Wasserstandsmessung

Der chaotische Hauptfaden

Moderatoren: Heaterman, Finger, Sven, TDI, Marsupilami72, duese

duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Unser Teichfilter ist schwerkraftdurchflossen und erst nach dem Filter wird das Wasser in den Teich zurückgepumpt. Das hat zur Folge, dass das System recht empfindlich auf Wasserstandsänderungen reagiert. Das heißt, dass der Wasserstand in der letzten Filtertonne mit sinkendem Durchfluss immer niedriger wird, bis sie irgendwann Luft zieht.

Das Ganze würde ich gerne nicht nur per Augenschein beobachten (dazu muss ich auch immer erst die Abdeckungen aufmachen), sondern auch gerne aufzeichnen, um das System besser zu verstehen und auch besser zu verstehen, wann am meisten Wasser aus dem Teich abhaut (Verdunstung).

Dazu hätte ich gerne eine Wasserstandsmessung zum einen im Teich und zum anderen in der letzten Filtertonne.

Die Anforderungen sind hier unterschiedlich:

Teich: Messbereich vielleicht 10cm, Auflösung sollte aber schon etwa 1mm sein.
Tonne: Messbereich etwa 60cm - 1 m, Auflösung langt hier locker 1cm.

Aufzeichnung soll auf einem Raspi (mit fhem) passieren, der im Haus sitzt, keine Kabelverbindung zum Teich, muss also per Funk passieren. Das würde ich mit ESP8266 machen, das krieg ich hin sobald ich das Signal in nem µC habe (sei es direkt im ESP8266 oder wenn ich einen A/D brauche, mit Umweg über einen Arduino).

Also müssen die Sensoren irgendwie µC-kompatibel sein.

Welches Messprinzip ist hier geeignet und gibt es Sensoren bezahlbar oder selbst baubar?

Schiwmmer mit Hebelarm an Poti: wohl grundsätzlich selbst baubar aber wohl mechanisch anfällig und die dauerhafte Feuchtigkeit stell ich mir auch problematisch vor.

Kapazitiv: Könnte man einen Schlauch nehmen (nach System der kommunizierenden Röhren an die Wasserfläche gekoppelt) und auf beiden Seiten einen leitfähigen Streifen kleben? Je nach Wasserstand sollte sich die Kapazität zwischen den Streifen ändern. Kann man das sinnvoll auswerten und was machen Störungen aus der Umgebung mit den Messwerten?

Relative Druckmessung gegen Umgebung: Scheint mir momentan das vielversprechendste Prinzip zu sein, dass ich kenne, sofern es einen Sensor mit passendem Messbereich und Auflösung gibt.
Teich: Messbereich: 10 cm entspricht 10 mbar (1kPa) bei einer Auflösung von etwa 0,1 mbar (10 Pa)
Tonne: Messbereicht: 100 mbar (10kPa), Auflösung 1mbar (100 Pa).
Es gibt wohl einiges an Sensoren. Hat jemand zufällig was parat? (Genaue Recherche hab ich noch nicht gemacht)

Was meint ihr, was ist sinnvoll? Gibt es noch andere Möglichkeit?

Danke schonmal fürs mitdenken.

Viele Grüße,

Daniel
sysconsol
Beiträge: 4059
Registriert: Fr 8. Jul 2016, 17:22

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von sysconsol »

Brainstorming:

Für die Tonne:
Wenn da 1cm Auflösung reicht: PTC.
Jedem Zentimeter einen.
Durch den Stromfluss heizen die sich selber auf - gekühlt vom Wasser eher nicht mehr.
Den Unterschied im Stromfluss kann man detektieren.

Optimal ist das sicherlich nicht.


Ein Schwimmer mit Magnet in einem Rohr und außen dran jeden Zentimeter einen Reed-Kontakt.
Noch weniger optimal.

Ein Schwimmer in einem Rohr.
Der Schwimmer bekommt einen Foliensteifen oben dran.
Der Folienstreifen enthält ein optisch auswertbares Muster.
In der Art Greycode.
Kompliziert...

In der Waschmaschine sind Druckdosen verbaut, die über einen Bereich messen können.
Lassen die sich verwenden?
Es muss ja nicht eine Wassersäule drücken.
Ein Schwimmer kann das ja auch tun.
bastelwastel
Beiträge: 255
Registriert: Di 13. Aug 2013, 07:31

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von bastelwastel »

Wie wäre es mit den Freescale MPX-Drucksensoren?

http://www.nxp.com/products/sensors/pre ... a:DG_10KPA

https://www.reichelt.de/Drucksensoren-K ... 6649375ced

Gibt es mit integrierter Signalverarbeitung und 0,5-4,5 V ausgang.

Ich habe einen als Füllstandssensor an meiner Zisterne.


Gruß,
Thorsten
Benutzeravatar
ferdimh
Beiträge: 9379
Registriert: Fr 16. Aug 2013, 15:19

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von ferdimh »

Ich habe sehr viele schlechte Erfahrungen mit ESP8266 gemacht (in der Regel plötzliches grundloses Erhängen).
Ich würde daher überlegen, ob die edleren ESP32 nicht die bessere Wahl sind.
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Danke für den Tip.
Ich werde für den Anfang aber auf jeden Fall ESP8266 verwenden. Die haben nämlich einen unschätzbaren Vorteil: Es liegen schon ein paar im Keller :D

Aber ich behalte es mal im Hinterkopf, falls die nicht so wollen wie ich...
Benutzeravatar
Roehricht
Beiträge: 6594
Registriert: Di 13. Aug 2013, 04:00
Wohnort: 25474 Hasloh

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Roehricht »

Hallo ,
ich würde ein Wasserstandsabhängigen Oszillator bauen. Ein Ferritstab in einem PG Rohr der mit einem Schwimmer verbunden ist. Ein Spule mit passenden Windungen um das Rohr. Frequenz/Spannungsauswertung mit z,B sowas hier:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2907-n.pdf

oder die Frequenz direkt mit dem Controller auswerten.

73
Wolfgang
Benutzeravatar
sub
Beiträge: 1387
Registriert: Mi 12. Nov 2014, 12:55
Wohnort: Großraum FFM

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von sub »

Ich werf mal den VL53L0X in den Raum:

http://www.fingers-welt.de/phpBB/viewto ... 93#p153497
Robby_DG0ROB
Beiträge: 4619
Registriert: Do 19. Mai 2016, 21:13
Wohnort: Regensburg

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Wie in wasserführenden Hausgeräten üblich: Ein Drucksensor, der z.B. eine druckabhängige Frequenz im NF-Bereich liefert, die leicht ausgewertet werden kann. Auflösung ist hier im Subzentimeterbereich.
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Hallo miteinander,

vielen Dank schonmal für alle Ideen. Ich denke, da wird es die Druckmessung werden.
Weil ich bei vorangegangenen Suchen immer hauptsächlich Sensoren mit Ausgangsspannung max. ~100mV oder so gefunden hab, war ich da skeptisch. Aber mit Ausgang ~4,5V wird das schon gut auswertbar ohne noch zusätzlichen Aufwand mit Verstärker oder so zu treiben.

Dann werd ich nochmal die Sensoren vergleichen und dann eine Hand voll ordern...
Schabadu
Beiträge: 78
Registriert: So 10. Jan 2016, 12:58
Wohnort: im wilden Osten

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Schabadu »

Da gäbe es noch eine Idee, besonders für den kleinen Hub mit der höheren Ausflösung.
Schwimmer an Hebel, an Hebelachse einen Magnet und dem gegenüber mag. Drehwinkelsensor.
Censer
Beiträge: 610
Registriert: Di 18. Feb 2014, 03:36

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Censer »

Ich hab' da vor Jahren mal einen (Minimal-)Sensor zerlegt, der hatte einen Magneten in einem Schwimmer-Ring über ein Rohr geschoben, im Rohr einen Reedschalter - könnte man auch abgestuft mit mehreren Reedschaltern in z.B. 10cm Abstand machen, oder so. Vllt habe ich sogar noch die Einzelteile von dem Sensor irgendwo rumfliegen...
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

An sowas hab ich auch schon gedacht. Das würde aber nur für eine automatische Nachfüllmimik reichen. Ich möchte den Füllstand schon gerne kontinuierlich haben um anhand der aufgezeichneten Daten dann das System besser verstehen zu lernen und damit auch ggfs. optimieren zu können.

Der Hebel ist mit Magnetauswertung auch denkbar. Aber verglichen mit den Drucksensoren auch wieder aufwändiger. Den muss ich ja über der Wasseroberfläche stabil festmachen. Und ist er sichtbar und nicht unbedingt WAF-förderlich. Mit den Drucksensoren kann ich einen dünnen Schlauch in Teich und Tonne führen und die Sensoren ordentlich auf einem Brett unsichtbar im Filtergraben festdübeln...
Benutzeravatar
Freak
Beiträge: 1006
Registriert: Mi 14. Aug 2013, 13:38
Wohnort: 32UNC03848969

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Freak »

Bei der 1er Auflösung könnte es helfen, die Messeinrichtung schräg zu montieren - die geringe Höhe (rechtwinklig) wird in eine größere schräge Strecke umgesetzt. Eventuell einen Schwimmer in einem schrägen Rohr, der in der Fortsetzung des Rohres einen Magneten schiebt - dann müssen auch keine Kontakte unter Wasser gesetzt werden. Für letzteres auch ein U-Rohr mit H2O, an einer Seite einen Schlauch ins Wasser. Der Druck aus der Pegeländerung ändert den Stand im U-Rohr. Eventuell funktioniert eine Schlauchspirale im Teich hier als hydropneumatischer Messverstärker.
sirell
Beiträge: 606
Registriert: Mi 8. Apr 2015, 13:38
Wohnort: DE/Herzogenaurach

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von sirell »

Warum kein Ultraschall ?
Die HC-SR04 Module gibts einen für nen Euro im 3er Pack und passen direkt an nen arduino.
Ich würde das ganze in ein 125 KG Rohr bauen um Schwankungen zu beruhigen und die Mindestlänge zu überschreiten.
Frickellösung (was das Lager hergibt): Luftpumpe -> Auslass unten offen im Messvolumen, gemessen wird die Stromaufnahme der Luftpumpe die
je nach Wasserhöhe entsprechenden Gegendruck hat. Damit schwankt dann auch die Stromaufnahme.

Grüße
Micha
Robby_DG0ROB
Beiträge: 4619
Registriert: Do 19. Mai 2016, 21:13
Wohnort: Regensburg

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

duese hat geschrieben:Hallo miteinander,

vielen Dank schonmal für alle Ideen. Ich denke, da wird es die Druckmessung werden.
Weil ich bei vorangegangenen Suchen immer hauptsächlich Sensoren mit Ausgangsspannung max. ~100mV oder so gefunden hab, war ich da skeptisch. Aber mit Ausgang ~4,5V wird das schon gut auswertbar ohne noch zusätzlichen Aufwand mit Verstärker oder so zu treiben.

Dann werd ich nochmal die Sensoren vergleichen und dann eine Hand voll ordern...
Die beschriebenen Drucksensoren hätten bei 5V etwa 20 mA Stromaufnahme und geben ein unipolares 5V Rechecksignal (d.c. 50 %) variabler Frequenz aus. Intern arbeitet er mit höherer Frequenz, um die Bauteile klein zu halten und teilt das dann auf einige hundert Hertz.
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Hättest Du da zufällig eine Bezugsquelle? Vielleicht such ich falsch, aber bis jetzt hab ich nur die mit Spannungsausgang gefunden...
Benutzeravatar
Zabex
Beiträge: 632
Registriert: Di 2. Jul 2013, 08:45
Wohnort: Aldenhoven
Kontaktdaten:

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Zabex »

Bei Druckmessung hätte ich Bedenken wegen der Dauerdichtigkeit. In der Waschmaschine muss der Schlauch nur ein paar Stunden dicht sein, da danach der Pegel auf 0 sinkt. Im Teich hat man den vollen Hub ja nur alle paar Wochen. Diffundiert dann Luft aus dem Bereich nah am Sensor, sinkt der Druck allmählich.
Ultraschall in HT-Rohr finde ich da zuverlässiger. Was ich mir mal überlegt hatte: 10-gang Poti mit kleinem Rädchen auf der Welle. Schnur mit Gewicht+Schwimmer auf einer Seite und gleichem Gewicht auf anderer Seite. Die Schnur wird 1,5mal um das Rädchen gewickelt. Die beiden Gewichte halten die Schnur straff, der Schwimmer sorgt für die Bewegung der Schnur. Das Poti bildet einen Spannungsteiler und wird mit dem ADC ausgewertet. Der Raddurchmesser wird an den maximalen Hub angepasst.

Gruß,
Zabex
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Die Gedanken hab ich mir auch schon gemacht.

Man könnte natürlich noch eine Luftpumpe vorsehen, die zyklisch Luft ins System pumpt, ist aber auch schon wieder aufwändiger. Aber die Luftmethode hat noch einen Nachteil: Der angezeigte Wert ist abhängig von der Höhe der unteren Schlauchöffnung, die dann in Teich und Tonne immer auf der selben Höhe bleiben müsste. In einem Folienteich mag ich aber nix anschrauben ( :lol: ) und in der Tonne, ist das ganze zwar vielleicht einfacher aber dann immer noch beim saubermachen ggfs. im Weg.

Und deswegen würde ich auch keine Druckübertragung durch Luft sondern direkt durch Wasser machen. Dann hab ich das Problem von Dauerdichtigkeit nicht. In den Datenblättern hab ich nix gefunden, dass da nur Luft oder kein Wasser in die Sensoren darf. Und hier http://www.techlib.com/area_50/waterhammer.htm werden die auch wassergefüllt betrieben. Gedanklich bin ich momentan bei einem Schlauch, den ich einfach mit einem Gewicht am Ende in Teich/Tonne werfe, gerade so lange, dass er nicht am Boden ankommt (ansaugen von Dreck). Dann geht der Schlauch bis zum Boden des Filtergrabens (liegt unter der Wasserspiegelhöhe) und von da aus wieder nach oben bis über Wasserspiegelhöhe. (Ganz oben dann evtl. einen Trichter.) Auf der gewünschten Sensorhöhe kommt ein T-Stück in den Schlauch (oder je nach dem, wie die Anschlusstüllen der Sensoren sind auch nur ein Loch im Schlauch in das ich den Sensor stecke). Dann kann ich den Sensor direkt an der Wand des Filtergrabens festschrauben und hab eine fixe Referenzhöhe. Nach der Installation muss ich dann nur noch so lange Wasser in den Trichter gießen, bis der Schlauch komplett voll ist und es sollte sich über dem Sensor die Wasserhöhe aus Teich/Tonne einstellen. Über den Trichter kann man auch ab und zu den Schlauch spülen, damit der nicht zugammelt.
Leichte Undichtigkeiten wären mir dann egal (so lange nix in die Elektronik läuft), da eh am Tag ohne weiteres ein Zentimeter verdunsten kann. Da kommt es auf ein paar Tropfen dann nicht mehr an.
sirell
Beiträge: 606
Registriert: Mi 8. Apr 2015, 13:38
Wohnort: DE/Herzogenaurach

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von sirell »

Ich nehme an das es dir um den Platz geht den andere Messmethoden brauchen (Im Teich selber wirds blöd, stimmt).
Da ist ein einzelner Schlauch schon besser. Glaube das was hier normal gemacht wird nennt sich einperlsensor.
Gugg mal hier http://www.ott.com/de-de/produkte/wasse ... t-cbs-316/

Grüße
Micha
bastelwastel
Beiträge: 255
Registriert: Di 13. Aug 2013, 07:31

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von bastelwastel »

Das https://www.amazon.de/TOOGOO-R-DYP-ME00 ... _i=desktop habe ich gerade auf Amazon gefunden.

Wenn ich so einen Sensor in ein 75er HT Rohr einsetze - würde das funktionieren?

Oder bekomme ich Probleme aufgrund von Reflexionen im Rohr?

Ich überlege den Drucksensor in meiner Zisterne gegen eine Ultraschall-Lösung auszutauschen.

Gruß,
Thorsten
Robby_DG0ROB
Beiträge: 4619
Registriert: Do 19. Mai 2016, 21:13
Wohnort: Regensburg

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Man kann auch mit einem klassischem Sensor messen und permanent Luft in die nach unten offene Leitung einblasen, also oben ein T-Stück vorsehen, wo Lufteinblasung und Druckmessung erfolgen. Der sich aufbauende Druck wird durch den Wasserstand bestimmt und die Lufteinblasung sichert den Durchgang der Leitung. Wenn die Leitung verstopft ist, steigt der Druck über eine Schwelle und kann als Fehlermeldung ausgelesen werden. Schleichende Leckagen und Eindiffundierte Luft bzw. entwichener Druck wären damit kein Thema. Als Pumpe könnte z.B. eine Membranpumpe, ähnlich Fischwasserbelüftung oder auch eine Kleinst-Kolbenpumpe dienen (aus einer ausgedienten O3-Messmimik).
sirell
Beiträge: 606
Registriert: Mi 8. Apr 2015, 13:38
Wohnort: DE/Herzogenaurach

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von sirell »

bastelwastel hat geschrieben: Wenn ich so einen Sensor in ein 75er HT Rohr einsetze - würde das funktionieren?
Oder bekomme ich Probleme aufgrund von Reflexionen im Rohr?
Ich überlege den Drucksensor in meiner Zisterne gegen eine Ultraschall-Lösung auszutauschen.
Wenns bis heute abend zeit hat teste ich es. Ich hab ein paar von den US-Teilen da.
Es gibt eine Mindestlänge (glaub 5 cm) die brauchst du. Dann kommt es nur auf den Abstrahlwinkel an.
Bei 125 KG Rohr (das Orange) gab es keine Probleme bis 160cm. Evtl. ist es auch egal. Das Rohr und der Sender
bleiben ja statisch. Wahrscheinlich könnte man Statische reflektionen ausfiltern in der Lauschzeit.

Update:
Es geht, ich hab leider nur ein 1,3m reststück 75er Rohr da. Aber in diesem wird der Abstand korrekt erkannt.
Ob der Schallkegel weiter unten noch klein genug ist müsste man testen. Wenn ich noch was längeres finde gebe ich bescheid.

Grüße
Micha
bastelwastel
Beiträge: 255
Registriert: Di 13. Aug 2013, 07:31

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von bastelwastel »

sirell hat geschrieben:
Update:
Es geht, ich hab leider nur ein 1,3m reststück 75er Rohr da. Aber in diesem wird der Abstand korrekt erkannt.
Ob der Schallkegel weiter unten noch klein genug ist müsste man testen. Wenn ich noch was längeres finde gebe ich bescheid.

Grüße
Micha

Super - danke für deine Mühe.

Ich bestelle mir mal so ein paar teile glaube ich.
Benutzeravatar
Desinfector
Beiträge: 10966
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 07:50
Wohnort: ___3,1415(...)___

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Desinfector »

muss es eine elektrisch angetriebenen Filterung sein, oder darf es auch rein biologisch sein?
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Da der Teich recht stark besetzt ist muss wohl schon eine recht starke Filterung sein.
Außerdem seh ich die Fische auch ganz gerne.
Wir hatten letztes Jahr sehr viel Laub über den Skimmer ausgefiltert, das will ich nicht alles mit dem Kescher rausfischen, da werd ich nicht fertig.
Und last but not least, der Aufbau wurde so vom Vorbesitzer übernommen (und hat sich bewährt) und ich habe nicht annähernd das Wissen um zu beurteilen, ob es tatsächlich möglich wäre ohne Pumpe einen solchen Teich in der Besatzstärke praktisch ohne Bepflanzung zu betreiben. Ich glaube eher nicht.

Eine ungepumpte Filterung steht also nicht zur Debatte (so sie überhaupt möglich wäre).
Benutzeravatar
IQON
Beiträge: 689
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 18:49

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von IQON »

Hallo

Also die Einperlmessung schön das ich jetzt weis wie die heitst wird auch in Hebeanlagen eingesetzt...
Also maximale vergubbelung...
Die luft wird aus ner stahlglocke die unten offen ist und en stück über grund aufgehängt wird ausgeblubbert der Druck im schlauch entspricht dem Wasserstand über der Glocke...
ja da wird wirklich so ne stinknormale Aquariumpumpe verwendet diese durchsichtigen, habe ich neulich instaliert...
können auch 20m schlauch dazwischen sein das vördervolumen der Pumpe darf nur nicht zu groß sein muss man einstellen damit der Druckstau im schlauch keine Fehlmessung verursacht...

Aber ansonsten ne sauber Sache...
Benutzeravatar
BernhardS
Beiträge: 1751
Registriert: Fr 23. Okt 2015, 19:58

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von BernhardS »

Wenn man es mit Ultraschall versuchen will: Ein Grad Temperaturunterschied macht knapp 1 Prozent Unterschied in der Schallgeschwindigkeit. Da Ultraschall immer eine gewisse Mindeststrecke braucht muss man für eine genaue Messung die Temperatur messen und den Einfluß rausrechnen. Die Vorlaufstrecke immer so kurz wie möglich halten.
Die Luftfeuchtigkeit macht rein theoretisch auch was aus, etwa 30% Änderung in der relativen Feuchte erzeugen 0,1% Unterschied - o.k. nicht praxisrelevant.

Ein Kumpel hat einen Füllstandsensor für seine Zisterne bekommen: Sensor ist eine ganz einfache Zwillingsleitung die als Kondensator in einem 555-astabilen Multivbrator dient. Das abgeschnittene Ende oben befestigt, so daß kein Wasser dran kommt, eine Schleife runter und wieder rauf. Für die Tonne gut geeignet.
Für die hoch auflösende Messung würde ich versuchen die Leitung spiralig um ein Rohr wickeln. Allerdings werden Wassertrofen die an der Litze hängen als Wasser erkannt - geht zwar klasse als Regensensor - bringt aber einen kleinen Unterschied, je nachdem wie schnell die Leitung nach Benetzung abtrocknet.
Benutzeravatar
BernhardS
Beiträge: 1751
Registriert: Fr 23. Okt 2015, 19:58

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von BernhardS »

IQON hat geschrieben:H... das Fördervolumen der Pumpe darf nur nicht zu groß sein ...
Darum schaltet man für die Messung die Pumpe kurz aus.
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

BernhardS hat geschrieben:Allerdings werden Wassertrofen die an der Litze hängen als Wasser erkannt - geht zwar klasse als Regensensor - bringt aber einen kleinen Unterschied, je nachdem wie schnell die Leitung nach Benetzung abtrocknet.
Hihi, dann stimmt jedes Mal, wenn Egbert eine schnelle Wende hinlegt oder hüpft die Messung nicht mehr...

Ich probier es jetzt erstmal mit der nassen Druckmessung. Drucksensor, I2C ADC und Pegelwandler sollten auf dem Postweg sein. ESP mit espeasy und Anbindung an Fhem läuft auf dem Steckbrett. Schau mer mal was draus wird...

Danke auf jeden Fall jetzt schonmal für alle Anregungen...
winnman
Beiträge: 1197
Registriert: Fr 18. Jul 2014, 10:15

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von winnman »

Nein, die Pumpe wird nicht abgeschaltet.

Normaler Aufbau sieht so aus:

Pumpe fördert geringe Menge Luft mit geringem Überdruck durch Schlauch zur Messstelle (also zur offenem Schlauch unter Wasser)
Mittels T-Stück wird so nahe an der Messstelle wie möglich über eine 2. Leitung zum Druckmessumformer abgezweigt.

Alle Leitungen sollten über entsprechende Ventile auch zum Spülen direkt mit erhöhtem Druck beaufschlagt werden den können (bei abgesperrtem Messumformer) um Verunreinigungen auszublasen.

So erfolgen bei unseren Wasserkraftwerken fast alle Pegelmessungen.
Robby_DG0ROB
Beiträge: 4619
Registriert: Do 19. Mai 2016, 21:13
Wohnort: Regensburg

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Das kenne ich vom Pfaffensteiner Wehr (Regensburg), wo ich lange Zeit immer dachte, die Einblasung wäre für den Winter, um die Einbildung zu reduzieren.
Benutzeravatar
BernhardS
Beiträge: 1751
Registriert: Fr 23. Okt 2015, 19:58

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von BernhardS »

Das funktioniert nur, wenn der Stau so groß ist, daß 4°C "warmes" Wasser am Boden ist, das man mit Luft nach oben sprudeln kann. Dafür sind dann große Rootsgebläse vorhanden. Roots = viel Menge, wenig Druck.
Benutzeravatar
Smily
Beiträge: 2392
Registriert: Di 13. Aug 2013, 04:02
Wohnort: Coburg
Kontaktdaten:

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Smily »

Wieso den füllstand nicht übers gewicht ermitteln?
Wasserfass plus geraffel plus 5 angstliter und dann tara.
So kannst du auch sehr bequem ablesen wieviel wasser drinn ist.
Kg=liter
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Ich finde igoristische Lösungen ja grundsätzlich schon toll. Aber wenn ich erst den Filter abbauen muss, drunter ausbuddeln um eine Waage einzubauen, die dann auch noch auf der richtigen Höhe sein muss, vier Rohrleitungen in und aus der Tonne kraftfrei ausführen muss (zwei 75er Zuleitungen oben, der Ausgang der Pumpe an der Seite und ein 50er Ablauf im Boden), dann sei mir bitte keiner böse, dass mir das zu viel Aufwand ist. An den Aufwand einen 21000 Liter Folienteich im laufenden Betrieb (denn wo sollen sonst die Fische in der Zeit hin?) auf Waagen zu stellen mag ich gar nicht denken..
:mrgreen:

Aber grundsätzlich gute Idee...
Benutzeravatar
Später Gast
Beiträge: 1680
Registriert: Di 5. Apr 2016, 22:03
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Später Gast »

Bei Pollin gibts ne Pumpe mit eingebautem Drucksensor für 0,95€, sollte für den Zweck eigentlich tun.
Faden bei microcontroller.net
Artikel bei Maxens
duese hat geschrieben:An den Aufwand einen 21000 Liter Folienteich im laufenden Betrieb (denn wo sollen sonst die Fische in der Zeit hin?) auf Waagen zu stellen mag ich gar nicht denken..
Reicht ja, an einer Stelle nen Sensor unter die Teichfolie zu machen. Die darüberliegende Wassersäule macht den Rest. Sollte sich eigentlich auch im vollen Zustand nen halben Meter unter die Folie fummeln lassen?
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Später Gast hat geschrieben:Reicht ja, an einer Stelle nen Sensor unter die Teichfolie zu machen. Die darüberliegende Wassersäule macht den Rest. Sollte sich eigentlich auch im vollen Zustand nen halben Meter unter die Folie fummeln lassen?
Nicht bei senkrechten gemauertern Wänden mit 1,4m Wassertiefe. Aber selbst, wenn ich an die Folie rankommen würde, falls die ein Loch bekäme, hätte ich ein wirkliches Problem.

Außerdem läuft das auch auf eine Druckmessung raus und je nach dem, wie sich die Folie setzt, wäre die Messgenauigkeit vermutlich ziemlichen Schwankungen ausgesetzt, je nach dem, wie die Kraft auf die Messzelle oder das umliegende Erdreich verteilt wird. Und zum kalibrieren bräuchte ich sehr viel Wasser (1cm Hub sind ca. 150l!)...

Aber wie auch immer. Nen ESP ist zwischenzeitlich in Betrieb genommen, Pegelwandler 3,3V <-> 5V, I2C AD-Wandler und Drucksensoren sind eingetrudelt. Schläuche sollten noch rumliegen. Jetzt muss ich die Zeit finden das ganze zu verheiraten...
Benutzeravatar
Turbine
Beiträge: 660
Registriert: Mo 12. Aug 2013, 13:33
Wohnort: Neumarkt i.d. Oberpfalz

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Turbine »

Halo,
der Tltraschallsensor kostet ja nicht die Welt.
Da muss man halt etwas rumprobieren und experimentieren
und dann sollte man dann schon vernünfitige Messungen kriegen.
Benutzeravatar
ferdimh
Beiträge: 9379
Registriert: Fr 16. Aug 2013, 15:19

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von ferdimh »

Moment mal...
Hat nicht eigentlich jeder Benzin-Lärm-Konverter mit Fortbewegungsfunktion ein Schwimmer-Poti-System?!
Da müsste man doch ein passendes Ersatzteil besorgen können...
bastelwastel
Beiträge: 255
Registriert: Di 13. Aug 2013, 07:31

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von bastelwastel »

ferdimh hat geschrieben:Moment mal...
Hat nicht eigentlich jeder Benzin-Lärm-Konverter mit Fortbewegungsfunktion ein Schwimmer-Poti-System?!
Da müsste man doch ein passendes Ersatzteil besorgen können...

Die Sind aber alle offen.

Sind zwar benzinbeständig - aber mit wasser können die nicht um...
Benutzeravatar
Smily
Beiträge: 2392
Registriert: Di 13. Aug 2013, 04:02
Wohnort: Coburg
Kontaktdaten:

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Smily »

Oder stumpf n hebel mit nem klumpen Styropor drann und ein oder 2 schaltkontakte.
Kontakt 1 (demnächst mal nachfüllen)
Kontakt 2 (alles aus zum schutz)

Um den künstlerischen aspekt zu berücksichtigen,
mann kann den Schwimmer ja nach Ente oder noch besser, Katze aussehen lassen.
Letzteres schreckt eventuell Vögel ab die fisch mampfen wollen...
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Update: Ein erster Versuchsaufbau sah heute schon vielversprechend aus.
ADS1115 und Pegelwandler 3,3V<->5V zum MCUNode/Esp8266 mit aufs Steckbrett gesteckt.
Aufbau Modell kommunizierende Röhren, 0-10 kPa Sensor im Medium. Also einfach einen 8 mm Druckluftschlauch genommen, ein Loch reingestochen und da den Sensor reingesteckt. Das eine Ende des Schlauchs senkrecht an eine Dachlatte mit Meterstab daneben, Sensor auf 0mm. Eine Flasche spielt Teich und da kam das andere Ende des Schlauchs rein.
Nach ein bisschen empirischem Anpassen der Umrechnungsfunktion bekomme ich einen Wert in Millimetern der ca. +-5mm dem Wert auf dem Meterstab entspricht. Ohne es jetzt schon beschreien zu wollen, aber damit scheine ich das Ziel von +-1 cm zu erreichen...
Schau mer mal, was dann der 0-4kPa Sensor an Genauigkeit hergibt...
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Wie die Zeit vergeht. Kaum schaut man sich um, sind schon vier Jahre vergangen. Es ist aber auch was passiert: es funktioniert nämlich und ich kann jetzt aus der vierten Betriebssaison berichten.

Es sind Drucksensoren von NXP geworden. Die werden mit 5V versorgt und spucken dann ein analoges Signal bis 4,5V aus.
Für 1 m Wassersäule braucht man einen Messbereich von 10 kPa: MPXV6010DP
Für die Wasserstandsmessung im Teich und im Grobfilter waren mir die zu ungenau deshalb sind es hier welche mit 4kPa Messbereich geworden: MPXV5004DP

Die Drucksensoren haben Anschlüsse für 2mm Schlauch. Das aber auch nur, weil es die 4kPa-Sensoren nicht auch mit 4mm-Schlauchanschluss gab (gibt?), wie die Sensoren mit denen ich die ersten Versuche gemacht hab (10kPa mit 4mm-Schlauchanschluss: MPX5010GP).

Sensoren mit so kleinem Messbereich (insbesondere 4 kPa) hab ich bei den mir bekannten Verdächtigen zum damaligen Zeitpunkt nicht gefunden. Die Firma NXP war aber sehr großzügig mit Samples. Vielen Dank an der Stelle!

Elektronik

Zur Messwerterfassung dient ein ESP8266 auf NodeMCU-Board. Auf diesem läuft ESPEasy, das die Messwerte in Richtung FHEM verschickt. Rechts daneben ist ein Pegelwandler, der aus den 3,3V vom ESP 5V macht für DS18b20 Temperatursensoren (Buchsenleisten rechts oben) und I2C für den ADS1115 AD-Wandler. Der hat auch schon einen konfigurierbaren Vorverstärker mit drin. ESPEasy hat freundlicherweise auch schon ein Modul zur Ansteuerung des AD-Wandlers.

An die Eingänge des AD-Wandlers kommen dann die Drucksensoren (Buchsenleisten unten, 5V sind da auch noch drauf).
P1180928.JPG

Mechanischer Aufbau

Von den drei Messstellen gehen Schläuche zu einem Stück Kabelkanal. Nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren oder der Schlauchwasserwaage wird hier schonmal optisch der Wasserstand angezeigt, sobald die Luft aus den Schläuchen entfernt wurde. Der Einfachheit halber ist der Nullpunkt der Skala bei mir oben.
P1180929.JPG
Unterhalb der Skala sind Absperrventile drin. Der Grund dafür kommt weiter unten.
Auf dem Bild sind alle drei Schläuche für die Kalibrierung verbunden. Sonst geht von jedem T-Stück ein Schlauch zur Messstelle, der dritte Anschluss ist blindgestöpselt. Darüber kann die Leitung gespült werden oder auch durch Ansaugen die Leitung befüllt werden.
P1190909.JPG
Die Sensoren sind einfach durch Löcher im Kabelkanal und Schlauch von hinten in den Schlauch gesteckt. Die zwei 4kPa-Sensoren bei -20cm, der 10kPa-Sensor bei -60cm (viel tiefer ist mein Filtergraben nicht).
P1190904.JPG
P1190907.JPG


Inbetriebnahme oder "Luft kann ganz schön zickig sein"

Um ordentlich zu funktionieren, müssen die Sensoren voll Wasser sein. Das ist wegen der winzigen Anschlüsse (Innendurchmesser ~1mm) aber gar nicht so einfach zu erreichen. Von selber passiert da durch die Oberflächenspannung von Wasser erstmal nix. Mit einer Spritze und Kanüle kann man zwar nachhelfen, komplett befüllt kriegt man aber auch damit nicht unbedingt alle Sensoren. Offenbar bleiben da gerne noch Luftbläschen drin. Das äußert sich mitunter in springenden Messwerten um einige Zentimeter. Hier hilft einem aber wohl die Diffusion. Die Luft geht mit der Zeit da noch raus. Das kann aber dauern. Im ersten Jahr waren es etwa zwei Wochen bis alle Sensoren stabil funktionierten, im zweiten Jahr hat der letzte fünf Wochen gebraucht.

Auch im Betrieb sollte man schauen, dass der Sensoreingang nicht über Wasser kommt, da sich dann dort ein Luftbläschen hinsetzen kann und auch Mucken macht. Das ist aber schneller wieder weg als Luft im Inneren des Sensors. Das war der Grund, warum ich die Ventile eingebaut hab. Wenn ich den Teichfilter sauber mache, fällt der Wasserspiegel unter die Sensoren. Bevor ich anfange mach ich dicht und hab seither an der Stelle keine Probleme mehr gehabt.

