Перейти к содержимому

Open

Фотография
- - - - -

Автоматический измеритель щелочности


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 33

#1 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 16 Сентябрь 2016 - 05:53

Озадачился я на досуге собрать измеритель щелочности. Титровать будет по уровню PH.

Схема простая и собрать труда не составит, но есть вопрос с дозатором. Варианта вижу два: 1- перистальтическая помпа на шаговике 2-поршневой дозатор. Первый прост и удобен, но есть у меня сомнения что точность дозирования будет достаточная. Второй вариант сложен в изготовлении.

Вопрос к тем у кого есть опыт общения с перистальтическими помпами на шд, на сколько они точны и стабильны? Сильно ли плывет дозировка со временем?

Прикрепленные изображения

  • схема измерителя щелочности.png


#2 Sander

Sander

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 1 728
  • Откуда:Москва

Отправлено 16 Сентябрь 2016 - 13:01

А зачем, позвольте спросить? Если от скуки, тогда понятно.

А практическая польза какая?



#3 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 16 Сентябрь 2016 - 15:40

Да, от скуки.


  • Aleksandr это нравится

#4 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 20 Сентябрь 2016 - 15:17

Озадачился я на досуге собрать измеритель щелочности. Титровать будет по уровню PH.
Схема простая и собрать труда не составит, но есть вопрос с дозатором. Варианта вижу два: 1- перистальтическая помпа на шаговике 2-поршневой дозатор. Первый прост и удобен, но есть у меня сомнения что точность дозирования будет достаточная. Второй вариант сложен в изготовлении.
Вопрос к тем у кого есть опыт общения с перистальтическими помпами на шд, на сколько они точны и стабильны? Сильно ли плывет дозировка со временем?

Точность и стабильность самих шаговиков более, чем достаточна. Точность всей дозирующей механики в сборе сильно зависит от типа шланга, его диаметра, количества роликов и скоростей прокачки. Там много тонких моментов. Но готовые решения есть для этого. С точностью до десятых милилитра. Калибровку тоже никто не отменял. Можно и автоматическую сделать. Не забудьте также про погрешность самого электрода и измерителя к нему. Очистка после измерения тоже должна быть четко реализована. Но проблема в принципе, решаема. Немец делал и китайцы пробуют.

#5 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 22 Сентябрь 2016 - 04:51

Вчера измерял точность своего дозатора. Т. к. он на простом коллекторном движке пришлось к оси мотора приклеить колесо от мыши и на самом моторе закрепить оптопару от той же мыши. Измерял так: взвешивал на аналитических весах измерительный стакан, 10 секунд дозировал в него раствор, опять взвешивал стакан, массу раствора (дельта измерений) делил на количество импульсов. Измерения повторял по 10 раз с объемом дозы 10,20,30 секунд. В итоге разброс m/n получился  более 8%, и это с новым шлангом. При этом старый был овального сечения с волнами вдоль шланга, т.е. точность дозирования, даже с регулярной калибровкой, будет никакая. В общем попробую собрать поршневой дозатор.

PH-метр будет собран на этом модуле https://reefcentral....-vysokotochnyj/

Cейчас у меня на таком модуле собран pH-монитор (на графике видно суточное изменение pH, и это при том, что забор воздуха в пенник выведен на улицу).

Исходя из того, что pH - это функция от температуры, солености, содержания угликислого газа,  и щелочности, измерив температуру и соленость, приняв содержания угликислого газа за константу, можно с некоторой точностью pH пересчитать в щелочность. Сам по себе такой способ нам совершенно не годится, т. к. содержание СО2 вовсе не константа, но в сумме с титровальной установкой, pH-монитор с некоторой точностью может дать непрерывное измерение щелочности (суточный ход значений pH повторяется довольно точно).

Как мне сказали знакомые химики, электроды надо держать при том уровне pH, в котором нужна максимальная точность. По этому после измерения они не будут промываться, а останутся в оттитрованном растворе до следующего измерения, и только перед измерением ячейка несколько раз промывается.

