Der Eigenbau Spritmesser

[Andyfabi]

Hallo Freunde,
ich möchte Euch an meiner neuen Bastellstunde Teil haben lassen. Vielleicht kann ja der eine oder andere einen Nutzen daraus ziehen.
Wie es schon in der Überschrift heißt geht es um einen Durchflußmesser.

Eine kleine Vorgeschichte warum es mich zu dieser Bastelei gejuckt hat. Ich habe einen Northstar Explorer Fishfinder mit Durchflußmengenmesser verbaut. Dieser verrichtet (oder verrichtete) seine Dienste immer sehr gut. Bei meinem 120L Tank hatte ich nie eine Abweichung von mehr als 3Litern. Vor zwei Jahren hab ich festgestellt das das Ding nicht mehr richtig funktioniert. Einmal hatte ich Werte einmal wieder nicht und dann stimmten diese auch nicht. Den Sensor FS35 hab ich zum reinigen eingesendet, danach kam ich auch auf keinen grünen Zweig nach der Kalibrierung. Also einen zweiten Sensor günstig in der Bucht geschossen. Dasselbe Spiel wieder von vorne. Nach der Kalibrierung hatte ich Werte und dann wieder nicht. Die Vermutung liegt nahe das das Turbinenrad hackt. Also den Sensor wieder zur Überprüfung eingesendet. Als dieser heuer erst nach dem Urlaub kam, hab ich ihn auch verbaut. Durch leichtes pusten in die Öffnung war ein leises und leichtes drehen zu hören, also sollte er nach einer erneuten Kalibrierung funktionieren.
Während unseres Urlaubes auf Krk hab ich mir schon einige Gedanken gemacht einen Mengenmesser selbst zu bauen. Na gut, der eine oder andere möge sagen, für was brauch ich das Zeug? Ist auch berechtigt, an der Tanke hab ich mir auch immer den L/km ausgerechnet und dann weiß man auch wie weit man kommt.
Aber als Technikbegeisterte Schlauchbootfahrer will man es halt wissen wenn man schon so etwas auf dem Boot hatte und auch funktionierte.
Da es die Northstar bzw. Navman Geräte nicht mehr gibt hab ich mich anderweitig umgesehen. Unter anderem scheint mir das System von Flowtrecs sehr gut zu sein, aber ca.300 Flocken wollte ich für dieses Gimmick auch nicht zahlen. Also bin ich auf Possi`s Spritmesser gestoßen. Günstig sollte die Einheit sein und auch anstandslos funktionieren.
Ich hab mich dann dazu entschlossen es zu probieren. Wenn es sehr gut funktionieren sollte profitieren auch andere hier im Forum.
Also mal ans Werk
Da ich ja kein Elektroniker/Elektriker o.ä bin, stand ich vor dem ersten Problem, den Schaltplan.


Sieht für mich nach chinesischem Bahnhof aus, auf den ersten Blick. Da mein Arbeitskollege mit der Platinenherstellung Erfahrung hat, hab ich ihn mal gefragt ob er mir das bauen könnte. Hatte natürlich keine Zeit, erst im Winter irgendwann. Da ich ja unbedingt wissen wollte wie das ganze Selbstgebaute funktioniert, wollte ich nicht länger warten. Nach einen Cafe und viel Ausfragerei auf was es ankommt, machte ich mich selbst ans Werk.
Also hab ich mir mal die Teile bei dem großen C besorgt.

Noch eines vorweg. Ich werde versuchen die Entstehung so gut wie möglich zu beschreiben. Denn für mich war anfangs aus der Anleitung des Spritmessers nicht klar, wo ich mit der Herstellung der Platine ansetzen sollte.

Hier ist die Auflistung der Teile inkl. Kosten

• 842737 SIGMA Sport BC 700 12,99€
• 126055 Durchflußgeber 40,70€
• 400378 Widerstand 10k Ohm 2Stk. 00,22€
• 400254 Widerstand 1k Ohm 00,11€
• 453030 Kondensator 1 mikroFarad Elko Tantal 00,26€
• 162272 Diode 1N4007 00,09€
• 183040 Spannungsregler 78L08 00,44€
• 175331 OP TL081 00,58€
• 172758 CMOS-Zähler 4020 00,83€
• 529249 Epoxyd Platine 100x160mm einseitig 03,30€
• 521671 Modul-Klein-Gehäuse 01,02€
• SENO Feinätzkristall ca. 04,00€
Gesamt 64,54€

Die angegebene Platine auf Possis Seite ist bei C vergriffen. Ich hab den Artikel durch die Bestellnummer 529249 ergänzt. Aus der Rohplatine lassen sich sechs Teile heraus schneiden, so dass wir unter die 60€ Grenze fallen. Kleinkram an Kabel würden noch hinzu kommen, aber das hatte ich noch rum liegen.

