Měření výšky hladiny ve vrtané studni

[2952]

Tak to mě nedošlo...to krytí...no budu muset hledat...

[pns]

... mohu se zeptat proc nepoužijete laserovy meric ?

[FlyBear]

IMHO asi proto, že na danou vzdálenost už by se nejednalo o levné řešení.

Navíc může jít i o komplikaci konstrukční, protože některá laserová čidla nesnímají vrácený paprsek, ale mají na druhé straně aktivní terčík - snímač, který by pak musel být umístěn na stabilním plováku na hladině (a připojen pružně kabelem).

Čidla, která umí snímat odrazem by asi taky potřebovala stabilizovaný plovákový terč, protože odraz od zvlněné hladiny vody nebude nijak spolehlivý.

Takže oproti tlaku ze dna studny je to zase jen naprosto zbytečná komplikace

[2952]

Pro zajímavost :

Názor z matematického fóra :

↑ 2952:
Jak jsem říkal, vztah se vzorcem popsat dá, ale je otázka, jestli má tento vzorec něco společného s realitou. Lineární by byl právě v případě, že by čidlo bylo na dně a stoupala nad ním hladina. Vzduch v trubce to ale velmi zkomplikuje. Jak jsem postupoval při odvozování:

1. Řekněme, že hladina stoupá a nakonec se konec trubky octne v úrovni hladiny. V tu chvíli se v trubce uzavře nějaké množství vzduchu.
2. Stoupá-li hladina dál, bude se vzduch uvnitř stlačovat a hladina vody v trubce bude stoupat (ovšem pomaleji, než hladina okolo).
3. V každém okamžiku platí rovnost tlaku vzduchu uvnitř a hydrostatického tlaku vody v úrovni "vnitřní" hladiny, z rovnosti těchto dvou tlaků se dá vypočítat neznámá výška hladiny v trubce a z ní zase tlak.

No, a teď ty problémy. Neznáme vztah mezi objemem plynu a jeho tlakem. Tam je potřeba něco předpokládat. Nabízí se předpoklad izotermického děje, pak by tlak byl nepřímo úměrný objemu. To je ovšem silný předpoklad, teplota nebude stálá, ale bude se měnit v závislosti na počasí a na tom, jaký je rozdíl teploty vody a vzduchu a kolik trubky je ponořeno, dokonce nemusí být všude stejná. Nedokážu bez počítání odhadnout, jak velkou chybu to způsobí. Ale hlavně tohle všechno platí za předpokladu, že všechen vzduch, který byl v kroku 1 v trubce uzavřen tam také zůstane, a to po celou dobu měření (tj. měsíce/roky). A to se nepodaří určitě.

Tedy - to podporuje můj prvotní názor, že tlak v trubce v závislosti NEBUDE lineární.

Asi půjdu cestou sondy na dně...otázka je, jestli takovou seženu (cena)

[OK2BUH]

Laserem by to sice šlo ale bylo by to náročné. Studna má průměr jen 15 cm a hloubku 30 m. To by musela být pevná základna, mikrometrické šrouby a zaměřovat to dalekohledem. A co když je trubka prohnutá? A to myslím, že bude jak vrták uhýbá šutrům. Já bych šel cestou toho tlakového čidla z Ebay a zkusil bych zlepšit krytí zalitím epoxidem do trubky. Nebo bych použil tu metodu vážení. To se dá koupit i hotové ale chce za to dost peněz. http://hladinomer-studna.cz/

[JosefSvejk]

Já bych šel cestou toho tlakového čidla z Ebay a zkusil bych zlepšit krytí zalitím epoxidem do trubky.

Čidlo je ve styku s vodou pouze v prostoru membrány. Zbytek je v suchu . Pokud by se celé čidlo zalilo, tak nebude fungovat, je diferenciální, měří rozdíl tlaku za a před membránou.

[guchar]

Sonda na (u) dna je ideál, ale nejlépe u nádrže s přístupem z boku. Potřebné krytí sondy a dobrý kabel do 30 m
asi není levná záležitost. Na druhou stranu, hodit tam něco za půl litru a čekat jak dlouho to vydrží, není
finančně až tak bolestivé. A pokud je to "HRAČKA" kde porucha nevede ke katastrofě s velkou škodou proč ne.
CENA za KRYTÍ však vyvolává otázku, zda není přijatelné jiné ŘEŠENÍ s elektronikou mimo vodu (jen poblíž).
Delší dobu si hraji s myšlenkou PLOVÁK na lanku (planžetě-ZÁVĚSU) s automatickým navíjení a obousměrným
čítačem (COUNT UP/DOWN) přes dvě čidla značek. při pomalém pohybu je problém správné detekce impulsu.
Pokud by stačilo jen pasivní měření (nenapojené na řízení nějakého procesu), s vzorkováním řádu hodiny,
tak by se daly počítat impulsy jen při PÁDU PLOVÁKU, předtím vytaženého do definované výše.
Je to MECHANICKÉ řešení tudíž problém se životností a spolehlivostí. Jsa DUŠÍ ELKTRO a) nejsem mu nakloněn
b) neumím posoudit komplikace možností návrhu a realizace potřebné MECHANIKY. Elektronicky je to jednoduché.

[guchar]

@JosefSvejk Šel by ten prostor za membránou (přes dlouhou trubičku-hadičku) napojit na atmosférický tlak?

[JosefSvejk]

To je přímo žádoucí . Nemusíš řešit atmosférický tlak nad hladinou a zároveň máš dobrou ochranu pro vodiče. Kdybys to řešil nějakou "referenční bublinou", tak bude cena někde jinde. Akorát hadice na těch 30 m už bude potřeba lepší.

[FlyBear]

3. V každém okamžiku platí rovnost tlaku vzduchu uvnitř a hydrostatického tlaku vody v úrovni "vnitřní" hladiny, z rovnosti těchto dvou tlaků se dá vypočítat neznámá výška hladiny v trubce a z ní zase tlak.

Ach jo, matematika se snaží řešit praktické věci

Zkusme to takhle: voda je nestlačitelná a tlak se v kapalině šíří všemi směry stejně. Tlak vody na hladině ve vnitřní trubce bude stejný jako tlak vody na spodním ústí té trubky - tedy v místě, kudy voda do trubky pronikla. To vše za předpokladu, že trubka bude shora hermeticky uzavřená a takto již uzavřená bude ponořena do studny.

Tlak změříme, výšku hladiny počítáme, nikoliv naopak. Vždyť o to přeci jde, ne

No, a teď ty problémy. Neznáme vztah mezi objemem plynu a jeho tlakem. Tam je potřeba něco předpokládat.

Ani znát nepotřebujeme. Měříme tlak vody, plyn je nám ukradený. Tlak je dán tou vodou, plyn se svým objemem přizpůsobí (ale ani to stejně nepotřebujeme vědět, jde nám jen o tlak vody).

...teplota nebude stálá, ale bude se měnit v závislosti na počasí a na tom, jaký je rozdíl teploty vody a vzduchu a kolik trubky je ponořeno, dokonce nemusí být všude stejná.

Z původní informace jsem předpokládal, že trubka bude ponořena až ke dnu a že bude docela dost dlouhá, v podstatě až k povrchu studny.

Nicméně teplota ve studni zas tak moc na počasí závislá nebude, rozhodně ne ve 30 metrech. I ta běžná nezámrzná hloubka půdy se udává okolo pouhého jednoho metru a tahle úzká vrtaná studna bude teplotně velmi stabilní po celý rok. Připouštím však jisté oteplení vrcholu té trubky oproti její spodní části, to ano.

Na druhou stranu při daném tlaku a teplotě bude mít plyn určitý objem (viz stavová rovnice plynu). No a tlak máme co? No přeci změřený. Ostatní veličiny nás nezajímají, tedy ani teplota ani objem plynu nad vnitřní hladinou. Jsou nám zcela ukradený, jde nám jenom o ten tlak.

...platí za předpokladu, že všechen vzduch, který byl v kroku 1 v trubce uzavřen tam také zůstane, a to po celou dobu měření (tj. měsíce/roky). A to se nepodaří určitě.

Dle původního předpokladu trubky až (skoro) na dno by mělo být celkem splněno - ledaže bys předpokládal vyschnutí studny.
Vzduch se může rozpouštět do vody a tím ubývat. Jeho menší objem způsobí zvýšení vnitřní hladiny, ale tlak vody zůstane pořád stejný...

Čistě hypoteticky - pokud by se takto vyčerpalo dostatečné množství vzduchu, v krajním případě všechen, pak by to při stoupající hladině studny ani nevadilo, čidlo by stále měřilo tlak vody (i když už kontaktně, což mu nevadí). Ale při poklesu hladiny ve studni by ve vnitřní trubce vznikl nad hladinkou podtlak, který by znemožnil měření a asi i zničil čidlo.

Asi půjdu cestou sondy na dně...otázka je, jestli takovou seženu (cena)

Vždyť cestu už ukázal JosefSvejk. Nebo je i těch pár stovek příliš mnoho? Obávám se pak, že v takovém případě bude drahé asi cokoliv.

[guchar]

KOBOLD, Deep-Well Probes Model NTB = IP 68
IP 68 = trvalé ponoření (ale) za podmínek daných výrobcem. NTBx MĚŘICÍ ROZSAH 0 až 200 m vodního sloupce
(tak snad jsou to i ony stanovené podmínky, i když vlastní ODOLNOST snad má ještě nějakou míru rezervy)
- Sondy NTB1xxx o průměru 22 mm do 20 m a NTB2xxx 28 mm mají různé výšky vod.sloupce(kabely)
mWC = meter Watter Column - patrno z
NTB DEEP-WELL PROBE - KOBOLD
- cenu snad lépe nehledat - ebay asi nevede

[FlyBear]

eBay nevede, ale zato koupíš v pohodě doma a se zárukou:
http://www.gas-as.cz/x85177/ntb

Tak schválně, jestli si někdo zavolá o cenu...

[OK2BUH]

Tak schválně, jestli si někdo zavolá o cenu...

To snad raději ne, když u nich stojí převodník USB na RS232 2000 Kč bez DPH.
Ale až najdu na zahradě naftu tak si tu sondu určitě koupím.

[guchar]

@OK2BUH "...až najdu na zahradě naftu tak si tu sondu určitě(rád)koupím."Se zdrojem a zobrazovací jednotkou.
- A odstěhuješ se do nějakých kopečků, daleko od civilizace. Ačkoliv u těchto strojů jsem odér ropy nikdy necítil.


Muzeum nafty Hodonín

[OK2BUH]

Já už jsem to jednou zažil. Rodiče vlastnili pole u Hodonína. Našla se tam nafta, komunisti vyvlastnili, dostali jsme 15 Kč za každý ovocný strom. Postavili tam to co je na obrázku. V restituci nám pole sice vrátili ale nafta už je vyčerpaná. Mohl jsem být naftový magnát.