Aufbau der Bee Observer Stockwaage

Einleitung

Für eine erste Einschätzung wie gesund und fit ein Bienenvolk ist, hilft es ungemein zu wissen, wie viel Nektar und Pollen eingetragen werden oder wie schnell die Winterfuttervorräte schwinden.

Eine gute Informationsquelle dafür ist das Gewicht des Stocks. Obwohl wir schon diverse Gedankenspiele zur Gewichtsmessung von einzelnen Waben gemacht haben, ist unsere derzeitige praktikable Lösung eine Stockwaage. Unsere Wahl fiel auf ein Gestell aus Aluprofilen mit einer Plattformwägezelle in der Mitte. Der Rahmen kann jedoch natürlich auch aus anderen Materialien angefertigt werden.


Technische Daten

Plattformwägezelle: H30A

  • Nennlast: 200kg
  • Versorgungsspannungsbereich: 5V – 12V
  • Betriebstemperaturbereich: -30°C ~ +70 °C
  • Anzahl der Teilungswerte: 3000
  • Nennkennwert (Cn): 2,0mV/V
  • Kennwerttoleranz: ± 0,2% v. Cn
  • Schutzart: IP 65
  • Werkstoff: Aluminium

AD Wandler: HX711

  • Auflösung: 24 Bit
  • Versorgungsspannungsbereich: 2,6V – 5,5V
  • Betriebstemperaturbereich: -40°C ~ +85 °C
  • Abtastrate: 10-80Hz

Ansichten


Bild: 2D Ansicht der Waage mit Beute darauf


Für einen Blick in die Vergangenheit gibt es bei Bee Observer Stockwaage v1 (XYZ-spaceframe) Material vom Bau einer Stockwaage eines anderen Designs.


Materialliste

Benötigt wird

• eine Plattformwägezelle, z.B. H30A oder H40A. Online bestellbar, z.B: bei Bosche.
• einen Verstärker-A/D-Wandler, z.B. HX711 von Sparkfun
• Rahmenmaterial
• einen 10er und einen 12er Schraubenschlüssel (für M6 und M8 Muttern)
• eine (Stand-)Bohrmaschine mit 6er und ggf. 8er Alubohrer

Rahmenmaterial

Bemerkung zu den Schrauben: Wenn ihr die Aluplatten lasern lasst, dann ist der kleinst mögliche Lochdurchmesser 8,4mm, perfekt für M8 Schrauben. Von der Stabilität würden auch M6 gut ausreichen. Da die H40A-Wägezelle mit M8 Schrauben befestigt werden muss, dei H30A hingegen mit M6, haben wir uns entschieden, alle H40A Wagen mit M8 und alle H30A mit M6 zu bauen. Deher die Teileliste für beide Varianten, M6 / M8

• 16 Stück M6 / M8 Sechskantmuttern
• 32 Stück DIN 9021 – 6,4 / 8,4 Unterlegscheiben
• 16 Stück M6/M8 x 45 Sechskantschrauben
• 8 Stück M6 /M8 x 25 Sechskantschrauben
• 8 Stück DIN 125 – A 6,4 Unterlegscheiben (die sind kleiner als die DIN 9021)

• 2 Stück Aluplatten, 100x150x10mm, am besten mit den Löchern schon reingelasert.

• 4 Stück 500mm Alu Vierkantrohr, 25x25x2mm (was ist ein Vierkantrohr: ein Rohr, nur nicht rund, sondern eckig)
• 2 Stück 500mm Alu U-Profile, 25x25x2mm


Aluprofile und Platten vorbereiten

Die beiden Alu-Platten brauchen jeweils 8 Löcher. Davon sind 4 dazu da, um sie an die Wägezelle zu schrauben und jeweils 2 Löcher rechts und links, um sie an jeweils ein Vierkantrohr zu schrauben. Weil die Löcher für die Wägezelle sehr präzise gemacht sein müssen, haben wir uns die Platten online direkt mit Löchern lasern lassen. Das war erstaunlich preiswert und einfach. (Deswegen spricht der Text auch nicht von Bohrungen, falls ihr euch schon gewundert habt.)

H40A-Platte

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H30A-Platte

Falls ihr eine H30A-Wägezelle habt, braucht ihr diese Platte.

Löcher bohren

Die Vierkantrohre müssen mit jeweils 4 Löchern versehen werden. Ihr müsst ganz durch das Rohr durch bohren (also streng genommen sind es dann 8 Löcher). Falls ihr eine Segeberger Beute auf die Waage stellen wollt, ist 50cm x 50 cm eine gute Waagengröße. Dafür sind die unten angegebene Maße. Falls ihr eine andere Beute auf die Waage stellen wollt, könnt ihr den Abstand der Träger leicht variieren, in dem ihr die Bohrungen am Ende versetzt. Wenn ihr die beispielsweise 10 cm nach innen holt, habt ihr eine 30x50cm große Waage. Oder Ihr kauft euch einfach kürzere Rohre, dann müsst ihr die beiden mittleren Bohrungen etwas versetzen (um (500-Rohrlänge)/2 nach innen).

Die beiden U-Profile bekommen je 2 Löcher. Hier müsst ihr NICHT ganz durch bohren, hier bohrt ihr nur in den einen Schenkel des U.


Zusammenbau

Ihr solltet 4 Vierkantrohre mit je 4 Bohrungen (A), 2 U-Profile mit je 2 Bohrungen (B) und zwei Platten vor euch liegen haben. Daraus bauen wir zwei identische „H“s.

:arrow_right: Schritt 1

Nehmt 4 von den langen Schrauben, 4 Muttern, 8 große Unterlegscheiben, eine Platte und 2 Vierkantrohre A. Schraubt die Rohre außen an der Platte fest.

:arrow_right: Schritt 2

Nehmt 4 von den langen Schrauben, 4 Muttern, 8 große Unterlegscheiben und die beiden U-Profile (B). Schraubt die U-Profile so fest, dass die Platte unten ist und die Us oben sind. Jetzt habt ihr eine Art großes H.

Draufsicht H

Seitenansicht mit U-Profil

:arrow_right: Schritt 3

Wiederholt die Schritte 1 und 2, um ein zweites „H“ zu erhalten.

:arrow_right: Schritt 5

Nehmt die 8 kurzen Schrauben, die 8 kleinen Unterlegscheiben, die Wägezelle und die zwei frisch zusammengeschraubten „H“s. Ein „H“ ist die Bodenplatte, das andere H kommt nach oben. Dort wird später die Beute drauf gestellt. Die Wägezelle muss sich zwischen den beiden Hs befinden. Schraubt mit jeweils 4 Schrauben (Unterlegscheiben nicht vergessen) die Platte des ersten „H“s von oben auf der Wägezelle fest. Dreht alles um, so dass die Wägezelle wieder oben liegt. Schraubt das zweite „H“ auf die Wägezelle. Achtet darauf, dass beiden „H“s genau übereinander liegen.


Seitenansicht Waage mit U-Profilen

:arrow_right: Schritt 6

Schließt die Wägezelle an den HX711 an und diesen dann an euren (Fi-)Py. Wie das im Detail geht, findet ihr in einer extra Anleitung.


Quellen

gerade habe ich es wieder bei @Hermann gesehen, wie hoch der ganze Turm wird…

Im Interesse eines möglichst tiefen Schwerpunktes empfiehlt es sich, den Aufbau der Waage gering zu verändern, und zwar eine der beiden Montageplatten (im Beispiel oben) auf der anderen als in der Anleitung angegebenen Seite des Rahmens zu montieren (sehe Bild). Damit ist die Waage ganze 5 cm flacher als der vorgeschlagene Aufbau, um diesen Betrag liegt der Schwerpunkt ebenfalls tiefer, was nur Vorteile bringt.

besser als:

(@clemens: kannst Du gern woanders hin verschieben)

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Hallo @Andreas,

Du schreibst das Du die Alu-Platten bereits fertig gelasert bestellt hast-
würdest Du noch die Bezugsquelle mit mir teilen?

Da aktuell das Schweißen im Haus der Eigenarbeit ausfällt, habe ich mir auf Basis des H-type scale frame (aluminium, XYZ spaceframe) ein passenden Unterbau für meine Dadant Beute mit einer Bosche H40A gebaut.
Heute ist auch das Alu für die zweite Waage geliefert worden, so das ich am Wochenende dann die zweite Bohr-Session in Angriff nehmen werde.

Ich war @clemens schon für den Hinweis auf eine Bezugsquelle inkl. Preisindikation dankbar.

Nach kurzer Recherche habe ich dann bei www.aluminium-online-shop.de bestellt.
Und die Schrauben habe ich bei www.theo-schrauben.de geordert.

Na, @Andreas steht nur als Autor an dem Artikel, er hat mit der Herstellung der Waagenhardware aber nichts zu tun; Frage daher an @clemens, der für die Uni Bremen diese Sachen für das BOB-Projekt hier aufbereitet.

Die Bude könnte laserteile4you(.de) sein, wie ich Clemens kenne ;) .

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Ich weiß nicht genau wo meine Kolleginnen das damals anfertigen haben lassen.

Hallo,

ich überlege gerade bei Tausche Sensor-Kit mit FiPy, Bosche H30 / H40 und Wägegestell gegen Daten! ;-) teilzunehmen. Allerdings bin ich noch nicht ganz überzeugt von der Waagenkonstruktion. Ich habe selber länger mit einer einzelnen Wägezelle experimentiert, habe jetzt aber letztendlich das System “Aluminium Double” von beelogger.de an einem HoneyPi im Einsatz.
Da ich bei der einzelnen Wägezelle mit Holzplatten gearbeitet habe, lässt sich das nicht direkt vergleichen. Wie sieht es denn mit der Stabilität aus? In der Alukonstruktion gibt es ja nicht einmal Anschläge um etwaiges wackeln durch zB Windböen aufzufangen. Ist da noch etwas in Planung oder sind die Bilder einfach veraltet?
Grüsse!

So oder so kann ich empfehlen, das Gestell etwas anders zusammenzubauen:

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Danke für den Tipp.
Wenn man jetzt noch einen Spacer einbaut, könnte man die auf dem Bild linke Befestigungsplatte auch auf die Unterseite bekommen und so den Schwerpunkt nochmal tieferlegen. Im Endeffekt reichen ja 5-10 Millimeter Luft für die Wägezelle.
Anschläge an den Ecken für etwaige Böen sind ja dann auch kein Problem.

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Was bringt es den Abstand zu vergrößern und ihn dann wieder zu verkleinern? Der Abstand Schraubenkopf zu Schraubenkopf ist, so wie es @weef gezeigt hat, auch nur minimal mehr als 10mm.

Um den Schwerpunkt noch tiefer zu kriegen eine der Verbindungsplatten zu Kürzen oder zu verlängern, so dass die H-Streben aneinander vorbei kommen. Und Oben oder Unten dann auch noch ein 22x22x2mm U-profil an den Enden verwenden, dann ist der komplette Aufbau knapp 5 CM hoch, was dann stören könnte ist aber die Verbindungsplatte+ Schraubenköpfe die an einer Seite über die Waage rausschaut.
Je nach Bienenstand ode Beute aber kein Problem.
Edit:
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Das ist auf dem Foto so nicht ganz klar ersichtlich. Ich will einfach nur so tief wie möglich sein.

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