На головну сторінку Аквафорум
На головну сторінку




Назад   Аквафорум - форум акваріумістів та тераріумістів > Морская аквариумистика > Оборудование морских аквариумов > Морские самоделки
Аукцион Реєстрація ЧаПи Учасники Календар Нинішні дописи

Примітки

Морские самоделки Все вопросы, связанные с свмодельными устройствами и усовершенствованиями.

Відповідь
 
Параметри теми Параметри перегляду
Старий 05.09.2013, 19:27   #1
Бан за нарушения
  
 
Аватар для Starcomputer
 
Реєстрація: 06.11.2007
Звідки Ви: Донецк, зона АТО
Дописи: 19.780
сказав Дякую: 5.789
сказали Дякую 17.705 раз(и) в 6.926 повідомленні
Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

В настоящее время подавляющее количество аквариумистов пользуется двумя приборами для определение плотности / солености воды:
- ареометр;
- рефрактометр,
однако это достаточно устаревшие и неточные методы.
Океаногрофы всего мира, начиная с 1978 года, пользуются шкалой практической солености (Practical Salinity Scale 1978, PSS-78), в которой соленость рассчитывается исходя из электропроводности воды. Отклонение от измерений в массовых долях (PPT) заметно только при измерениях с точностью выше 0,01 PSU или если солевой состав не соответствует стандартному составу океанической воды.
Что годится для профессиональных океанографов, то годится и для аквариумистов К сожалению подобных приборов по приемлемой цене промышленность не выпускает (по крайней мере я не встречал). Однако любому мало-мальски грамотному радиолюбителю вполне по силам сделать такой прибор самостоятельно, т.к. электропроводность воды является величиной, обратной ее удельному сопротивлению. Таким образом, чтобы узнать электропроводность воды достаточно замерить ее сопротивление. А вот тут возникают сложности:
- во-первых мерять нужно на переменном токе, чтобы избежать электролиза воды, который все наши измерения сделает "погодой на Марсе";
- во-вторых, учитывая что электропроводность морской воды достаточно высока (44-46 mS), то придется измерять сопротивление около 20 Ом с точностью до 0,1 Ом
Однако и это вполне осуществимо (раз сделали для океанографов, то почему не можем сделать мы ?! ).
Схема прибора:



Измеритель выполнен на двух двухканальных операционниках TL062, но для минимизации конструкции можно применить один счетверенный TL064.
На первом каскаде собран генератор с частотой 700-800 Hz.
Второй каскад является буферным, чтобы исключить влияние измеряемого сопротивления на работу генератора.
Между каскадами включен резистивный делитель, который понижает напряжение сигнала с 4 до 0,1 В.
После буфера сигнал подается на один из электродов (электроды представляют собой отрезки карбонового стержня длиной 2 см, расстояние между электродами - 0,5 см) и снимается со второго электрода, попадая на вход третьего каскада, который усиливает его примерно до 2-х вольт. Четвертый каскад является буферным. В принципе он и не нужен, но не пропадать же добру .
Далее стоит однополупериодный выпрямитель.
Питание схемы двуполярное, но чтобы не городить двуполярный блок питания, можно воспользоваться преобразователем +5В -> -5В:



Что же мы получим в результате ?
В результате на выходе измерителя мы получим напряжение, пропорциональное .... какой-то солености / плотности воды.
Насколько оно пропорционально меняется при изменении солености ?
Была сделана небольшая лабораторная работа и получены следующие результаты:



Как видим напряжение на выходе измерителя практически прямопропорционально плотности воды (учитывая погрешности измеренией, особенно ареометра).
Таким образом прибор можно откалибровать по двум точкам, с плотностью 1,02 и 1,03.
Как этим пользоваться ?
Есть несколько вариантов:
1. Подключить прибор к обычному цифровому мультиметру и построить таблицу или график перевода величин.
2. Использовать микроконтроллер, имеющий АЦП (практически все современные Atmega имеют на борту АЦП). Этот способ лучше, к тому-же позволяет наряду с электропроводностью измерять температуру воды и вносить поправки (электропроводность воды зависит от темрературы).
3. Ждать когда появится готовый девайс

Ну вот вроде и все.
__________________
[I][B][COLOR=blue]С уважением, Сергей Таранченко[/COLOR][/B][/I]

Starcomputer поза форумом   Відповісти з цитуванням
Ці 5 користувач(ів) сказали Дякую Starcomputer за це повідомлення:
***шерхан*** (12.06.2014), aides (02.11.2013), Garritech (14.09.2013), Nox (12.09.2013), silversilversilver (07.09.2013)
Старий 18.10.2013, 15:04   #2
Придивляюся
  
 
Реєстрація: 06.11.2009
Звідки Ви: Севастополь
Дописи: 41
сказав Дякую: 2
сказали Дякую 27 раз(и) в 15 повідомленні
Надіслати повідомлення для VVo на ICQ
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Есть ещё бесконтактные способы измерения, емкостной и индуктивный. Индуктивный довольно легко реализуется на МК с двумя встроенными компараторами, получается автогенератор зависимый от индуктивности. Год назад собрал макетку для тестирования и даже запустил программу на МК. Тогда не успел протестировать на стабильность и точность с разными солёностями, навалилось много жизненных проблем. Мне кажется контактный способы измерения опасно использовать как постоянный контроль солёности для автодолива пресной воды.

