расчёт растворённого СО2 в проточном реакторе, идея

[VVo]

Есть идея расчёта растворённого СО2 в проточном реакторе. Как известно проводимость воды зависит от концентрации карбонат ионов. Таким образом если измерять проводимость воды до входа в реактор CO2 и после, по разнице значений можно получить концентрацию растворённого в воде газа. Единственный подводный камень который вижу это постепенное зарастание измерительных электродов

[Starcomputer]

Допис від VVo

может не хватить точности при измерении

Входные усилители еще никто не отменял

[VVo]

Абсолютное значение сигнала может быть слишком большим по сравнению с разницей. Абсолютное значение может и будет меняться в широких пределах. То есть может не получиться задать достаточный уровень усиления что бы не упереться в границы питания и измерить нашу дельту.

[Starcomputer]

Согласен. Тогда использовать оба входа операционника, на выходе получим разницу сигналов, усилением ее можно довести до необходимого для точного измерения уровня.

[VVo]

Что то типа того
С учётом что измерение проводимости должно производиться на переменном сигнале, что бы продукты электролиза не накапливались на контактах.
PS возникла мысль периодической "очистки" измерительных контактов, можно кратковременно пустить через них сравнительно большой ток, пузырьки кислорода и водорода сорвут плёнку органики

[Starcomputer]

А как они накопятся ? Течение же постоянное, а при его отсутствии и мерять нечего.
Я использую кондуктивные датчики в системе автодолива.
Датчики из углепластика (карбона), он используется в авиамоделировании.
Проводимость хорошая, не окисляется.
Кстати вот данные по сопротивлению воды:

Допис від Ty3uK

0.5…1.5 Кислота, щёлочь, расплавленные металлы
5…15 Вода техническая, молоко, пищевые продукты
50…150 Вода водопроводная, слабые растворы солей
400…600 Вода очищенная

Мои измерения подтверждают правильность таблицы.

[VVo]

Допис від Starcomputer

Я использую кондуктивные датчики в системе автодолива.

Почитал о кондуктивных датчиках. Датчики контактные или бесконтактные? Что то мне кажется что бесконтактные уж совсем слабо чувствительные, только есть вода - нет воды, ни о каких точных измерениях говорить не приходится.

[Starcomputer]

Контактные. Просто два стержня.
Бесконтактные не пробовал, но что-то мне подсказывает, что Вы правы.

[Starcomputer]

Наверно фокус с операционником не получится. Нужна гальваническая развязка электродов.
В такой схеме включения мы будем мерять сопротивление не между датчиками А и B, С и D, а суммарную проводимость между датчиками A, С и D и между датчиками А, С и В.
Если расстояния между датчиками равны, то она будет одинаковой, если нет - разной, но разница = const.

[VVo]

Мостик, в верхних плечах датчики, в нижних резисторы (один из них подстроечный, либо цифровой). На один вход мостика подаётся переменка (через конденсатор), на другой вход подключается инструментальный дифференциальный усилитель. В результате имеем ноль на выходе инструменталки, либо переменку если сопротивления датчиков не равны. Vrms пропорционально разности сопротивлений (проводимостей). Цифровым сопротивлением можно скорректировать разность проводимостей возникшей из за бактериального налёта и т д, в ночное время, когда подача CO2 отключена.

[Starcomputer]

VVo, схему можно ?

[VVo]

Схемка ниже

[Xимик_UA]

VVo, Так уж получилось, что растворы на постоянном токе ведут себя не вполне соответственно закону Ома.

[Starcomputer]

Допис від Xимик_UA

растворы на постоянном токе ведут себя не вполне соответственно закону Ома.

Поэтому все ТДС-метры работают на переменном токе.

[VVo]

Принципиальная схема:


Инструментальный усилитель можно собрать и на отдельных операционниках, рисовал для ina118:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina118.pdf

- на вход через конденсатор можно от PWM микроконтроллера;
- два разъёма к датчикам;
- на выходе будет переменка, поэтому её ещё надо выпрямить;
- переменный резистор желательно цифровой, например AD5161.

[Xимик_UA]

Сегодня перемерял бытовым TDS-метром воду на очистных до и после нейтрализатора. До (рН 9,6-9,8) - 641 ппм, после (рН 7,6) - 650 ппм. Нейтрализация проводится только растворением углекислоты. Т.ч. вопрос о чувствительности метода таки открыт...