LED und den Sensor halten, in Wasser eingetaucht sind und die Kontakte über dem Wasserspiegel liegen. Eine Isolierung ist weiterhin erforderlich, um Spritzer zu überstehen, aber die Kritikalität nimmt ab.

Hmm .. Wird das heiße Wasser nicht viel IR abgeben und somit die Heizung ausschalten?
@nbubis Der IR-Sensor in diesem Gerät ist mit 900 nM im Bereich von 400 bis 1200 nM am empfindlichsten. Der IR-Emitter arbeitet mit 950 nM. Erstens wird heißes Wasser in dieser Region wenig emittieren. Zweitens ist die Intensität im Vergleich zum LED-Ausgang selbst bei sehr geringem Antriebsstrom sehr gering. Um doppelt sicher zu sein, können Sie dem Emitter-Laufwerk eine gepulste Modulation hinzufügen und diese Modulation im Ausgangssignal filtern, wie dies bei IR-Fernbedienungen der Fall ist. Dies ist ein Gerät, das einfach genug ist, um ein Experiment auszuprobieren und selbst zu sehen, ob es für Ihre Anforderungen geeignet ist.
Und jetzt stoßen wir auf das letzte Problem, einen Sensor zu finden, der über 85 ° C arbeitet (etwa 110 ° C) :)
@nbubis Hmm, das ist ein schwierigeres Problem. Ich habe gerade versucht, LEDs zu beleuchten, während sie längere Zeit in kochendes Wasser getaucht sind, und sie funktionieren einwandfrei, aber ich bezweifle, dass das ** Kunststoffgehäuse ** oder der Sensor akzeptabel funktionieren würden. Der Sensor hat einen ** BJT ** im Inneren, der bei hohen Temperaturen verrückt werden kann. Vielleicht kann jemand einen berührungslosen Ansatz finden.
John U
2013-08-29 13:03:53 UTC
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Ich würde vorschlagen, zu prüfen, was in kommerziellen / industriellen Produkten getan wird, da dies kein neues oder seltenes Problem ist, das gelöst werden muss. Alles, von 5-Pfund-Kesseln bis hin zu industriellen Prozessmaschinen mit einem Gewicht von mehreren Millionen Pfund, löst dieses Problem auf verschiedene Weise.

Wasserkocher, Dampfgarer, Waschmaschinen, Geschirrspüler, Herde, Bügeleisen, Dampfreiniger, Langsamkocher, Friteusen, usw. Alle haben ausgezeichnete Mechanismen, um damit umzugehen, die billig, zuverlässig und gesetzlich unglaublich idiotensicher sein müssen.

Ihre Möglichkeiten sind vielfältig und keineswegs erschöpfend:

  • Ein PTC-Element, das sich nicht selbst verbrennen / überhitzen kann, wenn kein Wasser vorhanden ist.
  • Thermischer Abschaltschalter oder thermisch gekoppelter Schalter
  • Schwimmerschalter
  • Druckschalter (wie er in Waschmaschinen zur Erkennung des Wasserstandes verwendet wird, daher üblich, robust, zuverlässig)
  • Optischer Schalter (für den ein Fahrer / eine Steuerung erforderlich wäre Schaltung)
  • Kapazitive oder Ultraschallwandler (erfordern noch mehr Steuerschaltungen)
  • Altmodischer und in realen Produkten fast nie verwendeter Leitungssensor
supercat
2013-08-29 22:26:25 UTC
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Wenn Ihr Ziel darin besteht, eine bestimmte Wassertemperatur aufrechtzuerhalten, würde ich vorschlagen, einen Temperatursensor in geringem Abstand von der Heizung (möglicherweise mehr als einen) zu haben und ihn / sie zu beobachten, um sicherzustellen, dass ihr Verhalten mit dem übereinstimmt sollte in Gegenwart von Wasser erwartet werden. Man sollte eine Ausfallsicherung haben, um sicherzustellen, dass kein gefährlicher Zustand auftritt, wenn die CPU die Heizung im trockenen Zustand voll einschaltet, aber es sollte für die CPU ziemlich einfach sein, solche Zustände zu identifizieren. Beachten Sie, dass Sie bei Verwendung von zwei Sensoren möglicherweise eine viel bessere Regelung erzielen können als bei Verwendung eines Sensors (verwenden Sie einen vom Heizgerät entfernten Sensor, um eine Zieltemperatur für Wasser in der Nähe des Heizgeräts zu bestimmen).



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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