Nach dem Eintreffen der Teile alles sorgfältig unter die Lupe genommen.


Der Mengenmesser sowie das Modulgehäuse waren natürlich wieder im Rückstand.

Die Platine wurde mit der Proxxon Tischkreissäge zurecht geschnitten, 38x38mm. Es geht auch eine normale Laub- oder Eisensäge.


Wie an der Platine zu erkennen ist, hab ich mir einen kleinen Streifen runter geschnitten um das Löten mit den richtigen Mitteln zu testen. Wenn die Schaltung auf der Platine ist möchte man sich diese nicht kaputt löten.

Hier die zurecht geschnittene Platine mit der einseitigen Kupferbeschichtung.


Zum Löten und den richtigen Mitteln noch ein paar Tipps. Ein Lötkolben mit 25-30 Watt ist genau richtig für diese Arbeit. Kein Lötfett oder ähnliches verwenden. Am besten eignet sich Kolophonium.
Am besten Lot mit der Zusammensetzung (60%Zinn 38%Blei 2%Kupfer) verwenden. Da Blei im Lot nicht mehr erlaubt ist, ist dies noch in der Bucht zu bekommen. Anderes Lot hab ich nicht probiert, da ich zufällig noch dieses zu Hause hatte.
Der Lötkolben lässt sich sehr einfach für solche Arbeiten umrüsten. Man schneidet sich aus einem starren Kupferkabel ein Stück heraus. Die Lötspitze umdrehen und ein Loch mit 1,5mm bohren. Den Kupferdraht einschieben. Sollte im Normalfall halten, wenn nicht dann etwas quetschen.

Ein paar Bilder dazu. Lötkolben mit Standartlötspitze


Die Rückseite der Lötspitze mit 1,5mm Loch. Lieber um ein paar Zehntel kleiner Bohren damit der Draht klemmt.


Den Draht noch spitz zuschleifen und fertig. Der Vorteil dieser Methode ist eine geringere Hitzeentwicklung und man kann feiner arbeiten. Einen SMD Lötkolben wollte ich mir nicht extra kaufen.


Als nächstes geht es darum den Schaltplan auf die zugeschnittene Platine zu übertragen. Der erste Schritt war die Bauteile zu platzieren um noch genügend Luft zu haben für die Leitungen.
Am Optokoppler sowie am IC werden die nicht benötigten Ausgänge vorsichtig abgetrennt.
Aus dem Schaltplan heraus ist zu lesen was für Eingänge benötigt werden und welche nicht . Meinen Kollegen sei Dank.

Welche Füße der Bausteine werden nicht benötigt? Die Belegung der Bausteine ist immer gleich.
Liegt der Baustein vor einem muss die Markierung links sein. Das kann unterschiedlich sein. Hier ist es am Optokoppler ein eingeprägter Punkt links unten, beim CMOS eine Halbmondaussparung. Beginnend mit 1 von links nach rechts unten, oben geht es dann von rechts nach links weiter. Hab Euch dazu ein schönes Bild gemalt.


Wichtig: die Bausteine sind sehr empfindlich gegen statische Aufladungen. Wenn man diese anfasst sollte man sich vorher unbedingt erden.

Die beiden Bausteine fertig hergerichtet zur Verarbeitung. Die Pin`s lassen sich sehr gut durch hin und her bewegen abbrechen.


Die Bausteine hab ich auf der Vorderseite plaziert und mit einem 0,8mm Bohrer die Löcher gesetzt.
Den Bohrgrad auf der Kupferseite hab ich mit 1000er Schleifpapier entfernt, dieser würde das Löten nur erschweren oder unmöglich machen. Bilder zu den Schritten hab ich mir gespart, dass ist auf den nächsten Bildern auch zu erkennen.

Die Elemente von vorne auf der bereits gebohrten Platine um zu sehen ob die Pin`s fluchten.


Von hinten. Richtig gerade habe ich die Elemente nicht ausgerichtet, daran kann man noch arbeiten. Aber es soll ja funktionieren.


Nun ging es an das Verbinden der Kontaktflächen laut Schaltplan. Mein Kollege hat mir zu einem Eding 780 geraten, da dieser durch die Lackstärke am besten der Ätzflüssigkeit stand hält. Nach einigen versuchen und Probe Ätzungen war ich nicht zufrieden und hab mich dann für einen Staedtler permanent Lumocolor entschieden. Der Eding hat mir zu viel gepatzt und die Linien sind zu stark in die breite gelaufen. Der Lumocolor hat feinere Linien gezogen und dem Ätztest hat er auch überstanden.

Die Schaltung wurde aufgezeichnet. Da man nach dem Schaltplan spiegelverkehrt denken muss, hab ich mir zwei Stecknadeln zu Hilfe genommen und die Bahnen angemerkt. Die Platine umgedreht und die Linien verbunden. Bei haufen Löchern kann man schon mal den Überblick verlieren.






Nun ging es an den spannendsten Teil, dass ätzen der Platine. Als Ätzmittel habe ich „SENO Feinkristall“ genommen. Diese sollte die beste Konturenschärfe haben und sehr gut zu verarbeiten sein.
Mal sehn wie es das erste mal ist.
25g Feinkristall wurden in 125ml Wasser aufgelöst. Ein alter Galasdeckel einer Auflaufform mußte her halten. Diesen konnte ich auch noch auf den Ofen stellen um eine Temperatur von 40-50° zu halten. Gemessen hab ich mit einem Infrarotthermometer.


Die ganze Suppe sollte mit einem Kunststofflöffel in Bewegung gehalten werden, damit immer frische Ätzflüssigkeit an die Platine gelangen kann. Mit der Kupferseite nach oben in das Bad legen!!!


Nach ca. 3 Minuten war schon was zu sehen und Kupfer löste sich vom Epoxyd.


Und immer weiter rühren. Macht richtig Spaß wenn was funktioniert, was man vorher noch nicht gemacht hat.


Nachdem sich das sichtbare Kupfer vollständig gelöst hat, wird die Platine unter dem Wasser gespült.


Mit Aceton wurden die Linien vom Lack befreit.




Zur Kontrolle werden nochmal alle Bahnen durchgemessen. Der Lumocolor sowie die SENO Feinätzkristalle haben restlos überzeugt. Die Konturenschärfe war so wie beschrieben.


Ab geht`s zu Löten.


Die fertige Platine verkabelt und beschriftet. Leider hatte ich vergessen einen SMD Anschlußsockel mitzubestellen.




Als nächstes wird das ganze provisorisch an das 12V Netzteil angeschlossen. Der erste spannende Moment ist gekommen ob der Fahrrad Tacho was anzeigt wenn man in den Durchflußgeber pustet.
Und das erste Erfolgserlebnis war gleich da, die Anzeige funktionierte.


Dann gleich einen Versuchsaufbau starten um zu sehen wie sich die Anzeige beim durchfließen eines Mediums verhält. Der Radumfang am Tacho hab ich mal auf 1900mm eingestellt. Der Einstellungsbereich liegt bei 1000 – 3999mm. So sollte noch gut Luft zum kalibrieren sein.

Der Höchstkomplizierte Versuchsaufbau. Einen Messbecher mit 3000ml Wasser wird zum testen genommen.




Nach dem ersten Durchlaufen war eine Anzeige von 1,37 Litern am Tacho. Am Tacho muss man sich die KM als Liter denken. Die Km/h Anzeige fungiert als Liter/Stunde der Tageskilometerzähler als Verbrauchte Liter.


Die diverenz wurde prozentual zum Radumfang angehoben. Am nächsten Durchgang dieser Wert.

Für das erste sehr zufrieden. Da Wasser nicht Benzin ist, muss noch etwas feinjustiert werden. Auch der Leitungsverlauf im Boot könnte Auswirkungen haben. Also hab ich mich gleich an das Einbauen ins Boot beschäftigt. Inzwischen ist auch das Modulgehäuse angekommen. Die Platine wurde mit Epoxyd vergossen. Als Verbindungskabel vom Modul zum Geber hab ich ein Netzwerkkabel genommen. Mindestens CAT6 sollte es sein um eine gute Abschirmung zu gewährleisten.
Das Modul mit Geber sollte nicht in der Nähe der Zündspule oder CDI platziert werden. Das Magnetfeld verursacht sehr starke Fehlmessungen. Das ganze wird im Boot im Heckbereich montiert.
Ein Kabel musste noch vom Cockpit (Tacho) gezogen werden. Hier das ganze eingebaut.

Der Geber von BIO-TECH


Das Modul ist leider nicht zusehen. Der kleine Kasten wurde hinter den Benzinhähnen montiert.


Als nächstes wurde hinten am Motor der Benzinschlauch gezogen und 1Liter Durchgepumpt. Dann zur Anzeige geschaut und gehofft das annähernd die Werte stimmen.

