Меню

Датчик концентрации солей своими руками

Датчик концентрации солей (TDS-метр): инструкция, схемы и примеры использования

Сенсор уровня солей используется для контроля питательных веществ раствора в системах гидропоники и аквакультуре. Датчик также пригодится для проверки эффективности очистки воды фильтрами и системами обратного осмоса.

Датчик измеряет минерализаци воды, а точнее концентрацию солей, методом измерения электропроводности. Существует прямая зависимость электропроводности от количества растворенных в воде соединений солей, на этом основан принцип действия TDS метра. Сенсор определяет концентрацию (сумму) любых растворенных в воде ионов: катионов (+) и анионов (−), минералов, солей и металлов.

Принцип работы

TDS-датчик методом кондуктометра (EC-метра) измеряет удельную электрическую проводимость жидкости, которая пропорциональна суммарному количеству растворенных в воде примесей TDS (Total Dissolved Solids) на один миллион частиц воды (parts per million). Один ppm примерно соответствует одному мг/литр.

В состав TDS-датчика входит измерительный щуп и плата управления. Щуп сенсора выполнен в пластиковом герметичном цилиндре с двумя электродами на конце. При погружении в измеряемый раствор или воду между электродами возникает сопротивление, которое фиксирует и обрабатывает плата управления. А теперь немного подробнее.

Плата управления генерирует с помощью микросхемы LMC555 переменное напряжение, которое поступает на один из электродов щупа. При погружении в жидкость, между электродами возникает сопротивления, которое пропорционально электропроводности раствора. Далее сигнал усиливается и выпрямляется с помощью операционных усилителей на чипе TSX564. На выходе сигнал проходит фильтрацию и поступает на выходной сигнал платы.

TDS-метр измеряет минирелизацию воды, но не определяет её чистоту и безопасность, так как:

Пример работы для Arduino и XOD

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформу из серии Arduino, например, Uno.

Источник

Прибор для измерения солей в жидкости


Теперь нужно откалибровать прибор. Поскольку измеренное удельное сопротивление не может сразу дать уровень солености воды, необходимо откалибровать датчик. Самый первый и важный шаг в этом процессе — установить электроды на фиксированном расстоянии друг от друга. Измеренное сопротивление изменится при изменении расстояния между электродами.

Для калибровки мастер отобрал несколько проб деминерализованной воды и добавил в них разное известное количество соли. Дальше сопротивление в данных пробах было измерено другим прибором и прибором калибруемым. Затем в код были внесены необходимые изменения.
Калибровка поправочного коэффициента — это немного сложнее. Поправочный коэффициент обычно составляет 2–4% изменения сопротивления на каждый градус изменения температуры. Однако это не всегда верно. Метод определения поправочного коэффициента заключается в взятии пробы воды и изменении температуры при измерении сопротивления. Самый простой способ сделать это — взять горячую воду и измерить сопротивление, пока она остывает. Из этих данных можно рассчитать поправочный коэффициент.

Шаг шестой: сборка
Поскольку этот датчик будет использоваться в воде, важно защитить все электрические компоненты от влаги. Для этого датчика мастер сделал три отдельных корпус: для электродов, для Arduino и для ЖК-дисплея.

Электроды помещаются в черный пластиковый корпус с двумя отверстиями спереди и одним сзади. Чтобы сделать все водонепроницаемым, он использовал термоклей. Как было сказано в предыдущем шаге, очень важно, чтобы электроды находились на фиксированном расстоянии друг от друга.

Для Ардуино мастер использует пластиковую водонепроницаемую капсулу, от какого то прибора .
ЖК-дисплей установлен в подходящий корпус.

Источник

Рефрактометры для измерения соли в жидкости и тузлуке

Солями называют не только привычную нам пищевую поваренную соль, но и множество других минералов, которые придают характерную солёность различным средам, например, морской воде. Не случайно, помимо измерений концентрации солей в рамках деятельности человека в сфере пищевой промышленности, подобный анализ проводится и в других областях – например, в лабораторных испытаниях на химических и фармацевтических предприятиях, в сельском хозяйстве и земледелии, при разведении рыб в бытовых и промышленных масштабах и т. п. Для измерения солесодержания применяют разнообразные устройства, но точность их показаний, равно как и выбор самого устройства, зависит от того, где именно будут производиться измерения.

Читайте также:  Опель астра j датчик температуры воздуха за бортом замена

Измерение солесодержания при помощи рефрактометра

Наиболее дешёвым и простым способом произвести замеры солеконцентрации в жидкой среде является использование гидрометра. Однако в этом случае сильно страдает точность показаний. Самым надёжным прибором для анализа солей в жидкости считается рефрактометр. Он анализирует солёность на основании свойства преломления света при его попадании в жидкость. Чем сильнее преломляется луч света – тем больше он встречает сопротивления на своём пути, и тем, соответственно, концентрация солей выше.

