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Autor Tópico: Medir altura de água - problema com "esquema"  (Lida 2135 vezes)

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Offline Dave

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Medir altura de água - problema com "esquema"
« em: 17 de Fevereiro de 2016, 16:21 »
Ora vamos lá ver se me consigo explicar e recolher a opinião da malta.

Tenho um problema cuja solução passa por medir a altura da água.

Imaginem um rio cujo leito não é uniforme. Eu preciso de medir a distancia deste o topo da água até ao fundo do "rio".

A solução que pensei até agora seria usar um medidor laser mergulhado na água (para evitar os erros de refracção) com um sensor de ultra-sons cá fora. Assim sabia a distancia do sonar até à agua e sabia a distancia do medidor laser até ao fundo. Por sua vez a distancia entre o sonar e o medidor é estática e daí calculada a medida que procuro.

Alguma sugestão para isto?
As distancias devem rondar de 5cm a 1m.

Para facilitar, fica uma imagem.


David Martins
Eng. Electrotécnica e de Computadores, UBI

Offline kast

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #1 em: 17 de Fevereiro de 2016, 16:58 »
Porque não medir com o sonar a distância até uma bóia colocada à tona na água ? Se a altura do sonar for conhecida, creio que resolves o teu problema.

Queres calcular o caudal do rio ou efetuar um levantamento batimétrico ?
« Última modificação: 17 de Fevereiro de 2016, 17:02 por kast »
Os electrões são nossos amigos !!! :D

Offline jm_araujo

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #2 em: 17 de Fevereiro de 2016, 17:13 »
Ia dizer o mesmo. Não consegues colocar a sonda de profundidade a uma altura fixa da superfície? Uma boia resolve isso fácil.

O segundo ponto é o laser debaixo de água. Tens garantias da pureza da água (sem particulas em suspensão) e das qualidades refletoras do fundo? Se não tiveres duvido que laser funcione. O mais fiável deve ser sonar. Pelo menos é usado em sondas de tudo que é barco.
Edit:
tens desde chineses: http://www.ebay.com/itm/100M-Depth-Alarm-Portable-Sonar-Sensor-Ideal-Fish-Finder-Capturing-Transducer-/201302405488?hash=item2ede8ef170:g:HiMAAOSwT5tWPW~S
Até de marca:
http://www.ebay.com/itm/HawkEye-Depth-Finder-Sounder-with-Temperature-Thru-Hull-Transducer-/380868001336?hash=item58ad807e38:g:Qk0AAOSwaNBUfkg5&vxp=mtr

E imagino que haja muito mais marcas...
« Última modificação: 17 de Fevereiro de 2016, 17:20 por jm_araujo »

Offline Dave

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #3 em: 17 de Fevereiro de 2016, 17:30 »
Olás :)

Na verdade isto não é bem para um rio... é para um canal onde a água vai ter alguma velocidade e por isso vai haver zonas em que a água sobe.
Eu penso até que o levantamento do fundo já está feito, a ideia é medir nas zonas de curva quanto é que a água sobe em virtude da velocidade da água e do formato do fundo do canal.
A água que circula é limpa e "sem" partículas suspensas.

Isto é um projecto que está relacionado com malta de Civil, mas que me pediram para tentar ver o que se poderia fazer...

As diferenças de alturas rondas de 10cm a 1m.
David Martins
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Offline jm_araujo

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #4 em: 17 de Fevereiro de 2016, 17:38 »
Nesse caso não era muito mais simples medir a posição da superfície da água, uma vez que o resto já é conhecido? basta-te usar como referência um ponto fixo na margem, e poupas complicações de fazer medidas de baixo de água, em que as correntes te vão complicar medidas com sonar e imagino que com outro tipo de sensores também.

Offline Dave

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #5 em: 17 de Fevereiro de 2016, 18:36 »
Amanhã já vou ter oportunidade de reunir e tirar mais informações.

Para medir a superfície, uns DESTES devem dar. Com 30º logo junto à superfície na agua o diâmetro da projecção será curto também.

Já agora, esses sonares de pesca, eles obtêm multi objectos?
Os sensores de ultrassons comuns detectam o objecto mas próximo, excluindo outros ecos. Mas estes da pesca parecem medir a varias alturas... estarei errado?
David Martins
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Offline Sérgio_Sena

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #6 em: 17 de Fevereiro de 2016, 19:43 »
A experimentacao dos varios sensores, neste caso, poderah ser a melhor politica, visto q eh uma solucao improvisada e "possivel" de algum erro.

O Jm_araujo colocou aih o "Awkeye" q faz sonar p profundidade, q poderah ser uma das melhores opcoes visto estar ja adaptado p estar a operar dentro de agua.
O outro dos peixes provavelmente faz a medicao dos ecos resultantes. Mas no entanto poderah haver surpresas.
Medicoes dentro de Agua obrigam a mais processamento, bem mais do q ao Ar. Especialmente pelas massas de agua de diferente densidade e das particulas em suspensao.

Precisas de ter um sensor fora a medir a distancia ao plano de agua?  nao podes ter uma calha vertical c uma boia agarrada onde tens o teu sensor ja dentro de agua a medir o fundo? aqui ja sabias ah priori a tua distancia ah superficie.