Das Problem könnte aber bei den Sensoren mit 4mm-Anschluss weniger ausgeprägt sein. Hier wird zumindest nur beschrieben, dass man mit dünnem Röhrchen/Kanüle den Sensor füllen muss, aber nicht, dass es Probleme mit Luftblasen gab.
http://techlib.com/area_50/waterhammer.htm


Überwinterung

Im bayerischen Winter würden mir draußen ziemlich sicher die Sensoren kaputt frieren. Deshalb ist die Anordnung mit den drei Schläuchen, Sensoren und Meterstab von vorn herein so konzipiert, dass sie einfach abgenommen werden kann und auch die Leitungen zur Elektronik sind steckbar gemacht.

Nach dem ersten Winter 2017-2018 hat wie schon erwähnt die Inbetriebnahme fünf Wochen gedauert, bis die Luft wieder draußen war, trotz befüllten mit Spitze und Kanüle. Nach dem Winter 2018-2019 war ein Sensor kaputt (zeigte Maximalausschlag ich vermute, da ist was auf der Membran getrocknet und fest geworden, ist ja Teichwasser) und an einem Sensor ist mir beim Rausziehen eines Sensors der Schlauchanschluss abgebrochen. Da hab ich dann beschlossen trocken Überwintern ist nix.

Über die Winter 2019-2020 und 2020-2021 habe ich dann einfach die Ventile zu gemacht, die Schläuche bis oben mit Wasser voll gemacht und das ganze im Keller an ein Regal gehängt. Es sind nur wenige cm oben aus dem Schlauch rausverdunstet und die Inbetriebnahme war unproblematisch. Es hat jeweils auf Anhieb funktioniert.

Auswertung, Messgenauigkeit und Drift

Die Auswertung des Spannungssignals erfolgt mit einer Formel der Form H = A*U + B. Die Koeffizienten A und B hab ich durch ein paar Probemessungen mit unterschiedlichen Wasserständen ermittelt.

Ich bin mit der Genauigkeit sehr zufrieden. Ich komme zumindest kurzzeitig (min. einige Wochen) auf eine Genauigkeit von etwa 1mm bei den 4kPa-Sensoren und ~5mm beim 10kPa-Sensor. Eher besser. Ein bisschen driften die Sensoren hin und her. Ich hab dieses Jahr vor etwa einer Woche das erste Mal dieses Jahr einen Abgleich gemacht (B angepasst) dabei hab ich einen Sensor um 3mm den 10kPa um 6mm verschoben. Damit kam ich vorhin auf ein Abweichung von max 1 mm über alle drei Sensoren (Ausschalten der Pumpen und warten bis sich die Wasserstände ausgeglichen haben, siehe Screenshot)

Man muss dabei aber noch berücksichtigen, dass in dem Schlauch mit 6 mm die Oberflächenspannung des Wassers schon eine signifikante Hysterese verursachen kann, die alleine schon im Bereich 2-3 mm liegen kann. Das sieht man tatsächlich auch mit dem Auge (ich hab vorhin nicht hingeschaut, nur die elektronischen Messwerte genommen). Hat mich auch beim Aufhängen der Markise etwas gefoppt, als ich solchen Schlauch als Schlauchwaage verwendet hab. Wenn man es sehr genau haben will, dickeren Schlauch nehmen.
Screenshot.PNG
22:45 Abschaltung der Pumpen
rot: Wasserstand Teich (gemittelt)
grau: Wasserstand Teich (ungemittelt)
grün: Wasserstand Grobfilter (gemittelt)
blau: Wasserstand Pumpenkammer (gemittelt)
schwarz: Differenz Teich-Grobfilter
blau gepunktet: Different Grobfilter-Pumpenkammer

Ich messe alle 10 Sekunden.
Wie man sieht wackeln die Messwerte bei mir z. T. stark. Ich mittle deshalb über vier Minuten. Die großen Schwankungen in der Pumpenkammer kommen aber einfach durch die starke Strömung, da schwankt der Wasserstand wirklich (ich hab zwei Pumpen mit nominell 10000l/h am laufen).

Aber auch die Messwerte bei stehenden Pumpen rauschen etwas (+- 1-2mm bei den 4kPa Sensoren und +-5-6 mm beim 10kPa-Sensor) und man kann mit Mittelung da nochmal einiges an Genauigkeit rausholen. Hier das selbe Bild von oben reingezoomt:
Screenshot2.PNG


Lasersensor

Weiter oben im Thread wurde ich ein Time-of-Flight-Lasersensor vorgeschlagen. Den hab ich zwischendurch auch ausprobiert. Das Ergebnis war aber für die Anwendung nicht zufriedenstellend. Die Messwerte haben deutlich stärker geschwankt. Auch Fremdlicht hat die Messung nicht genauer gemacht. Eine Wasseroberfläche ist wohl dafür kein guter Reflektor. Mit einem Schwimmer könnte man da vielleicht noch was reißen. Aber da hab ich die Experimente dann aufgehört, da ja auch die Druckmessung schon zufriedenstellend funktioniert.

Fazit

Ich bin in der vierten Saison mit dieser Wasserstandsmessung und bin sehr zufrieden. Ich kann ohne die ganzen Abdeckungen des Filters aufmachen zu müssen den Zustand im Auge behalten und mir Probleme am Statusdisplay im Haus anzeigen lassen. Wenn der Wasserstand in der Pumpenkammer zu weit abfällt werden eine oder beide Pumpen kurzzeitig ausgeschaltet um ein Ansaugen von Luft und damit Lärmbelästigung zu vermeiden (das passiert natürlich vorwiegend Nachts, Fehlerbehebung kann man dann tagsüber machen). Regelmäßig passiert das auch, wenn der Garten mit Wasser aus dem Teich bewässert wird und deshalb der Wasserstand abfällt. Nachfüllen des Teichs auf Soll-Level passiert mit der Messung anschließend automatisch.
MSG
Beiträge: 2182
Registriert: Fr 9. Nov 2018, 23:24
Wohnort: Nähe Dieburg

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von MSG »

Sorry fürs Kapern ;(
duese hat geschrieben: Di 29. Jun 2021, 00:38Rechts daneben ist ein Pegelwandler, der aus den 3,3V vom ESP 5V macht für DS18b20
Mit dem ESP und den DS18B20 habe ich gerade auch ziemliche Probleme. Laut Datenblatt sollten die auch mit 3,3V funktionieren? Welche Pegelwandler verwendest du?
Danke & LG, Mathias
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Passt schon, dafür ist das Forum doch da.