 

 

Прикрепленные изображения

  • пшлог.JPG


#6 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 26 Сентябрь 2016 - 00:05

Вчера измерял точность своего дозатора. Т. к. он на простом коллекторном движке пришлось к оси мотора приклеить колесо от мыши и на самом моторе закрепить оптопару от той же мыши. Измерял так: взвешивал на аналитических весах измерительный стакан, 10 секунд дозировал в него раствор, опять взвешивал стакан, массу раствора (дельта измерений) делил на количество импульсов. Измерения повторял по 10 раз с объемом дозы 10,20,30 секунд. В итоге разброс m/n получился более 8%, и это с новым шлангом. При этом старый был овального сечения с волнами вдоль шланга, т.е. точность дозирования, даже с регулярной калибровкой, будет никакая. В общем попробую собрать поршневой дозатор.
PH-метр будет собран на этом модуле https://reefcentral....-vysokotochnyj/
Cейчас у меня на таком модуле собран pH-монитор (на графике видно суточное изменение pH, и это при том, что забор воздуха в пенник выведен на улицу).
Исходя из того, что pH - это функция от температуры, солености, содержания угликислого газа, и щелочности, измерив температуру и соленость, приняв содержания угликислого газа за константу, можно с некоторой точностью pH пересчитать в щелочность. Сам по себе такой способ нам совершенно не годится, т. к. содержание СО2 вовсе не константа, но в сумме с титровальной установкой, pH-монитор с некоторой точностью может дать непрерывное измерение щелочности (суточный ход значений pH повторяется довольно точно).
Как мне сказали знакомые химики, электроды надо держать при том уровне pH, в котором нужна максимальная точность. По этому после измерения они не будут промываться, а останутся в оттитрованном растворе до следующего измерения, и только перед измерением ячейка несколько раз промывается.

Шести роликовая головка со шлангом фармед и шаговым мотором будет на порядок точнее, чем испытываемая вами помпочка. Поршневой дозатор потребует возни с механикой.

#7 Sleepy

Sleepy

    Продвинутый пользователь

  • Администраторы
  • Cообщений: 18 124
  • Меня зовут:Николай
  • Откуда:Москва

Отправлено 26 Сентябрь 2016 - 00:28

Мне вот тоже подумалось... А точно нужна перистальтика? Есть же ещё всякие мембранные, поршневые и т.д. ?

С Уважением, Николай.

Я не отвечаю на "аквариумные" вопросы в личке. Пишите на форум, пожалуйста.


#8 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 26 Сентябрь 2016 - 06:32

На выходных начал собирать дозатор. Собирал из того что было. :biggrin:

В режиме микро-шага на ход поршня приходится чуть более 1000 шагов и 1.6 мл объема шприца.

Теперь надо собрать клапан. Основу пилил из фторопласта, верхняя часть будет либо из фторопласта либо из акрила, пока не определился. Главное чтоб не тёк.

В любом случае дозатор и измеритель будут независимыми устройствами, т.е. если с этим ничего не выйдет, буду мастрячить на перистальтике. Измеритель будет управлять дозатором по UART (в случае необходимости легко подключить к компу).

 

Прикрепленные изображения

  • IMG_20160926_085638.jpg
  • IMG_20160926_085742.jpg

  • Abelavin это нравится

#9 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 02 Октябрь 2016 - 09:53

Собрал клапан, осталось запаять контроллер.

Антон, а вы оценивали точность дозирования ваших помп с новым шлангом и с хорошо поюзаным?

Прикрепленные изображения

  • IMG_20161002_154115.jpg
  • IMG_20161002_154311.jpg


#10 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 02 Октябрь 2016 - 17:49

Собрал клапан, осталось запаять контроллер.
Антон, а вы оценивали точность дозирования ваших помп с новым шлангом и с хорошо поюзаным?

Оценивал, но не особо усердно, так как процес сжатия шланга нелинеен и длится месяцы. В среднем , отклонение в меньшую сторону может достигать 15_20% за год. Но это экспонента, новый шланг расплющивается и потом служит годами. В любом случае есть процедура калибровки точности помпы. Ее вполне по силам проводить раз в пару месяцев. Причем не вижу потребности делать это вручную. В вашем случае калибровка должна производиться комплексно, вместе с электродом. Путем заливки тестовой жидкости однократно. И подсчета количества шагов шагового мотора.
Кстати, прибор, который вы конструируете у меня есть в доступе промышленного исполнения на шесть каналов. С точностью дозировки сотые миллилитра. Размер с пару пачек сигарет, управляется по усарту, имеет встроенный язык программирования. Все руки не доходят ими заняться.

#11 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 03 Октябрь 2016 - 02:36

А фото этого прибора есть?

По поводу периодической калибровки дозатора с вами согласен, можно было бы это без проблем реализовать. Но меня смущает другая проблема. Хорошо поюзаные шланги что я видел, не просто стали овального сечения, на них еще появились волны вдоль всей рабочей части шланга. Соответственно объем будет зависеть от того , в какой точке шланга остановился ролик, в более узкой или в более широкой. И эту проблему не решить калибровкой, у него просто будет большой разброс по объему при одинаковом количестве шагов  шд. Вот если бы вы смогли как то оценить этот разброс и он был бы достаточно маленький, я бы взял вашу помпу а не изобретал свой дозатор.

И тогда сразу вопрос по вашим помпам, возможно ли в них сделать управление по юсарту?



#12 Жуков Н.В.

Жуков Н.В.

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 717
  • Откуда:Видное МО

Отправлено 03 Октябрь 2016 - 13:19

Коллеги, день добрый.
А с этой штукой кто знаком?
https://reefs.com/20...ler/#more-84838

С уважением,Жуков Н. В.

P.S.И вот с этой:

https://reefs.com/20...nitor-unveiled/

#13 alef

alef

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 1 139
  • Откуда:Тюмень

Отправлено 03 Октябрь 2016 - 18:04

А нельзя вместо ph измерять переход цвета теста, как это похоже сделано у товарищей по ссылке выше?

#14 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 04 Октябрь 2016 - 04:18

Когда я только начал обдумывать как собрать измеритель щелочности, тоже хотел сделать с индикатором и фотометром. Но фотометр надо паять, а pH-модуль уже есть, да и конструкция получается немного сложнее, индикатор опять же нужен. Как показывает практика, мороки с калибровкой и обслуживанием оптической ячейки ничуть не меньше чем с pH-овыми электродами.



#15 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 04 Октябрь 2016 - 13:12

А фото этого прибора есть?
По поводу периодической калибровки дозатора с вами согласен, можно было бы это без проблем реализовать. Но меня смущает другая проблема. Хорошо поюзаные шланги что я видел, не просто стали овального сечения, на них еще появились волны вдоль всей рабочей части шланга. Соответственно объем будет зависеть от того , в какой точке шланга остановился ролик, в более узкой или в более широкой. И эту проблему не решить калибровкой, у него просто будет большой разброс по объему при одинаковом количестве шагов шд. Вот если бы вы смогли как то оценить этот разброс и он был бы достаточно маленький, я бы взял вашу помпу а не изобретал свой дозатор.
И тогда сразу вопрос по вашим помпам, возможно ли в них сделать управление по юсарту?

Поймите меня правильно, я не пытаюсь "втюхать" вам свою помпу. Вам нужен совершенно другого обьема и мощности прибор. Я перебрал десятки моделей перистальтики, научился даже их сам конструировать, поэтому и пытаюсь насоветовать движение в правильном направлении. Готов даже участвовать посильно в разработке прототипа.
Касательно шлангов и точности : шприцевой дозатор с соответствующим количеством шагов будет достаточен для вашей точности при разовом формировании дозы. И стабилен по времени эксплуатации. Решение неплохое, но... Цена вопроса не смешная ни разу. Могу одолжить такой готовый. Называется он Kloehn versa pump 3. Тогда вопрос с его конструированием для вас отпадет. Пишите в личку, проговорим подробнее.
Что касается точности перистальтики, то вы упускаете простой момент: точность перистальтики при разовой дозировке зависит не от того, где остановятся ролики, а от их количества и самое главное, от количества вращения этих роликов при дозировке. То есть ваша версия хорошей и не дорогой перистальтики, как я уже и говорил, это многороликовоая головка на шаговом моторе с тонким шлангом. Подобрано должно быть так, чтобы при необходимой вам дозе помпа работала как минимум несколько секунд или десятков секунд, совершая несколько десятков или сотен оборотов. Тогда точность дозы будет максимальной. И ничем не хуже шприцевого дозатора, тем более самодельного.
Такие головки тоже есть у меня. То есть вопоос дозирования можно считать решенным. А вот что дальше...? :-)
Измерение с определенной точностью ph, титровка по командам, промывка, автокалибровка и тд...
Вам тут ссылочки не зря набросали. Пробовать можно и нужно, но дозировка, это самый мелкий вопрос.