Bom... ideias nao vao faltar, cada um de nohs dah ideias diferentes e todas validas. Cabe a ti agora decidires a tua melhor opcao p o teu fim em vista :)

Offline Dave

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #7 em: 17 de Fevereiro de 2016, 20:13 »
Obrigado Sena.

Vou mesmo aguardar por mais "specs" que tenham de ser cumpridas.
Falaram-me por alto disto e hoje era suposto ter-se feito uma reunião que não pôde ser cumprida.

Se for para aplicar no canal onde penso que é, a largura do canal é de uns 50cm e ter uma bóia vai "retirar" espaço de medição. Mas pronto.. depende do que se quer manter à tona e do seu peso.

Amanhã sem falta vou tentar saber mais pormenores ;).
David Martins
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Online Hugu

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #8 em: 17 de Fevereiro de 2016, 21:37 »
porque queres usar dois sensores e medir a profundidade com duas escalas?.. ???

nao dá usar uma cena deste género?


se é um canal ou vai ser, pode-se abrir uma canal e depois ter uma curva para um tubo vertical com escala visual duma esfera/boia.. e depois deixar a lei da hidrostatica informar a altura da agua no canal...(tb n sei se o canal é alto ou nao ou e se ha possibilidade de ter a mediaçao ao lado e ao mesmo nivel ou entao numa zona acessivel ou se a corrente de agua vai variar muito e ter mta velocidade e que possa influenciar a leitura hidrostratica)

Offline dropes

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #9 em: 17 de Fevereiro de 2016, 22:18 »
Iria para um medidor de pressão, quando mais fundo maior será esta:
http://www.globalw.com/products/levelsensor.html

Offline Dave

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #10 em: 17 de Fevereiro de 2016, 22:45 »
porque queres usar dois sensores e medir a profundidade com duas escalas?.. ???

nao dá usar uma cena deste género?


se é um canal ou vai ser, pode-se abrir uma canal e depois ter uma curva para um tubo vertical com escala visual duma esfera/boia.. e depois deixar a lei da hidrostatica informar a altura da agua no canal...(tb n sei se o canal é alto ou nao ou e se ha possibilidade de ter a mediaçao ao lado e ao mesmo nivel ou entao numa zona acessivel ou se a corrente de agua vai variar muito e ter mta velocidade e que possa influenciar a leitura hidrostratica)
Olá Hugo.

Isso não seria possível, porque o canal está construído. É betão com umas determinadas deformações no seu "leito".
ainda para mais a ideia é conseguir medir um padrão de alturas e não apenas num só ponto.


Iria para um medidor de pressão, quando mais fundo maior será esta:
http://www.globalw.com/products/levelsensor.html

Olá Dropes.
Numa solução semelhante à do Hugo, onde a pressão intervém. Não sei de que forma o uso destes sensores poderia ser válida, uma vez que a velocidade do caudal vai aumentar a pressão mesmo que não tenha assim "tanta água" por cima dele.

Mas é uma alternativa que vou estudar melhor.

Não conheço bem os sensores que colocaste e posso estar a induzir em erro.
David Martins
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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #11 em: 17 de Fevereiro de 2016, 23:12 »
é para fazer varias leituras em varios pontos?

e na vez de medir profundidades porquê nao medir alturas o nivel da agua? metes sensores ultra-sons a reflectir na superficie da água, numa altura que conheces a qto fica ao fundo do canal e subtrais a medida da reflexao. Assim nem precisas de meter sensores dentro de agua.


vhttp://www.topoequipos.com/dem/general-acoustics/log_alevel-estacin-autnoma-de-medicin-remota-de-niveles-de-agua-y-olas
« Última modificação: 17 de Fevereiro de 2016, 23:15 por Hugu »

Offline Dave

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #12 em: 17 de Fevereiro de 2016, 23:21 »
Sim Hugo, essa solução já foi sugerida também e é de todo pertinente.

Mas quero acreditar que tem um problema qualquer, isto porque é demasiado óbvia para não terem avançado com essa topologia mais cedo.
O que poderá levar a outra questão que é a de não haver um levantamento topográfico do fundo do canal e/ou o fundo do canal ir variando com o tempo (variando por sua vez a "altura" da agua).

Vou aguardar por amanhã fazer todas essas questões que se levantaram ;).
David Martins
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Offline Dave

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #13 em: 18 de Fevereiro de 2016, 14:58 »
Já está esclarecido.

Para poderem fazer o levantamento têm de parar o canal e o seu fundo está em "movimento" devido à sedimentação.

Por isso tem mesmo de ser utilizado um método de medição do fundo.

Vou calcular qual seria o erro acrescentado em usar um medidor laser devido à refracção. Se é ou não algo muito significativo e não previsível para estas distancias.
Paralelamente usaria um de ultrassons para me dar a altura efectiva da água.

Exclui por completo a hipótese de mergulhar o medidor laser, porque devido ás dimensões do canal ia ter demasiado "ângulo morto".

Algo assim deste formato era o que estaria a pensar...
David Martins
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Offline jm_araujo

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Re: Medir altura de água - problema com "esquema"
« Responder #14 em: 18 de Fevereiro de 2016, 15:22 »
Link para o medidor laser que estás a pensar usar seria possível?

É que tirando LIDAR não conheço do que estás a falar  :-[