Основные принципы выбора рефрактометра

Как уже было сказано выше, качество измерений зависит от того, насколько хорошо подходит конкретный рефрактометр для измеряемой среды. Необходимо выбирать прибор, предназначенный для конкретной жидкой среды, поскольку различные жидкости могут по-разному преломлять свет. Как правило, предназначение прибора указано на его упаковке, если же на ней нет дополнительных указаний, то по умолчанию рефрактометр предназначается для анализа воды.

Замеры концентрации соли в тузлуке

Тузлуком по-чувашски называют раствор поваренной соли, и этот термин прочно укоренился в рыбной промышленности, ещё со времён массовых рыбозаготовок на Волге. Тузлук бывает двух видов: натуральный, образовавшийся за счёт выделившейся из рыбы влаги при её засолке и искусственный, приготовленный из соли и воды вручную. Солёность тузлука является важным фактором в производства солёной рыбы, поэтому в данной сфере тоже не обойтись без рефлектометра. К примеру, в натуральном тузлуке, как правило, скапливаются органические вещества, и чем старше тузлук – тем таких веществ больше, что говорит о недостаточной крепости рассола, а значит и пониженном солесодержании. Вследствие этого может произойти загнивание тузлука. Именно потому старый тузлук даже сливают в специально отведённые места, чтобы не отравлять рабочих выделяемыми в процессе гниения вредными газами. Своевременные и регулярные замеры солесодержания помогают избежать этих и других проблем.

Источник

5 советов и рекомендаций по уходу за pH, EC, TDS и ORP метром

Когда вы приступаете к реализации нового начинания – будь то серьёзный бизнес, специализирующийся на приготовлении сыров, технологом которого вы являетесь, или очередное хобби, представляющее собой производство кленового сиропа – на вашем пути появляется множество весьма неожиданных дополнительных задач, к решению которых вы не всегда готовы в полной мере, но которые, тем не менее, приходится учитывать в планировании технологического процесса. Один из важных моментов, который следует учесть – это измерения рН, EC, TDS и ORP в процессе приготовления ваших продуктов. Чтобы немного облегчить жизнь начинающим, когда дело доходит до заботы о вашем новом лучшем друге – рН, ORP, TDS или EC тестере (а, быть может, универсальном приборе, сочетающем в себе весь этот измерительный функционал сразу), предлагаем небольшой ликбез по правильному хранению и обращению с этими незаменимыми помощниками технолога и лаборанта.

1. Используйте небольшие стеклянные ёмкости для хранения буферных растворов

Успешная калибровка зависит от сохранения буфера свежим. При калибровке рН/ОВП метра использованный буфер никогда не следует выливать обратно во флакон с чистым раствором. Это может загрязнить бутылку и сделать ваш буфер бесполезным.

Читайте также:  Датчик температуры наружного воздуха форд транзит 2017 где находится

Чтобы сохранить буфер чистым и точным, налейте его в небольшой стеклянный контейнер, например, в баночку из-под детского питания, и используйте её для калибровки вашего прибора. Вы можете использовать разлитый таким образом буфер в течение недели. По истечении этого срока вымойте банку и наполните её свежим калибровочным раствором.

Также на рынке измерительных приборов для удобства пользователей существуют наборы одноразовых пакетиков-саше с готовыми буферами, рассчитанными на одну процедуру калибровки. Всё, что потребуется сделать – это вскрыть саше и поместить измерительную часть электрода внутрь.

2. Используйте правильный раствор для хранения электродов

Если вы стоите перед выбором, стоит ли приобрести специальный раствор для хранения электродов или хранить электрод вашего измерителя в воде, то всегда склоняйтесь к приобретению раствора. Если же он по каким-то причинам недоступен, то специалисты рекомендуют использовать для хранения электродов буферный раствор. В случае с рН метром желательно, чтобы его номинал составлял pH 4 или, в крайнем случае, 7. Никогда не храните электрод в водопроводной или очищенной воде. Такая вода содержит крайне малое количество солей относительно раствора, содержащегося внутри электрода. Из-за такого дисбаланса жидкая среда трансформируется от низкой концентрации (вода) к высокой (внутри электрода) в процессе осмоса. Это влияет на концентрацию солей внутри электрода и, следовательно, сокращает срок его службы. Электрод можно помещать в воду лишь на очень короткое время, с тем, чтобы смыть с него раствор или остатки измеряемой среды перед помещением его на хранение.

3. Поддерживайте электрод в увлажнённом состоянии

Увлажнение электрода гарантирует, что его состояние всегда будет оставаться неизменным. Для увлажнения электрода поместите прибор (либо электрод) вертикально в стакан с раствором для хранения или поместите маленький кусочек губки (примерно 1/4 «кубика», вырезанного из новой кухонной губки) в колпачок вашего тестера и смочите этот «кубик» данным раствором.

Основная причина, по которой следует сохранять гидратацию электрода, заключается в том, что она сохраняет влажным и его внутреннюю часть. Ведь, как известно, внутри электрода существует область, из которой соль (в виде жидкости либо геля) мигрирует наружу и просачивается в тестируемый раствор. Всё, что препятствует этому, приведёт к смещению показаний (и, следовательно, к нестабильности измерений). К тому же, сухое соединение способствует образованию осадка на внешней поверхности. Таким образом, поддержание электрода во влажном состоянии позволит ему работать дольше.

4. Производите периодическую очистку электрода

Желательно использовать для очистки электрода специальный чистящий раствор, но если у вас нет его под рукой, то подойдет и пара капель моющего средства для посудомоечной машины, разведённая в стакане воды. Используя мягкую зубную щетку, аккуратно очистите электрод, чтобы удалить любые налипания на нём, способные впоследствии привести к неточным показаниям. Конечно, в большинстве случаев вы можете откалибровать и «грязный» электрод, но, в конечном счёте, нарастание постороннего налёта на электроде будет влиять на показания, независимо от калибровки. По окончании процедуры очистки электрод также желательно откалибровать.

5. Проверяйте электрод на наличие внутренних трещин или разрывов

Если у электрода есть трещина или разрыв внутри, то ваш рН метр всегда будет показывать рН=7. Если при этом вы выполняете калибровку только по одной точке, специалисты рекомендуют периодически проверять электрод в уксусе или апельсиновом соке. Поскольку они кислые, то вы должны получить показания pH 4 или ниже. Если показания превышают pH 4, то, вероятнее всего, ваш электрод сломан.

В заключение отметим, что электроды не вечны, и об этом важно помнить всегда. Обычная продолжительность жизни электродов составляет 1-2 года, в зависимости от того, для чего и с какой частотой они используются. Разумеется, «состарившийся» электрод всё ещё может функционировать, однако его точность может быть существенно снижена. Поэтому то, как часто вы меняете свой электрод, будет зависеть от того, насколько точными вы хотите видеть результаты ваших измерений.

Читайте также:  Вольво д13 датчик давления масла где находится

Независимо от того, тестируете ли вы pH, EC, TDS или ORP в пищевом ингредиенте, питательном растворе, аквариуме, бассейне и т. д, вы всегда сможете подобрать на современном рынке устройства и электроды, оптимально соответствующие вашим потребностям.

Источник

Для чего нужны солемеры. Как откалибровать солемер.

Зачем мы используем солемеры и как они работают ?

Солемеры обладают большим количеством способов практического использования, и существует множество причин для проверки солености. Занимаетесь ли вы гидропоникой, разведением и выращиванием рыбы, или являетесь обладателем бассейна с морской водой или СПА, способность точно измерить уровень солености имеет критически важное значение.

Одним из самых распространенных способов измерения уровня солености воды является использование измерителя электропроводности, который также называют EC-метр.

Существует два наиболее распространенных типа таких измерительных приборов: небольшой измерительный прибор карандашного типа и более сложный тип приборов, оснащенный съемными датчиками и отдельными экранами для отображения показаний измерений. Небольшие измерительные приборы карандашного типа обычно стоят дешевле, помещаются в вашем кармане и, соответственно, их легко переносить. Основные недостатки небольших измерительных приборов заключаются в том, что они менее точны, нежели их более крупные аналоги.

Большие измерительные приборы также обладают расширенными функциональными возможностями, их обычно оснащают встроенными датчиками pH и TDS (общего содержания растворенных твердых веществ). Они также будут давать вам более точные показания, обычно до тысячной доли (0,001).

Как выполнить калибровку вашего солемера или кондуктометра ?

Несмотря на то, что большинство измерителей электропроводности проходят предварительную калибровку на заводе, рекомендуется проводить периодическую калибровку измерительного прибора, независимо от того, на приборе какого размера вы остановили свой выбор. Калибровку обычно выполняют с помощью стандартного раствора с известным значением электропроводности, как, например, хлорид калия (KCI).

Как только вы завершили калибровку вашего прибора, вы готовы выполнять измерения электропроводности и солености. Просто погрузите зонд в раствор и подвигайте им вверх-вниз, чтобы не осталось пузырьков на электроде. Затем, подождите, по меньшей мере, 30 секунд, чтобы получить точное показание, а также, чтобы убедиться, что датчик/электрод приобрел температуру проверяемого раствора. Кроме того, при работе с более дешевыми приборами карандашного типа, важно не погружать их в раствор глубже водонепроницаемого участка с электродами.

Если вы планируете проводить серию измерений различных жидкостей или растворов, обязательно промывайте электрод и датчик дистиллированной водой после каждого измерения. После ополаскивания, промокните электрод и датчик мягкой тканью насухо.

Старайтесь не тереть электрод или датчик, поскольку это может привести к возникновению статического электричества. Повторите данную процедуру после последнего измерения и подготовьте свой измерительный прибор к хранению, будьте осторожны и не прикасайтесь к электроду голыми руками. Если вы случайно прикоснулись, важно немедленно намочить электрод в метиллированном спирте (не в питьевом спирте или в алкоголе). Метиллированный спирт также называют денатурированным спиртом, поскольку в нем содержатся ядовитые добавки, которые препятствуют его рекреационному потреблению.

Рекомендуется хранить данные измерительные приборы вдали от яркого света, экстремальных температур и пыли. Помимо содержания электродов в чистоте, и безопасного хранения прибора, проведение специального обслуживания не требуется.

Источник

Adblock
detector