VVo поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 18.10.2013, 15:18   #3
Живу я тут
  
 
Аватар для Sem
 
Реєстрація: 17.09.2004
Звідки Ви: Киев, Троещина
Дописи: 14.486
сказав Дякую: 4.642
сказали Дякую 8.508 раз(и) в 4.382 повідомленні
Надіслати повідомлення для Sem на ICQ Надіслати повідомлення для Sem на Skype
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

VVo,Оффтоп
__________________
Страна не ублюдков и не воров.


__________________

Sem поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 18.10.2013, 15:41   #4
Придивляюся
  
 
Реєстрація: 06.11.2009
Звідки Ви: Севастополь
Дописи: 41
сказав Дякую: 2
сказали Дякую 27 раз(и) в 15 повідомленні
Надіслати повідомлення для VVo на ICQ
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

SemОффтоп

VVo поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 02.11.2013, 01:44   #5
Живу я тут
  
 
Аватар для MIhail
 
Реєстрація: 15.07.2011
Звідки Ви: Киев
Дописи: 347
сказав Дякую: 232
сказали Дякую 145 раз(и) в 83 повідомленні
Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Тема очень интересная! Возникла такая мысль, совместить автодолив с измерениями солености. Причем мерить с электродов от автодолива. В таком случаи можно реализовать функцию оценки качества осмоса, соленость, а также возможность регулировать соленость (ну как переспектива) ну и конечно температура
__________________
тел: 050 з85 0з 7I

MIhail поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 12.06.2014, 01:00   #6
Придивляюся
  
 
Реєстрація: 17.04.2012
Звідки Ви: Восток Державы.
Дописи: 46
сказав Дякую: 10
сказали Дякую 53 раз(и) в 33 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Цитата:
Допис від Starcomputer Переглянути допис
3. Ждать когда появится готовый девайс

Ну вот вроде и все.
Оффтоп
Так появился ли девайс?

Акваман поза форумом   Відповісти з цитуванням
cказали "Дякую" Акваман за цей допис:
чмо (13.03.2015)
Старий 14.01.2015, 19:15   #7
Живу я тут
  
 
Аватар для mirashic
 
Реєстрація: 25.02.2014
Звідки Ви: г. Николаев
Дописи: 300
сказав Дякую: 37
сказали Дякую 415 раз(и) в 210 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Привет!
Пытаюсь воплотить в жизнь схему. В начале собрал её на монтажной плате - сильно плывут показания при малейшем дребезге контактов...
Пропаял на плате - все отлично, показания держатся... В качестве датчика два электрода из нержавейки.
Осталось правильно откалибровать (у меня поплавок с ним плохо получается). Выход обрабатывает ARDUINO.


mirashic поза форумом   Відповісти з цитуванням
Ці 4 користувач(ів) сказали Дякую mirashic за це повідомлення:
brabus-60 (15.01.2015), Sem (15.01.2015), silversilversilver (02.02.2015), Андрій Шевчук (16.01.2015)
Старий 24.02.2015, 23:23   #8
Придивляюся
  
 
Аватар для mozg
 
Реєстрація: 12.08.2012
Звідки Ви: Киев
Дописи: 94
сказав Дякую: 0
сказали Дякую 46 раз(и) в 16 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

А как его калибровать?

mozg поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 25.02.2015, 20:36   #9
Живу я тут
  
 
Аватар для mirashic
 
Реєстрація: 25.02.2014
Звідки Ви: г. Николаев
Дописи: 300
сказав Дякую: 37
сказали Дякую 415 раз(и) в 210 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Цитата:
А как его калибровать?
В двух словах...
Выходное напряжение зависит от геометрических параметров ваших электродов.
Делаем раствор соли плотностью 1.020 и 1.030 (темпер.=25) и замеряем напряжение, зависимость выходного напряжения линейная.
Подаем его на вход АЦП процессора, обрабатываем программно и на дисплей...

mirashic поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 25.02.2015, 23:52   #10
Придивляюся
  
 
Аватар для mozg
 
Реєстрація: 12.08.2012
Звідки Ви: Киев
Дописи: 94
сказав Дякую: 0
сказали Дякую 46 раз(и) в 16 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

А можно прошивку и исходник вашего девайса?

mozg поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 11.05.2020, 01:10   #11
Придивляюся
  
