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  3. Ein Fuso wächst über sich hinaus - CFK Selbstbau

kapazitive Tankmessung und Abschlussarbeiten am Rahmen

  • Sebastian
  • 14. Juni 2023 um 17:51
  • 1.174 Mal gelesen
  • 10 Kommentare

Die kapazitive Füllstandsmessung funktioniert!

Ich habe die Tankinnenseiten mit Kohlefaser laminiert und festgestellt, dass der ganze Rahmen von vorne bis hinten bis in die Tanks aufgrund der Kohlefaser leitfähig ist. Die Tankinnenwände haben ein 55 gr/m2 Glasfasergewebe sowie eine trinkwassergeiegnete Harzschicht mit grauer Farbpaste bekommen.

Mit einer kompletten Tankfüllung habe ich zunächst den elektrischen Widerstand zwischen Kohlefaser und Wasser gemessen und musste noch ein paar fehlerhafte Stellen, vor allem an den Ausläufen, nacharbeiten.

Dann ging es mit leerem Tank erneut los. Literweise Wasser einfüllen und Kapazität mit einem Multimeter messen. Die ersten Liter bewirkten einen starken Kapazitätsanstieg, da die Bodenbedeckung schon eine grossen Kondensator darstellt. Dann ging es linear weiter, bis der Wasserstand die quer einlaminierten Rohre erreichte, was wieder einen Sprung in der Kurve bedeutet.

Eine kleine Änderung von 15 nF gab es noch, nachdem das kalte Wasser Umgebungstemperatur erreicht hat. Die beiden Tanks zusammen fassen 190 ltr Trinkwasser, die ich komplett transportieren kann, nicht wie bei überladenen Wohnmobilen, die nur 30 ltr mitnehmen dürfen.

Was hat sich noch weiterentwickelt? Die ganzen Übergänge zwischen einzelnen Elementen des Zwischenrahmens wurden überlaminiert und mit Abreissgewebe bedeckt. Nach dem Entfernen des Gewebes bleibt eine raue Oberfläche, die kaum Übergänge zwischen den Fasermatten spüren lässt.

Mit Abreissgewebe

Abreissgewebe entfernt

Der Radkasten sollte einen maximalen Freigang der Räder ermöglichen, daher wurde der Kotflügel so weit nach oben gesetzt, dass er mit dem Kabinenboden abschliesst. Dazu musste ich den fertigen Kotflügel auf der Oberseite abtragen. Eine Wasserwaage wurde mit Schleifpapier beklebt und der Kotflügel über die Querträger abgezogen.

Das grosse Überlaminieren der Rahmenoberseite steht kurz bevor, dann soll es in grossen Schritten weitergehen: Rahmen auf den Fuso, Aufbau auf den Rahmen. Vorher soll sich der GTÜ-Prüfer die Einzelteile noch einmal anschauen. Zuletzt war er im April 2022 da, als ich mich mit Spachten der Kabine vergnügt habe.

Und was macht der Fuso? Der eingefettete Rahmen hat die Weidensamen aufgesammelt und Eichhörnchen haben nach einer Besichtigung ihr Eigentum erklärt und an die Reifen gepinkelt. Durch die Wärme der letzten Tage hat sich das Fett schön verteilt und scheint tatsächlich in die Spalte gezogen zu sein.

Nachtrag: Wegen der Nachfragen zur Kapazitätsmessung hier ein Schnittbild vom Wassertank. Hier kann man auch die Lasche zur Befestigung am Fahrzeugrahmen und die Torsions- und Längssteifigkeit aufgrund der völlig übertrieben dicken Kohlefaserlagen erkennnen.

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Kommentare 10

pseudopolis
18. Juni 2023 um 10:38

Tolle Idee mit der Kapazitiven Messung. Um den Sprung im unteren Bereich der Messkurve einzuschränken, könntest du eine längere Sonde schräg im Tank verbauen.