Pegelwandler ist die kleine Platine auf den Bild, ist ein vierfach-Pegelwandler für um einen Euro von ebay (oder direkt vom Chinamann? Weiß nicht mehr, sehen aber alle gleich aus). Sowas (ganz schnelle Suche):
https://www.ebay.de/itm/152409796871

Ich glaub ohne hatten die ds18b20 auch nicht funktioniert. Mit aber problemlos und für I2C hab ich den Wandler eh gebraucht.
Benutzeravatar
Fritzler
Beiträge: 12579
Registriert: So 11. Aug 2013, 19:42
Wohnort: D:/Berlin/Adlershof/Technologiepark
Kontaktdaten:

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Fritzler »

Danke, dass du das zusammengeschrieben hast ;)

Per Wasserstand kann ich ja auch mal gucken was meine Pflanzen dann so saufen.
In l/min geht dann sicher nicht, vllt per h.
duese
Beiträge: 6059
Registriert: So 11. Aug 2013, 17:56

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von duese »

Wenn die pro Minute nen Liter saufen, wirst Du das sehen...
Benutzeravatar
BernhardS
Beiträge: 1751
Registriert: Fr 23. Okt 2015, 19:58

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von BernhardS »

Upps - Datum! Da hab ich vor ein paar Jahren schon geschrieben
Zuletzt geändert von BernhardS am Do 1. Jul 2021, 16:10, insgesamt 1-mal geändert.
Benutzeravatar
Tjareson
Beiträge: 357
Registriert: Fr 3. Jul 2015, 05:01

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Tjareson »

MSG hat geschrieben: Di 29. Jun 2021, 15:02 Sorry fürs Kapern ;(
duese hat geschrieben: Di 29. Jun 2021, 00:38Rechts daneben ist ein Pegelwandler, der aus den 3,3V vom ESP 5V macht für DS18b20
Mit dem ESP und den DS18B20 habe ich gerade auch ziemliche Probleme. Laut Datenblatt sollten die auch mit 3,3V funktionieren? Welche Pegelwandler verwendest du?
Danke & LG, Mathias
Also bei mir funktionieren die DS18B20 auch ohne Pegelwandler direkt an 3,3v - sogar parallel mehr als einer. Ich habe diese Konstellation eigentlich in fast jedem Raum hier zur Heizungssteuerung.
Habe mal gehört, dass 1wire ziemlich timing empfindlich sein soll. Vielleicht liegt es auch an der firmware auf dem esp?
Bildschirmfoto vom 2021-07-01 11-45-38.png
MSG
Beiträge: 2182
Registriert: Fr 9. Nov 2018, 23:24
Wohnort: Nähe Dieburg

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von MSG »

Tjareson hat geschrieben: Do 1. Jul 2021, 11:50Habe mal gehört, dass 1wire ziemlich timing empfindlich sein soll. Vielleicht liegt es auch an der firmware auf dem esp?
Tja gute Frage, am Anfang gings einigermaßen gut, aber nachdem ich etwas herumgespielt habe um die Auflösung zu erhöhen hat er dann gar nichts mehr gelesen.
Leider sind mir zwei andere eilige Baustellen dazwischengekommen, ich wollte die DS18B20 Dinger nochmal mit Arduino Mega (der hat ja 5V) und einzeln testen.
Kann man beim ESP32 die Firmware ändern? Ich dachte da wird immer alles komplett von der Entwicklungsumgebung runtergebügelt? (Ich nutze übrigens PlatformIO mit Code)
Benutzeravatar
Tjareson
Beiträge: 357
Registriert: Fr 3. Jul 2015, 05:01

Re: Wasserstandsmessung

Beitrag von Tjareson »

MSG hat geschrieben: Do 1. Jul 2021, 12:15 Kann man beim ESP32 die Firmware ändern? Ich dachte da wird immer alles komplett von der Entwicklungsumgebung runtergebügelt?
Die Firmware kann man eigentlich überall ändern. Kommt etwas darauf an, an welcher Stelle man aufsetzen will. Ich habe z.B. früher selber immer auf Basis von NodeMCU implementiert, damit ich bei Änderungen nur die lua-scripts ändern musste, was dann per WLAN ging.
Aber letztlich muss ich sagen, dass das alles immer instabile Verhältnisse mit sich gebracht hat, bzw. man Sachen implementieren musste, die es eigentlich schon gab/gibt. (z.B. ESP in neues WLAN einbinden ohne irgendwas zu flashen oder, noch wichtiger, verlässliches Wiederverbinden im WLAN, egal was passiert, usw.)

Ich nutze derzeit für so ziemlich alles im ESP-Umfeld Tasmota. Wenn ich lokale Intelligenz brauche (Lüftersteuerung Bad, RFID-Reader für Aussensteckdose im Garten, etc.) kann ich das dort per rules unterbringen. Was sich damit nicht machen lässt, bilde ich zentral über NodeRed ab. (dafür haben wir ja die WLAN-Verbindung)

Für ESP32 gibt's auch schon eine Tasmota-Version, habe ich aber selber noch nicht getestet.
https://tasmota.github.io/docs/ESP32/
Hier ist eigentlich alles auf ESP8266. Entweder bei vorhandener Stromversorgung eingebaut oder als Sonoff Modul. Letzteres bekommt man selber kaum günstiger hin (ESP + Netzteil + Relais + Gehäuse...)
Antworten