 
Реєстрація: 11.05.2020
Звідки Ви: Сызрань
Дописи: 3
сказав Дякую: 0
сказали Дякую 0 раз(и) в 0 повідомленні
Цитата:
Допис від Starcomputer Переглянути допис
В настоящее время подавляющее количество аквариумистов пользуется двумя приборами для определение плотности / солености воды:
- ареометр;
- рефрактометр,
однако это достаточно устаревшие и неточные методы.
Океаногрофы всего мира, начиная с 1978 года, пользуются шкалой практической солености (Practical Salinity Scale 1978, PSS-78), в которой соленость рассчитывается исходя из электропроводности воды. Отклонение от измерений в массовых долях (PPT) заметно только при измерениях с точностью выше 0,01 PSU или если солевой состав не соответствует стандартному составу океанической воды.
Что годится для профессиональных океанографов, то годится и для аквариумистов К сожалению подобных приборов по приемлемой цене промышленность не выпускает (по крайней мере я не встречал). Однако любому мало-мальски грамотному радиолюбителю вполне по силам сделать такой прибор самостоятельно, т.к. электропроводность воды является величиной, обратной ее удельному сопротивлению. Таким образом, чтобы узнать электропроводность воды достаточно замерить ее сопротивление. А вот тут возникают сложности:
- во-первых мерять нужно на переменном токе, чтобы избежать электролиза воды, который все наши измерения сделает "погодой на Марсе";
- во-вторых, учитывая что электропроводность морской воды достаточно высока (44-46 mS), то придется измерять сопротивление около 20 Ом с точностью до 0,1 Ом
Однако и это вполне осуществимо (раз сделали для океанографов, то почему не можем сделать мы ?! ).
Схема прибора:



Измеритель выполнен на двух двухканальных операционниках TL062, но для минимизации конструкции можно применить один счетверенный TL064.
На первом каскаде собран генератор с частотой 700-800 Hz.
Второй каскад является буферным, чтобы исключить влияние измеряемого сопротивления на работу генератора.
Между каскадами включен резистивный делитель, который понижает напряжение сигнала с 4 до 0,1 В.
После буфера сигнал подается на один из электродов (электроды представляют собой отрезки карбонового стержня длиной 2 см, расстояние между электродами - 0,5 см) и снимается со второго электрода, попадая на вход третьего каскада, который усиливает его примерно до 2-х вольт. Четвертый каскад является буферным. В принципе он и не нужен, но не пропадать же добру .
Далее стоит однополупериодный выпрямитель.
Питание схемы двуполярное, но чтобы не городить двуполярный блок питания, можно воспользоваться преобразователем +5В -> -5В:



Что же мы получим в результате ?
В результате на выходе измерителя мы получим напряжение, пропорциональное .... какой-то солености / плотности воды.
Насколько оно пропорционально меняется при изменении солености ?
Была сделана небольшая лабораторная работа и получены следующие результаты:



Как видим напряжение на выходе измерителя практически прямопропорционально плотности воды (учитывая погрешности измеренией, особенно ареометра).
Таким образом прибор можно откалибровать по двум точкам, с плотностью 1,02 и 1,03.
Как этим пользоваться ?
Есть несколько вариантов:
1. Подключить прибор к обычному цифровому мультиметру и построить таблицу или график перевода величин.
2. Использовать микроконтроллер, имеющий АЦП (практически все современные Atmega имеют на борту АЦП). Этот способ лучше, к тому-же позволяет наряду с электропроводностью измерять температуру воды и вносить поправки (электропроводность воды зависит от темрературы).
3. Ждать когда появится готовый девайс

Ну вот вроде и все.
Я попытался написать вам в ЛС, но что-то пошло не так. Как с вами связаться? Очень нужна помощь со схемой

Maxgoldmark поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 11.05.2020, 02:22   #12
Придивляюся
  
 
Реєстрація: 11.05.2020
Звідки Ви: Сызрань
Дописи: 3
сказав Дякую: 0
сказали Дякую 0 раз(и) в 0 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Что за блок TDS слева в самом начале +5V U DQ GND? Простите, не понимаю

Maxgoldmark поза форумом   Відповісти з цитуванням
Старий 11.05.2020, 15:09   #13
Придивляюся
  
 
Реєстрація: 11.05.2020
Звідки Ви: Сызрань
Дописи: 3
сказав Дякую: 0
сказали Дякую 0 раз(и) в 0 повідомленні
Re: Измерение плотности воды кондуктометрическим методом ===www.aquaforum.ua===

Что не так с моей схемой? Вот скрин https://imgur.com/a/nOCjctD

Maxgoldmark поза форумом   Відповісти з цитуванням


Share/Bookmark

Відповідь


Тут присутні: 1 (учасників - 0 , гостей - 1)
 

Ваші права у розділі
Ви не можете створювати теми
Ви не можете писати дописи
Ви не можете долучати файли
Ви не можете редагувати дописи

BB-код є Увімк.
Усмішки Увімк.
[IMG] код Увімк.
HTML код Вимк.

Швидкий перехід


Часовий пояс GMT +3. Поточний час: 16:09.


vBulletin 3.8.7 ; Copyright © 2000-2025 Jelsoft Enterprises Limited
Переклад: © Віталій Стопчанський, 2004-2010
(с)Бешлега Олександр Анатолійович, 2002-2025. Використання матеріалів сайту без посилання на джерело заборонено.
Дякуємо за ліцензійну версію форума компанію Барбус, представника торгової марки Sera в Україні.


no new posts