Sebastian
18. Juni 2023 um 19:12
Autor

Ich glaube, Du hast das falsch verstanden. Der Tank besteht aus leitfähiger Kohlefaser. Innen ist er mit Glasfaser und Harz isoliert. Das Wasser ist auch leitfähig. Eine Elektrode liegt ganz unten im Tank, damit das Wasser bei jedem Wasserstand kontaktiert ist. Die andere Seite des Messgeräts ist an der Kohlefaser angeschlossen. Das Gfk mit dem Harz ist das Dieelektrikum des Kondensators

Zu der Messkurve: Ich werde sie einfach linearisieren, alles bei wenig wird als leer interpretiert.

pseudopolis
18. Juni 2023 um 21:23

Ah, verstehe, ich bin von 2 metallstäben im tank ausgegangen

mrmomba
14. Juni 2023 um 23:36
Zitat

Die kapazitive Füllstandsmessung funktioniert!

Das hätte ich fast nicht gedacht - aber Glückwunsch!!!

Ändert sich sie Kapazität auf Annäherung durch dich am Kabel, oder Tank?

Also messbar?

Oder ist das Volumen des Kondensators so groß, das du nichts änderst?

Sebastian
15. Juni 2023 um 14:06
Autor

Die Messungen waren sehr stabil, Annäherungen mit der Hand waren nicht sichtbar, nur das Schwappen im Tank beim Einfüllen der ersten Liter. Ich denke, der ganze Kohlefaserklotz ist eine gute Erdung zur Stabilisierung der Messung.

Mal sehen, wie sich das weiter entwickelt. Später sind an die Tanks ja die Arnaturen zur Befüllung, Filter und Verbraucher angeschlossen. Weil das Wasser leitfähig ist und für die Kapazitätsmessung unbedingt von der Kohlefaser isoliert sein muss, wird es spannend, wie die anderen Komponenten isoliert sind. Vieleicht kann ich diese Messung dann vergessen.

urologe
19. Juni 2023 um 19:56

ich finde das eine Super-Idee -

aber ehrlich ich verstehe es physikalisch nicht . Hast Du nur die Wände elektrisch leitend mit Carbon laminiert ?

Sebastian
20. Juni 2023 um 10:41
Autor

Das Ganze ist ein Plattenkondensator. Je mehr Fläche sich gegenübersteht, desto grösser ist die Kapazität. Elektrode 1 sind die Kohlefaserflächen, die komplett untereinander leitfähig verbunden sind. GFK/Harz ist die Isolationslage. Wasser ist die zweite Elektrode. Überall, wo sich Wasser und Kohlefaser isoliert gegenüberstehen gibt es eine grosse Kapazität, zwischen Kohlefaser und Luft nicht messbar. Also bildet die untere Pfütze schon einen sehr grossen Kondensator mit dem Boden, während beim Ansteigen an den Wänden weniger Fläche dazukommt. Am Deckel gibt es dann wieder einen Sprung in den Messwerten.

Ich kriege hier in die Antwort kein Bild hinein, deshalb habe ich den Beitrag mit einer Grafik ergänzt.

mrmomba
20. Juni 2023 um 23:47

Wenn ich mir aber sas Ergebnis so anschaue, dann muss ich es noch Mal versuchen...

Ich Frage mich nur, wie ich am Wassertank 13L mobil genug Leitende Oberfläche hinbekomme und genug Strom aufgelegt bekomme, dass ich das auch messen kann... Mhh

Sebastian
15. Juli 2023 um 07:26
Autor

Also, Bilder hier einstellen klappt nicht. Dann in Textform. Kanister aussen mit Alufolie umwickeln und ein Kabel anschliessen.

Ein Kabel am Ende abisolieren, an eine Mutter knoten und in das Wasser werfen.

Die beiden Kabelenden in eine Multimeter stecken, welches Kondensatoren messen kann.

Die endgültige Version bekommt dann den Universaltimer NE555 und macht aus der Kapazität eine Frequenz, die man entweder in eine Spannung umwandeln kann oder mit einem Prozessorchen auswerten, ich benutze gerne PIC-Controller.

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