Tuto : Mesure du niveau d'eau dans un puits

[Ives]

Bonjour,

L'objectif est de mesurer le niveau d'eau dans un puits et d'afficher la hauteur d'eau dans Home Assistant avec deux alertes pour les niveaux bas et haut.

A) Le matériel
1) Une sonde pressostatique qui permet mesurer le niveau d’eau en fonction de la pression exercée par la colonne d’eau au-dessus du capteur. Ce principe repose sur la relation entre la hauteur d'eau et la pression hydrostatique qu'elle génère.
La pression exercée au fond d’un récipient par un liquide est proportionnelle à la hauteur de ce liquide. Cette pression est donnée par la formule : P=ρ x g x h
P est la pression (en Pascals, Pa),
ρ est la densité du liquide (en kg/m³, pour l’eau : ρ=1000),
g est l'accélération gravitationnelle (9,81 en m/s²),
h est la hauteur de la colonne d’eau (en mètres)

   

Pour choisir la sonde il faut considérer la hauteur maximale du niveau d'eau qui doit être le plus proche possible du "range" et également le type de sortie (4-20 mA, 0-10V,..).
Je ne souhaitais pas utiliser Home Assistant pour effectuer des conversions et dans ce domaine les possibilités de l'ABA/1.2.1 sont limitées ; j'ai donc choisi une 1m Range avec 5 mètres de câble (le puisard qui recueille de l'eau de source fait 3,50 m de profondeur et je limite la hauteur d 'eau à 1 m (pour ne pas inonder le sous-sol) et une sortie 0-10 v pour ne pas avoir à compenser le -4 mA.

A noter que dans le câble de la sonde (cf. photo ci-dessous) il y a un tuyau de ventilation pour équilibrer la pression à l'intérieur de la sonde avec la pression atmosphérique extérieure. Sans cette compensation, la mesure du niveau d'eau pourrait être faussée par la pression atmosphérique ambiante.

   

2) Une alimentation 24 V DC pour alimenter la sonde
Je souhaitais un modèle clipsable sur rail DIN.

   

(je ne mets pas les liens Ali express et Amazon car ils sont trop éphémères)

3) Un module d'entrée analogique 0-10 V 
J'ai choisi le Zennio Minibox 0-10 V  à 132 € chez Light & Domotique 

B) Le câblage
   

C) ETS
1) Paramétrage de l'entrée analogique du Zennio 
   

2) Les adresses de groupes
Il y 3 GA, 7/3/0 avec l'objet "Seuil inférieur", 7/3/1 avec l'objet "Seuil supérieur" et 7/3/2 avec l'objet "Valeur mesurée" (cf. copie d'écran). Je n'utilise pas pour l'instant les valeurs des seuils au format 1 byte (j'ai coché l'option dans la configuration uniquement pour montrer les objets) 


D) Home Assistant
1) La carte dans le Dashboard


A noter sur les cartes la flèche de tendance qui s'affiche en bas du graphique de hauteur d'eau et qui permet de savoir si la dernière valeur a augmenté ou diminué par rapport à la précédente (la flèche est dirigée vers le haut si la valeur a augmenté et vers le bas si elle a diminué). Si la valeur reste stable pendant un certain temps, la flèche disparaît.

2) Le code
- Dans le fichier binary_sensor.yaml

Code :

#################################
#                Puisard        #
#################################
 - name: puisard_alarme_niveau_bas
   state_address: "7/3/0"

 - name: puisard_alarme_niveau_haut
   state_address: "7/3/1

- Dans le fichier sensor.yaml

Code :

############################
#Puisard
####################
 - name: puisard_hauteur_eau
   state_address: "7/3/2"
   type: "percent"

- La carte du puits :

Code :

type: custom:bar-card
entities:
 - entity: sensor.puisard_hauteur_eau
   positions:
     icon: "off"
     name: "off"
     value: inside
   unit_of_measurement: cm
   target: 1000
   direction: up
   height: 300px
   severity:
     - color: "#ff6b00"
       from: 0
       to: 15
     - color: "#0d6e79"
       from: 16
       to: 45
     - color: "#ee1010"
       from: 46
       to: 100

- La carte du niveau bas

Code :

type: custom:button-card
state:
 - value: "on"
   color: red
   icon: mdi:hydraulic-oil-level
   styles:
     icon:
       - animation:
           - blink 1s linear infinite
 - value: "off"
   color: null
entity: binary_sensor.puisard_alarme_niveau_bas
icon: mdi:hydraulic-oil-level
name: Niv Bas

- La carte du niveau haut

Code :

type: custom:button-card
state:
  - value: "on"
    color: red
    icon: mdi:hydraulic-oil-level
    styles:
      icon:
        - animation:
            - blink 1s linear infinite
  - value: "off"
    color: null
entity: binary_sensor.puisard_alarme_niveau_haut
icon: mdi:hydraulic-oil-level
name: Niv. Haut Puits  

- La carte complète

Code :

type: horizontal-stack
cards:
  - type: custom:bar-card
    entities:
      - entity: sensor.puisard_hauteur_eau
        positions:
          icon: "off"
          name: "off"
          value: inside
        unit_of_measurement: cm
        target: 1000
        direction: up
        height: 300px
        severity:
          - color: "#ff6b00"
            from: 0
            to: 15
          - color: "#0d6e79"
            from: 16
            to: 45
          - color: "#ee1010"
            from: 46
            to: 100
  - type: vertical-stack
    cards:
      - type: custom:button-card
        state:
          - value: "on"
            color: red
            icon: mdi:hydraulic-oil-level
            styles:
              icon:
                - animation:
                    - blink 1s linear infinite
          - value: "off"
            color: null
        entity: binary_sensor.puisard_alarme_niveau_haut
        icon: mdi:hydraulic-oil-level
        name: Niv. Haut
      - type: custom:button-card
        state:
          - value: "on"
            color: red
            icon: mdi:hydraulic-oil-level
            styles:
              icon:
                - animation:
                    - blink 1s linear infinite
          - value: "off"
            color: null
        entity: binary_sensor.puisard_alarme_niveau_bas
        icon: mdi:hydraulic-oil-level
        name: Niv Bas
title: Hauteur d'eau dans le puits

J'ai également une carte plus compacte pour ma page d'accueil.

Code :

type: vertical-stack
cards:
 - type: markdown
   content: >
     <span style="font-size: 16px; font-weight: bold;">Hauteur d'eau dans le
     puits et alarmes</span>
 - type: horizontal-stack
   cards:
     - type: custom:bar-card
       entities:
         - entity: sensor.puisard_hauteur_eau
           positions:
             icon: "off"
             name: "off"
             value: inside
           unit_of_measurement: cm
           target: 1000
           direction: up
           height: 50px
           severity:
             - color: "#ff6b00"
               from: 0
               to: 15
             - color: "#0d6e79"
               from: 16
               to: 45
             - color: "#ee1010"
               from: 46
               to: 100
     - type: custom:button-card
       state:
         - value: "on"
           color: red
           icon: mdi:hydraulic-oil-level
           styles:
             icon:
               - animation:
                   - blink 1s linear infinite
         - value: "off"
           color: null
       entity: binary_sensor.puisard_alarme_niveau_haut
       icon: mdi:hydraulic-oil-level
       name: Niv. Haut Puits
     - type: custom:button-card
       state:
         - value: "on"
           color: red
           icon: mdi:hydraulic-oil-level
           styles:
             icon:
               - animation:
                   - blink 1s linear infinite
         - value: "off"
           color: null
       entity: binary_sensor.puisard_alarme_niveau_bas
       icon: mdi:hydraulic-oil-level
       name: Niv Bas Puits

[XeNo]

Ca c'est top !
Merci beaucoup pour le partage.

Petite question sur l'installation :
1/ le cable peut-il est rallongé ? 5m c'est court pour mettre le module knx dans le tableau chez moi
2/ comment tu installes la sonde exactement ? tu la plonges tout au fond tout simplement ?

[Ives]

Petite question sur l'installation :
1/ le cable peut-il est rallongé ? 5m c'est court pour mettre le module knx dans le tableau chez moi
2/ comment tu installes la sonde exactement ? tu la plonges tout au fond tout simplement ?

Tu peux rallonger mais il ne faut pas boucher le petit tuyau.
Ici il y a un range 2m avec 10m de câble

Oui il faut l'immerger au fond en position verticale (j'ai testé avec une inclinaison à 45°C et ça ne change pas la mesure) et attacher le câble dès que c'est possible pour limiter au maximum ses déplacements.

[XeNo]

Je pense que je n'aurais pas le choix, s'il faut déjà l'immerger de 2m + arriver à la sortie de gaine, il ne reste plus que 7.5m. Puis il faut courir jusqu'au LT, je dois avoir 10/11m je pense donc il faudrait que je trouve 2m/15m mais j'ai pas l'impression que ca existe
Je pige pas le principe de certaines sondes en 2m/2m ou 10m/10m ou 30m/30m, les gens branchent le cable dans l'eau :/ ?

[Ives]

Plus le puits est profond plus le câble est long puisque la sonde pose au fond du puits !

[XeNo]

Ca oui mais si ton capteur est en 10m et que tu as 10m de cable (10m/10m), c'est particulier pour brancher..

[Ives]

Je pense que je n'aurais pas le choix, s'il faut déjà l'immerger de 2m + arriver à la sortie de gaine, il ne reste plus que 7.5m. Puis il faut courir jusqu'au LT, je dois avoir 10/11m je pense donc il faudrait que je trouve 2m/15m mais j'ai pas l'impression que ca existe
Je pige pas le principe de certaines sondes en 2m/2m ou 10m/10m ou 30m/30m, les gens branchent le cable dans l'eau :/ ?

1) Le range doit être le plus près possible de la hauteur maxi de l'eau pour disposer d'un rapport d'échelle optimal.
2) Il faut ensuite choisir une longueur de câble qui permette de mettre une boîte de connexion au-dessus de la hauteur maximale de l'eau, puis ensuite rallonger le câble jusqu'au LT (laisser l'embout du tuyau de ventilation dans la boîte)

Si tu as 2 m d'eau, ici tu as un 2m/3m (c'est la boutique où j'ai commandé le mien)

[Ives]

Ca oui mais si ton capteur est en 10m et que tu as 10m de cable (10m/10m), c'est particulier pour brancher..

Tu prends un cas particulier où tu aurais 10 m d'eau pil poil mais entre 7 et 9,50 m d'eau c'est ok.

Ensuite ce qui pose problème ce n'est pas de faire une connexion immergée des fils car il existe des boîtes dans lesquelles on coule une résine bi-composants et qui est immergeable  mais la sortie du tuyau de ventilation qui ne peut pas être immergée.

[babychou]

merci pour ce tuto, je viens de recevoir mon exemplaire
Bon, après une perte sur le transport, j'ai recommandé, un nouveau modèle 15m/15m (belle erreur) que j'ai reçu... un peu over-kill pour une citerne de 6000L.

Je brancherai ça ce weekend si je trouve le temps.

[Ives]

Bon, après une perte sur le transport, j'ai recommandé, un nouveau modèle 15m/15m (belle erreur) que j'ai reçu... un peu over-kill pour une citerne de 6000L.

Tu devras ajouter un coefficient multiplicateur dans ton contrôleur logique car tu vas récupérer 0,63 V / mètre d'eau . Si ta cuve fait 2 mètres de haut il faudra multiplier par 7,5 pour afficher 100% lorsque la hauteur d'eau sera maximale.

Ton utilisation étant différente (dans mon cas seule la hauteur d'eau m'intéresse), je suppose que tu as prévu de faire le calcul du volume d'eau disponible dans ta citerne et tu feras la compensation d'échelle en même temps.

[poukill]

Salut Ives,

Pour choisir la sonde il faut considérer la hauteur maximale du niveau d'eau qui doit être le plus proche possible du "range" et également le type de sortie (4-20 mA, 0-10V,..).

Je ne comprends pas cette histoire de range et de longueur de cable. Pour ma part, j'ai potentiellement 1.50 mètres max de hauteur d'eau. Mais j'ai besoin d'un câble qui va jusque ma zone technique, soit environ 5 à 10 mètres à peu près.
Je comprends cette histoire de pression atmosphérique, ok. Mais la longueur de câble ? Tu veux dire qu'il faut que je prenne seulement deux mètres de câble pour faire un raccord dans un boitier étanche ? Ca me parait une galère technique à gérer pour une cuve de récupération des eaux de pluie, dont je me passerai bien...

[Ives]

Mais la longueur de câble ? Tu veux dire qu'il faut que je prenne seulement deux mètres de câble pour faire un raccord dans un boitier étanche ? Ca me parait une galère technique à gérer pour une cuve de récupération des eaux de pluie, dont je me passerai bien...

Oui exactement et dans une cuve de récupération d'eau de pluie il y a une zone sèche sans la partie supérieure ; d'ailleurs, certains installent dans cette zone un capteur ultrason qui est une solution que j'ai déjà expérimentée dans ma maiosn précédente et que je déconseille car à un moment de l'année il y a toujours de la condensation qui se forme au niveau du détecteur et les mesures sont dans les choux.

[poukill]

Pourquoi ne pas prendre 2m range et 10 mètres de câble du coup ? Moins d'ennuis non ?

[Ives]

Oui si 10 mètres suffisent pour aller du fond de la cuve à l'entrée du module 0-10 V.