Сообщений в теме: 47

[Mongoose]

Вполне рабочий вариант , с дозировкой воды и промивкой проблем больших недожно бить - мне Сделать руку робота на серво моторах каторая поворачивает пробирку на 180 и там делает промивку нет проблем. Ну я очень нелюблю pH электроды, ибо мне все они приходились постоянна калибрировать если хочетса бить уверенным что показание соответствует истине +/- 0,3

[Alchemist]

Роботы и сервоприводы лучше оставить для голливудовского кино. Если нужна промывка чистой водой, тогда добавить ещё одну помпу и слив из ячейки направить в какую-то ёмкость для отходов или в канализацию. Вход промывной воды сделать снизу. По окончании цикла промывки дать помпой обратный ход до полного осушения ячейки. На входе помпы поставить тройник с двумя обратными клапанами, чтобы последнюю воду из ячейки тоже направить в слив, а не обратно в ёмкость с чистой водой. Потом второй помпой отмерить образец. Третьей капнуть индикатор. Четвёртой титровать. Бывают ещё шприцевые помпы с многоканальным клапаном-распределителем. Как раз для таких целей. Антона Белавина спросите, вроде он имел дело с подобными.

И все сложности от нежелания регулярно калибровать электрод. Погрешность измерения pH=0.1 даст погрешность определения KH=0.14. Так что повышенных требований тут нет, если хотим знать KH с обычной точностью. Вот если захочется точнее промерить суточные колебания, тогда калибровку надо делать непосредственно перед измерением и определять KH до сотых. Но это всё вручную.

[movoleg]

Воду подавать перестальтической помпой снизу, тем самым промывая колбу 10-15 объемами, и там же пускай находится PH контроллер в процессе хранения. В период тестирования, перестальтика может обратным вращением слить воду до нужного объема, произвести тестирование и обратно промыть колбу прямым вращением (вливанием) перестальтики.

[Mongoose]

Роботы и сервоприводы лучше оставить для голливудовского кино....

Мне как раз эта часть самая интересная, так как с моделизмом занимаюсь с детства а с сервоприводами всё можан сказать очень проста. До недавнова времени трудности состовляли всякие исполнительные узлы в виде держателей , рук... ну с появлением 3D принтера эта проблема стала гораздо проще решаемая.

ОК , можна сказать переубедили с pH , будем пробувать  - может электроды посоветуйте в стомости разумнова.

[movoleg]

А вот с электродами засада. Пробовал я один электрод, и чтото не заработал он как нужно, хотя много видео роликов на ютубе где все работает. Я покупал электрод на Али, он работает, но разбег в показаниях очень большой. Я бы все таки подумал на счет титрования. Мне кажется этот подход более точный будет чем с PH метром. А промывку, отработанную воду можно сливать в отдельную емкость, даже в туже чашу от скимера к примеру, но лучше отдельно.

Есть идея сделать на подобие стеклянной трубки у которой с обоих концов очень сильное заужение входа и выхода, с одного конца перестальпическая помпа закачивает воду с аквариума, вода протекает и тем самым промывает трубку (10+ объемов) и потом останавливается. Отдельный шприц-помпа с шаговым двигателем впрыскивает в эту трубку индикатор, там всего одна капля, вторая помпа через тройник, который расположен максимально близко к входу в трубку будет подаваться кислота и ей титровать. как только жидкость поменяла цвет, все, тест окончен и основная перестальтика промывает содержимое. Получается что нужно основная перестальтическая помпа, для промывки, она может быть любой по сути, точность тут не нужна. Вторая помпа с максимально маленьким шлангом, для титрования. И третья это шприц-помпа для индикатора. Сами перестальтические помпы выполняют роль клапанов. Кстати, в эту трубку можно поместить пару пластиковых шариков с железом внутри и с помощью 2-3 электромагнитов перемешивать жидкость. Шарики диаметром больше чем входящее и выходящее отверстие, что бы при промывке они не вылетели.

Вроде бы не так сложно.

[Alchemist]

Насчёт электродов не знаю, не интересовался, что сейчас продают. К моему прибору к сожалению подходят только родные, с термодатчиком и собственным разъёмом.
Наверное что-нибудь такое, с платой преобразования:
https://www.ebay.com...n7Amo8hE6wekdsg

[Alchemist]

Если электрод даёт большой разброс, его нужно вымочить в растворе KCl подольше. Если он пришёл сухим, вымачивать придётся долго до стабилизации показаний, недели две, а то и больше.

