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Hayley_Hay
Anmeldungsdatum: 31.05.2018
Beiträge: 11
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 Hayley_Hay Verfasst am: 22. Nov 2018 16:14 Titel: Eher allgemein: Versuchsaufbau |
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Hallo!
Ich habe die Aufgabe, mehrere Füllstandssensoren miteinander zu vergleichen (Schwimmerschalter, Ultraschall, ...). Dafür pumpe ich Wasser zwischen zwei symmetrischen Behältern hin- und her. Leider habe ich keine genaue Referenzmessung, weshalb ich mir anders behelfen muss. Die Pumpleistung ist nicht linear.
Ich würde daher jeweils ca. 15 cm Hub rauf und runter erzeugen, und mittels eines Zollstocks und einer Digitaluhr mehrere Intervalle vermessen. Kann ich bei einer geschätzten Genauigkeit von 1s bzw. 0,5 cm aus dem Mittelwert von z.B. 10 Vorgängen eine Kurve erzeugen, die ich als Referenz für die später aufzunehmenden Sensorwerte nutzen kann? Ich benötige insgesamt eine Genauigkeit von +/- 5 cm, d.h. wenn ein Sensor ungenauer als das ist muss ich das feststellen können. |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 676
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| willyengland Verfasst am: 22. Nov 2018 19:04 Titel: Re: Eher allgemein: Versuchsaufbau |
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| Hayley_Hay hat Folgendes geschrieben: | | Ich benötige insgesamt eine Genauigkeit von +/- 5 cm, d.h. wenn ein Sensor ungenauer als das ist muss ich das feststellen können. |
D.h. du willst rausfinden, ob ein Sensor bei mehreren Füllungen immer innerhalb +/- 5 cm genau arbeitet?
Das geht nur, wenn du mit dem Sensor mehrere Tests machst. Einen Referenzwert brauchst du dann nicht, es sei denn, es kommt außer auf die 5 cm auch noch auf den absoluten Füllstand an.
Den Wert kannst du nur rausbekommen, wenn du möglichst viele Sensoren benutzt und dann einen Mittelwert bildest.
... wenn ich dich richtig verstanden habe ...
_________________
Gruß Willy |
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moody_ds
Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515
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| moody_ds Verfasst am: 23. Nov 2018 01:06 Titel: |
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Ich habe das Ziel nicht ganz verstanden. Sollen die Sensoren am Ende dasselbe anzeigen oder soll der Vorgang über die Zeit genau abgebildet werden?
Die Sensoren (also auf jeden Fall den Ultraschall Sensor kannst du ja so eigentlich Recht gut kalibrieren, außerhalb von deinem Aufbau).
Deine Referenzmessung würde ich etwas anders aufziehen:
Nimm eine Digitalkamera (ich nehme an dass die Behälter durchsichtig sind) und filme den Befullvorgang. Als Referenz kannst du zum einen den Behälter vorher ausmessen, zum anderen kannst du einen Zollstock anlegen, eine Skala auf Folie drucken und drauf kleben oder auch einfach Millimeter Papier ankleben.
Farbst du das Wasser ein (methylblau)) leuchtest gut aus und hast vll weißen Hintergrund, dann kannst du das am Ende automatisch auswerten. Matlab, Python, Octave, ...
Kann man danach auch bei jeder Messung parallel laufen lassen. |
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Hayley_Hay
Anmeldungsdatum: 31.05.2018
Beiträge: 11
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| Hayley_Hay Verfasst am: 23. Nov 2018 09:30 Titel: |
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Hallo, und danke für die Anmerkungen!
| moody_ds hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe das Ziel nicht ganz verstanden. Sollen die Sensoren am Ende dasselbe anzeigen oder soll der Vorgang über die Zeit genau abgebildet werden? |
| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | ... wenn ich dich richtig verstanden habe ... |
Ich bin mir nicht ganz sicher, daher noch mal anders formuliert:
Ich muss bei mehreren Sensoren sichergehen, dass sie in der gewünschten Genauigkeit arbeiten. Dafür benötige ich ja den "wahren" Wert, den ich allerdings nicht direkt - z.B. über einen teuren Sensor mit entsprechend höherer Genauigkeit - messen kann. Meine Idee ist daher, mehrere Pumpzyklen aufzunehmen und den Mittelwert zu bilden (das habe ich schon einmal testweise gemacht und komme auf eine Spanne deutlich unter 10 cm Abweichung bei sekündlicher Auflösung). Ich würde das also als Referenz-Kurve nutzen und die Sensorwerte von z.B. 1000 Füllstandsänderungen damit vergleichen. Im Prinzip das selbe wie mit der Kamera, nur eben manuell und nicht permanentl, oder?