1 Liter Benzin im Messbecher


An der Anzeige

Da war ich zufrieden. Den Radumfang hab ich noch um 50mm verkleinert und nochmal einen Liter durchlaufen lassen, dann….


Jetzt sollte es mal gut sein. Für genauere Werte muss das ganze noch unter normalen Fahrbedingungen getestet werden. Spätestens nach der dritten Tankfüllung sollte es ziemlich genau sein. Hab den Motor bis jetzt nur im Stand laufen lassen. Sobald die Schwimmer im Vergaser Sprit benötigten Zählte der Geber auch mit. Waren die Kammern voll, war auch auf der Anzeige 0.
Vielleicht hab ich noch Glück mit dem Wetter und komm auf die Donau für eine Testfahrt. Weiteres werde ich berichten.

Hier die Armaturen mit dem integrierten SIGMA Spritmesser.


FAZIT: Das Ganze hat beim Bauen sehr viel Spaß gemacht und auch über die Funktion bin ich bis jetzt zufrieden.

[Andyfabi]

Bitte einen Admin die Überschrift zu ändern. Hab eine Schreibfehler bei Spritmesser mit einem s. Sollte sich jemand in Zukunft daran interessiren wird es in der Suchefunktion nicht gefunden.

[skymann1]

Hallo
Andy, wenn ich sehe was und wie Du Dir da was baust und dann noch schreibst Du hättest nicht soo viel Ahnung davon ("chinesischer Bahnhof") fühle ich mich als Grobmotoriker...


Schön beschrieben und Klasse gemacht, Respekt!

Gruß Peter

[schwarzwaelder50]

Andy,
Hut ab, saubere Arbeit und soooo wunderschön beschrieben, wie wenn es wie eine Kinderleichte Arbeit aussieht . Aber da steckt ganz schön Fingerspitzengefühl und Feinarbeit drin. Respekt, Dankeschön für den tollen Bericht.

[Kleinandi]

Saubere Arbeit Andi.....aber bei dem namen hab ich nichts anderes erwartet

[Andyfabi]

Saubere Arbeit Andi.....aber bei dem namen hab ich nichts anderes erwartet

Der war gut

[Rotti]

Andy Hut ab, alle Achtung . Super der Aufbau.

[trolldich]

Sehr geil, Andy!!!

[Aia]

Servus Andy,
erstmal mein Respekt!
Ein paar Kritikpunke hätte ich als Heimelekroniker.
In der Firma hatten wir Weller Lötstationen, zuhause habe ich 2 Ersa Lötstationen, diverse Lötspitzen sind bei mir Vorrausetzung, eine Einstellung der Temeratur ebenso.
Zum Verzinnen stelle ich auf 340° ein, bei Halbleiter gehe ich auf 380° um die Zeit zu verkürzen.

SMD löten:
das was du gemacht hast, ist kein SMD-Löten:
Das funkioniert mit Heissluft und geht nur mit Lupe, das Augenlicht ü50 reicht dafür nicht mehr aus.

Aber Klasse Arbeit, keine Frage

[Andyfabi]

Servus Roland,
da hast recht. Das hab ich verwechselt, das SMD zeug ist ja viel kleiner so wie man es aus pc Platinen kennt oder?
Eine gute Lötstation mit Heißluft wollte ich mir schon zulegen, aber solange meine Lötkolben noch gehen reichen diese für die Zwecke vollkommen aus.

[Hansi]

Hallo Andy

das schaut ja alles echt super aus aber mit der Elektronik kenne ich mich Null aus

[Andyfabi]

Servus Hansi,
war aber bei mir nicht anders. Zum Glück hab ich einen Kollegen den ich immer ausgequetscht habe.

[Comander]

Andi, du bist scho a wah.....ns Typ man merkt das die Nächte länger werden Respekt vor deiner Arbeit

beim nächsten Traunsee-Treffen schauen wir mal deine Arbeit an

[fma]

Andy,

klasse Arbeit.

Aber ist es das wert ? 100€ im Vergleich zum GFS 10 gespart, aber dafür
weniger Funktionalität. Wäre mir zu aufwendig.

Viele Grüße und nochmals Hochachtung für Deine Arbeit.

Frank

[el greco]

Hallo Frank,
bei mir wäre dann aber minedstens noch das K-Net-Kit erforderlich,
oder sofar ein neues Navi...
Bei meinem 521 ist in der Software die Verbrauchsmessung/Anzeige integriert, das Gerät kann aber kein NMEA 2000...