Nível da caixa d'água com sensor ultrassônico: litros e percentual pela distância
Informe o tempo de eco ou a distância, a temperatura e as medidas da caixa para ver o nível, os litros e o percentual.
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Do eco ao nível
velocidade do som v = 331,3 · √(1 + T ÷ 273,15) m/s; distância = v · tempo de eco ÷ 2; nível = altura (sensor ao fundo) − distância; litros = área · nível ÷ 1000
Com eco de 5.000 µs a 25 °C, a velocidade do som é de 346,1 m/s e a distância até a água é de 86,5 cm. Numa caixa cilíndrica de 100 cm de diâmetro e 120 cm do sensor ao fundo, o nível é de 33,5 cm: 31,9% da capacidade, ou 263 de 825 litros (faltam 562 L).
Caixa retangular
Com a distância medida de 45 cm numa caixa de 120 × 80 cm, o nível é de 45 cm, o que dá 432 litros (56,2%).
Limites
- O sensor ultrassônico (como o HC-SR04) tem uma zona morta de cerca de 2 cm e perde precisão perto do limite; a distância do sensor à água com a caixa cheia deve respeitar esse mínimo.
- A caixa é tratada como um cilindro ou prisma reto, sem afunilamento; caixas de fibra com forma cônica pedem outro cálculo.
- A temperatura corrige a velocidade do som; sem sensor de temperatura, use a média do ambiente.
Perguntas frequentes
Como fazer um medidor de nível da caixa d'água com arduino?
Fixe o sensor ultrassônico na tampa, meça o tempo do eco e converta para distância; a diferença para a altura da caixa é o nível da água.
Como converter a leitura do HC-SR04 em litros?
Distância = velocidade do som vezes o tempo de eco dividido por 2; nível = altura − distância; litros = área da base vezes o nível.
Como converter a distância do sensor em nível?
Subtraia a distância medida da altura do sensor até o fundo da caixa: o resultado é a altura da água.