Einfärbung funktioniert leider nicht, da es sich um Abwasser handelt. |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 676
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| willyengland Verfasst am: 23. Nov 2018 10:12 Titel: |
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Was hilft es dir, den Mittelwert zu bilden, wenn du zwei Sensoren hast, die +/- 3 cm genau sind und einer 13 cm?
Du musst jeden Sensor einzeln testen.
_________________
Gruß Willy |
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Hayley_Hay
Anmeldungsdatum: 31.05.2018
Beiträge: 11
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| Hayley_Hay Verfasst am: 23. Nov 2018 13:17 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | Was hilft es dir, den Mittelwert zu bilden, wenn du zwei Sensoren hast, die +/- 3 cm genau sind und einer 13 cm?
Du musst jeden Sensor einzeln testen. |
Entschuldige bitte, ich habe mich wieder nicht ganz klar ausgedrückt: Die Mittelwertbildung will ich natürlich nur für die visuell aufgenommenen Pumpvorgänge (ca. 10x) nutzen, um daraus eine Referenzkurve für den Füllstand h=f(t) zu bekommen, mittels derer ich später die Werte der einzelnen Sensoren bewerten kann. Z.B. kann ich so sagen, dass der Füllstand nach 38 s Pumpdauer bei 56 cm ist. Wenn jetzt ein Sensor 60 anzeigt ist das "ok", wenn er bei 63 cm ist dann nicht. |
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moody_ds
Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515
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| moody_ds Verfasst am: 28. Nov 2018 09:33 Titel: |
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Also geht es darum dass die Sensoren h(t) korrekt erfassen? Dh Prinzipiell kalibriert sind alle Sensoren? Wenn du das Wasser nicht färben kannst weil es Abwasser ist, heißt das es ist schon so eine braune Suppe dass man das nicht sehen würde? Dann könntest du meine Idee ja ohne Farben einsetzen, ging mir ja nur darum den Kontrast zu erhöhen. |
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Hayley_Hay
Anmeldungsdatum: 31.05.2018
Beiträge: 11
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| Hayley_Hay Verfasst am: 28. Nov 2018 12:08 Titel: |
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| moody_ds hat Folgendes geschrieben: | | Also geht es darum dass die Sensoren h(t) korrekt erfassen? Dh Prinzipiell kalibriert sind alle Sensoren? |
Genau :-) Ich will einen Vergleich der Sensoren, in Hinblick auf Zuverlässigkeit, aber auch Genauigkeit etc.
| moody_ds hat Folgendes geschrieben: | | Wenn du das Wasser nicht färben kannst weil es Abwasser ist, heißt das es ist schon so eine braune Suppe dass man das nicht sehen würde? Dann könntest du meine Idee ja ohne Farben einsetzen, ging mir ja nur darum den Kontrast zu erhöhen. |
Leider nicht wirklich, da der Schlamm am Fenster haftet und der Pegel daher nur sehr ungefähr zu erahnen ist, vor allem nach ein paar Zyklen. Der Aufwand mit der Kamera erscheint mir daher auch ehrlich gesagt etwas hoch bei der relativ geringen Genauigkeit, die von mir gefordert wird. Die restliche Sensorauswertung ist noch kompliziert genug, daher meine Idee der visuell aufgenommenen Kurve. |
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Hayley_Hay
Anmeldungsdatum: 31.05.2018
Beiträge: 11
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| Hayley_Hay Verfasst am: 11. März 2019 19:15 Titel: |
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Hallo noch mal!
Ich melde mich jetzt doch noch mal hier, nachdem ich den Versuch jetzt erst mal so wie geplant aufgebaut und gemessen habe, allerdings irgendwie an der Stelle wieder einen Knoten im Kopf habe, weswegen ich hier gefragt hatte.
Also ich habe jetzt n=9 Messreihen t(h), d.h. ich habe für die Strecke H=15 cm in einer Auflösung von 0,5 cm Werte in ganzen Sekunden. Einige Werte fehlen, aber im Großen und Ganzen ist es das. Jetzt kann ich für jeden 0,5-Zentimeter-Schritt eine mittlere Zeit t bestimmen. Auch eine Standardabweichung kann ich bilden. Die ist aber natürlich eine Zeit. Ich brauche aber idealer Weise eine Größe in cm, wie genau meine durch die einzelnen Mittelwerte gelegte Ausgleichsfunktion den Füllstand beschreibt.
Ist das verständlich? Kann jemand damit etwas anfangen und mir helfen? |
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