Магнитную мешалку изобретать не нужно, якоря готовые продаются размером от нескольких миллиметров.
Тут самый маленький 5х8 мм, но бывают и меньше:
https://www.ebay.com...b--sqlsMxsi119w

[vahegan]

По электродам, я бы ориентировался на AtlasScientific. При непрерывном использовании в слабощелочных или слабокислотных средах поизводитель рекомендует производить повторную калибровку раз в год в течение первых 2 лет, после чего раз в пол года. Вот даташит на электрод. Кстати, если неохота возиться с прецизитонным аналоговым усилителем, они же предлагают готовую платку с цифровым выходом (I2C или UART).

[vahegan]

Если делать титрование по pH-метру, можно обойтись всего двумя дозирующими помпами - для воды и для кислоты. Промывка перед и после теста водой из аквариума, хранение электрода в ней же, слив прямо в аквариум - там будет просто вода с KH=0, если использовать соляную кислоту. Единственно нужно подумать над способом отмерить объём образца воды. То есть для промывки у ячейки можно просто сделать верхний перелив и прокачивать воду некоторое время, чтобы прошло порядка десяти объёмов. Но заполнять до уровня перелива образцом нехорошо, в процессе титрования часть воды будет вытеснена и это даст заметную ошибку. Можно прикинуть величину обратного хода подающей помпы, чтобы объём ячейки до перелива минус этот обратный ход с достаточной точностью дал требуемый объём образца.
Дополнительно к этому будет нужна магнитная мешалка и регулярная калибровка электрода.

 

Я тоже последние дни много думал на тему автоматического определения KH. Идея с измерением pH  очень хорошая. Я думал, можно вообще брать пробу воды около 100мл, тогда кислоты надо будет лить относительно много, можно использовать перистальтическую помпу с тонкой трубкой, а объем прокапанной кислоты измерять при помощи таходатчика (а точнее, диска с прорезями, надетого на вал перистальтической помпы). Или, еще лучше, крутить головку шаговым двигателем, и считать шаги. Отсчет прекратить проще всего будет по перегибу на кривой pH по мере титрования (в районе pH 4.5).

Для меня самое сложное - как отмерять точную дозу образца воды, и как сливать отработанный раствор (кстати, тоже думал, что можно сливать в аквариум, но не очень нравится идея регулярно сливать 100мл воды с pH 4.5 в аквариум - тогда уж лучше компенсировать небольшой дозой гидроксида.

[avfv]

У перистальтики выданный объем нелинейно зависит от угла поворота, когда меняются ведущие ролики, помпа даже немного засасывает обратно. Постоянный объем пробы сделать можно, если электрод будет не в стакане болтаться, а поместить его в герметичный объем. Точность подающей помпы тут будет вообще не важна.

[Alchemist]

Можно сделать ячейку с сифонным переливом. Воду подавать с избытком, чтобы заработал сифон и она слилась по уровень среза сифонной трубки после отключения подачи. А высоту от среза до точки запуска сифона прикинуть так, чтобы добавленный объём титранта не вызывал слив.

[Alchemist]

С замкнутым объёмом не получится. Титрант куда добавлять? Куда будет вытеснена часть образца и какую погрешность это внесёт?

[avfv]

Лишняя часть образца будет в сливе. Вносимую погрешность можно учесть при обработке результатов.

[vahegan]

Можно склеить из оргстекла бачок (или подобрать подходящую баночку), на высоте, соответствующей объему титранта вклеить штуцер с электромагнитным клапаном. В нормальном состоянии клапан открыт. Воду в бачок подает маленькая 12В помпочка (китайцы делают такие, заявлена как 300л/ч, у меня годами такие работают в разных местах, правда, на пресной воде), слив через открытый клапан идет в аквариум. В бачок вкручивается pH электрод. По идее, если помпу постоянно (или раз в какое-то время) включать, то этот электрод может работать как основной датчик pH в аквариуме, и только на время проведения теста выполнять вспомогательную функцию.

 

Когда помпа запускается, она промывает бачок. Затем помпа выключается, когда лишняя вода сольется через штуцер уровня, клапан закрывается и начинается подача кислоты в бачок, контролируя pH до достижения перегиба. После этого клапан открывается, и помпа прокачивает объем, промывая бачок и сливая все обратно в аквариум. Для компенсации внесения подкисленной воды можно рядом поставить мешалку гидроксида. Или же, сливать хвосты и промывочную воду в канализацию, а устройство совместить с автоподменивателем, то есть, вместо забранной воды в аквариум ливать свежезасоленную.

 

По электронике все можно реализовать на каком-нибудь ESP32, заодно и WiFI интерфейс появится с возможностью дистанционного мониторинга работы системы.

 

Остается придумать, как точно измерять количество прокапанной кислоты.

 

У перистальтики выданный объем нелинейно зависит от угла поворота, когда меняются ведущие ролики, помпа даже немного засасывает обратно. Постоянный объем пробы сделать можно, если электрод будет не в стакане болтаться, а поместить его в герметичный объем. Точность подающей помпы тут будет вообще не важна.

 

Кажется, есть помпы, в которых не 2 ролика, а 3 или больше - если использовать такую, то все время один или несколько роликов будут в действии.

[Alchemist]

Определяемая концентрация неизвестна. Даже если мы знаем вытесненный объём, посчитать ошибку нельзя. Плюс дополнительная погрешность от неидеальности перемешивания. То есть мы не знаем, в какой степени прореагировал с титрантом вытесненный объём и не уходит ли частично титрант в слив байпасом. Лучше не ломать голову над всем этим. Заполнение с сифонным переливом избытка для получения точного объёма - так работают бюретки с автоматической установкой нуля. Это проверенный принцип.

[vahegan]

Есть такая русская поговорка "Дурная голова рукам покоя не даёт" )))

 

Такие штуки уже не раз показывали на выставках и вроде в продаже даже уже несколько вариантов есть.

 

Я смотрел, скажем, Трайдент. Он порядка 600 долларов стоит, не так уж и дорого, учитывая, что он кроме KH непрерывно мониторит также кальций и магний. Расходники что-то около 20 долларов в день, если KH измерять 4 раза в день, а кальций с магнием по 2 раза (мне кажется, если система относительно стабильна, достаточно и раз в день измерять), что тоже не сильно дорого (правда, и то и другое, далеко не всегда есть в продаже - завод не успевает выпускать). Но он только на свой же нептуновский компьютер рассчитан, а это уже далеко не всем и не всегда удобно. А если разработать такую штуку свою, то можно сделать интерфейс к чему захочешь и не привязываться к одному конкретному производителю (не знаю пока, кто конкуренты, но думаю, у них по тому же принципу должно быть устроено). Ну и плюс, да, радость творчества

[vahegan]

Определяемая концентрация неизвестна. Даже если мы знаем вытесненный объём, посчитать ошибку нельзя. Плюс дополнительная погрешность от неидеальности перемешивания. То есть мы не знаем, в какой степени прореагировал с титрантом вытесненный объём и не уходит ли частично титрант в слив байпасом. Лучше не ломать голову над всем этим. Заполнение с сифонным переливом избытка для получения точного объёма - так работают бюретки с автоматической установкой нуля. Это проверенный принцип.

Для перемешивания можно поставить маленький моторчик сверху, как в мешалке для гидроксида. Будет крутиться только во время титрования.

А измерение я предлагал делать не по вытесненному объему, а измерять или считать подачу кислоты при использовании прецизионной перистальтики. Байпас же закрыт во время титрования, почему туда должен идти титрант? По моему, все крайне просто. Самое сложное - как точно измерить объем добавляемого титранта параллельно с поступающими значениями pH.

[Alchemist]

Давно не интересовался, но раньше у автотитраторов стоял счётчик капель. Причём очень простой - две тонкие проволочки под носиком бюретки. Каждая капля ненадолго замыкала контакты. Наверное можно сделать и оптический. Главное чтобы подача была строго по одной капле и чтобы капельный наконечник был хорошо сделан и гидрофобизован по наружной поверхности вокруг выходного отверстия для уменьшения размеров капли и лучшей стабильности. А дальше только посчитать объём капли.

[vahegan]

Нашел у китайцев точную перистальтику с шаговым двигателем для дозирования малых объемов жидкости. Добротно сделана, металлический корпус, 3 ролика.

 

 

Для шланга 0.8мм заявлена скорость 0.05-13 мл/мин - ИМХО, то, что надо для титрования. