Trasduttore di pressione 4-20mA, datalogger e Raspberry

[esco]

Ciao a tutti,

ho acquistato un Raspberry per provare qualche applicazione ed ho compreso la sua estrema flessibilità, ma anche la necessità di studiare un po' di programmazione per adattarlo a quanto si intende fare: per ora è collegato ad un monitor e, con tastiera e mouse, è già operativo con il sistema operativo Debian.

Per questo chiedo alcuni suggerimenti pratici per il progettino che segue.

Dispongo un sensore di pressione analogico che misura lo spessore l'acqua in un pozzo nell'intervallo da 4 a 20 mA: lo strumento to si immerge ad una quota inferiore alla massima depressione del livello di acqua e misura lo spessore soprastante. Ad esempio 4 mA potrebbero corrispondere a 2 metri e 20 mA potrebbero corrispondere a 10 metri, considerando la variabilità massima del livello dell'acqua di 8 metri.

Il cavo analogico dovrebbe essere collegato ad una scheda che possa tradurre il segnale analogico in digitale per consentirne l'acquisizione in Raspeberry pi zero, ad esempio questa, o altro se suggerite meglio.

Il trasduttore misura le variazioni di livello in continuo, ma per i miei scopi è sufficiente acquisire 4 dati all'ora e registrarli nella scheda di memoria di Raspberry nella forma "data", "ora", "metri" (il programma dovrebbe consentire l'ingresso del dato iniziale di profondità del trasduttore di pressione dal piano di campagna, in modo da consentire il calcolo delle variazioni di livello come metri dal piano di campagna).

Infine, se possibile, i dati acquisiti giornalmente (4 record per ora x 24 ore = 96 record) dovrebbero essere inviati in un cloud: Dropbox o gDrive, o simili, attraverso la rete WiFi presente in sito.

I 3 hardware (trasduttore, scheda analogico-digitale, Raspberry) dovrebbero essere alimentati con una batteria ricaricabile (es. power bank) con una autonomia di almeno una settimana: non so se questa è sufficiente: se ho capito bene posso alimentare Raspberry e gli atri 2 hardware saranno alimentati da lui. Infine, considerato che l'hardware (Raspberry + Scheda analogico-digitale) sarebbe posizionato nel pozzetto di ispezione di un pozzo (mai allagato ma con elevata umidità) immagino debbano essere equipaggiati con un adeguato case di protezione.

Se ritenete troppo complesso il progettino, per uno che non sa programmare, ditemelo che mollo subito e regalo Raspberry a chi è in grado di utilizzarlo :)

 

[max.bocca]

Quello che vuoi fare è una bella cosa. Fattibile ma primo devi fare il calcolo della potenza che ti serve per alimentare tutto il sistema e a naso non conoscendo bene raspberry direi che 7gg 24h serviranno batterie diverse. Dovendo fare campionamenti ogni 15min bisogna fare un sistema che sia in sleep quando non deve acquisire e accenda la parte radio una volta al giorno per scaricare i dati così risparmi il più possibile sul alimentazione. Il sensore 4/20mA si alimenta quando serve dopo qualche secondo così si stabilizza l'uscita si campione il valore letta da un adc (conversione corrente tensione fatta con una resistenza di precisione da 250 Ohm) la lettura diventa 1/5V che in base ai bit Dell adc ti restituisce un valore proporzionato che poi con operazioni matematiche per sottrarre l offset e la scalatura ricavi la colonna d acqua. A questo punto salvi in un file il dato periodicamente aggiunge data e ora di sistema. Quando coincide il campionamento con le ore 00:00 abiliti la parte WiFi è apri un ftp per trasferire il file della giornata precedente. Sul web trovi esempi in merito magari cercando in inglese... 

[Adelino Rossi]

verifica da fare, i sensori 4-20ma in genere sono alimentati a 24Vdc con limiti entro 15 - 30 Vdc. verifica la corretta tensione di alimentazione di tutti i componenti harware del progetto.

le tensioni devono essere unificate. Mi sembra che non hai indicato la località geografica dell'installazione, indipendentemente dal luogo di installazione già umido per se ma anche il range di temperatura esterna è importante. Se monti l'elettronica sigillata per l'umidità c'è poi l'eventuale problema del calore interno del contenitore.

[esco]

1 ora fa, Adelino Rossi scrisse:

...Se monti l'elettronica sigillata per l'umidità c'è poi l'eventuale problema del calore interno del contenitore.

Conosci scatole di montaggio adatte per Raspberry già provviste di spazio per contenere anche la scheda analogico-digitale?

[Livio Orsini]

4 minuti fa, esco scrisse:

Conosci scatole di montaggio adatte per Raspberry già provviste di spazio per contenere anche la scheda analogico-digitale?

 

Non credo che si trovino scatole di montaggio per Raspberry con protezione IP6x

Se hai bisogno di avere un contenitore sigillato acquista una scatola di derivazione IP6X di dimensioni opportune.

[dott.cicala]

Io mi preoccuperei prima di imparare a programmare - e non ci vogliono 2 minuti - poi del materiale necessario.

 

Altrimenti, una volta recuperato il tutto cosa fai?

 

[esco]

il 28/6/2018 at 12:27 , dott.cicala scrisse:

Io mi preoccuperei prima di imparare a programmare - e non ci vogliono 2 minuti - poi del materiale necessario. Altrimenti, una volta recuperato il tutto cosa fai? 

Provvedo a recuperare l'hardware e partecipare ad un corso di formazione con materiale e progetto "al seguito". Ovviamente aggiornerò questo post, entro i prossimi 5-10 anni potrei anche aver finito.

[gabri-z]

Se vai avanti come me , non finirai; ti auguro un andamento migliore , anche se tra le righe sento odore di ironia...

[esco]

Per terminare il progetto sono stato aiutato per il 95% del lavoro ed ora dieci unità Raspberry sono installate in altrettante scatole di contenimento con batterie (che consente lunga autonomia) ed accessori che rilevano correttamente i segnali analogici dei livelli delle acque nei pozzi. I dati acquisiti sono registrati nella scheda SD interna ed inviati ogni ora in un disco Drive di un account gmail dedicato allo scopo.

Siccome le unità sono posizionate all'interno dei pozzetti di protezione dei pozzi, sono coperte con tombini metallici carrabili, tutto funziona se a ciascun Raspberry è collegato un modem USB e scheda SIM inclusa.

Abbiamo provato a connettere i Raspberry mediante le antenne interne WiFi ad un router provvisto di antenna maggiorata, ma si riesce a raggiungere solo l'unità più vicina e solo dopo avr aggiunto una antenna WiFi usb esterna al Raspberry.

Siccome vorremmo evitare 10 modem + 10 SIM, stiamo valutando come trasformare le attuali barriere al segnale WiFi (i tombini carrabili 40 cm x 40 cm) in altrettante antenne di propagazione del segnale WiFi... non so una piastra di rame incollata sotto il tombino?

Non credo esista un tombino carrabile-antenna :(