Detección del nivel de agua usando sensores sónicos sin contacto

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He estado trabajando en un proyecto, donde necesito encontrar el nivel de agua de pozos subterráneos con un diámetro de alrededor de 6 a 10 pulgadas y una profundidad de hasta 100 metros. He estado investigando mucho sobre los métodos que puedo usar para esto y después de descartar el método de contacto de usar una sonda, decidí usar un método sónico sin contacto donde se enviaría una onda de sonido y el tiempo de vuelo de eco. ser utilizado para calcular la distancia. Ahora estaba pensando en hacer un circuito y tenía un par de preguntas en mente: -

  1. ¿Qué transmisor sónico puedo usar, es decir, un piezo o una versión de altavoz simple?
  2. ¿Qué circuitos serían exactamente necesarios para resolver esto? Por lo que sé, produciría un PWM de frecuencia variable hasta obtener un valor óptimo, alimentado desde un controlador y amplificándolo para alimentarlo al transmisor.
  3. Para el sensor de recepción, creo que el micrófono del condensador podría ser útil, corríjame si me equivoco y agradecería cualquier sugerencia.
  4. ¿Dónde puedo encontrar estos sensores para usarlos en mi proyecto? Mis proveedores locales parecen desconocer alguno de estos.

Aquí está el enlace a la discusión que se inició para conocer los conceptos de frecuencia y ángulo de spreding relacionados con los haces sónicos.

enlace

    
pregunta shwetank vishnu

2 respuestas

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La forma más fácil de comenzar es improvisar un sistema de prueba de concepto (PoC) de los altavoces, amplificadores y micrófonos de audio del consumidor.

Para reformular lo que quiere hacer: envíe un pulso de sonido desde la parte superior del pozo largo y estrecho, el pulso viajará por el pozo, se reflejará desde el nivel del agua, calculará la distancia al agua desde el viaje de ida y vuelta del vuelo .

Es un desafío, si es posible, hacer que esto funcione en pozos delgados y estrechos. El desafío es que el reflejo buscado de la superficie del agua no será el primero ni el último reflejo que reciba. El sonido no viajará en un haz estrecho como un láser. Se propagará como un cono. En algún momento, este cono será más ancho que el diámetro del pozo. Algún sonido se reflejará en las paredes, y esa será la primera reflexión que reciba. Seguirás recibiendo reflexiones. En algún momento, recibirá el reflejo del agua en el fondo del pozo. Las reflexiones no se detendrán ahí. Continuará recibiendo reflexiones por trayectos múltiples.

Registre los ecos del pozo con el diámetro y nivel de agua conocidos. Tal vez haya una característica consistente en los ecos que pueda identificar claramente como la superficie del agua. Tal vez verá más si obtiene varios ecos en varias frecuencias del mismo pozo.

p.s. Si los pozos están siempre rectos, es posible que funcione un telémetro láser.

    
respondido por el Nick Alexeev
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Veo muchos problemas con este concepto:

  • Primero, ¿qué tan lisas son las paredes? Si no es así, puedes obtener muchos ecos no deseados
  • la atenuación será el problema principal, especialmente con la reflexión como señal principal
  • la velocidad del sonido cambiará significativamente con la temperatura y la humedad
  • será fuerte

Ahora a soluciones / sus preguntas:

  • Yo usaría el altavoz (más fácil para que funcione)
  • para el uso de señal de barrido sinusoidal de baja frecuencia, por ejemplo, 1-5 kHz (y use la correlación cruzada para la detección)
  • Yo usaría pc con tarjeta de sonido y amplificador
  • Si usas piezo, también puedes usarlo como micrófono, de lo contrario, el micrófono del condensador es bueno.
  • para altavoz, micrófono y amplificador buscaría en la tienda de música o similar

P.S. No sé cuál es su situación exacta, pero trataría de resolver este problema al colocar el sensor de presión en el fondo del agujero y leer la presión absoluta allí.

    
respondido por el Rokta

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