#16 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 04 Октябрь 2016 - 13:25

Дабы не быть голословным: вот для сравнения и то и другое.
6d868e4e7162047b4487bff75e03a91c.jpg403ed2bbf6f2298174af50ed553195ea.jpg6d5a28cbc016f551e3d4a5845f96e403.jpg
  • vahegan это нравится

#17 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 04 Октябрь 2016 - 13:27

Когда я только начал обдумывать как собрать измеритель щелочности, тоже хотел сделать с индикатором и фотометром. Но фотометр надо паять, а pH-модуль уже есть, да и конструкция получается немного сложнее, индикатор опять же нужен. Как показывает практика, мороки с калибровкой и обслуживанием оптической ячейки ничуть не меньше чем с pH-овыми электродами.

Это верно, да и точность выше с электродом. И точность самого электрода не особо важна. Переход там вроде резкий должен быть.

#18 Abelavin

Abelavin

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 745
  • Меня зовут:Антон
  • Откуда:Moscow

Отправлено 04 Октябрь 2016 - 14:13

А нельзя вместо ph измерять переход цвета теста, как это похоже сделано у товарищей по ссылке выше?

В обоих случаях используется метод тирования по значению ph. Смотрите внимательней. В первом случае электрод торчит прямо из установки, во втором он скрыт или используется спец ячейка, но выход подается на стандартный измеритель профилюкса.

#19 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 05 Октябрь 2016 - 04:03

Антон, спасибо, но ваш дозатор (Kloehn) мне смысла брать нет, т. к. измеритель буду делать как минимум в двух экземплярах, и хотелось бы чтоб все его части были повторяемы.

Концентрация кислоты и  объем измерительной ячейки будут подобраны так, чтоб расход кислоты на измерение не превышал 1.5мл. На измерение должно уходить не более одного объема шприца, даже у дозаторов Dosimat и Mettler Toledo при заполнении шприца в процессе титрования возникает существенная ошибка.



#20 gusluk

gusluk

    Пользователь

  • Пользователи
  • PipPip
  • Cообщений: 88
  • Откуда:Владивосток

Отправлено 05 Октябрь 2016 - 06:01

Накидал приблизительную конструкцию измерителя.

Электроды будут не комбинированные, поэтому два (pH-овый и сравнения). За электродами расположены 3 трубочки, к левой подключается дозатор, правая через правую помпу идет в аквариум, средняя через левую помпу на слив. На стаканчике сверху слева штуцер аварийного слива.

Процесс измерения вижу так:

1. включается левая помпа и выкачивает воду после предыдущего измерения (включается на определенное время, которое задается в настройках и рассчитывается из скорости прокачки помпы и объема стаканчика)

2. включается правая помпа и заливает воду из аквариума в стакан (включается на время за которое успеет наполнится стакан и некоторое количество воды сольется через аварийный слив)

3. повторить 2-3 раза пункты 1 и 2

4. включается правая помпа, но в обратном направлении и откачивает воду из стаканчика назад в аквариум (откачивает пока уровень воды в стаканчике не дойдет до кончика левой трубочки, этот уровень будет всегда одинаковый и значит объем пробы будет одинаковый)

5. включается дозатор и меряется pH

6. когда pH опустился до 4.3 отключается дозатор, объем с дозатора пересчитывается в щелочность, значение щелочности передаем на экран или куда надо.

 

Прикрепленные изображения

  • измеритель 1.jpg
  • измеритель 2.jpg





Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных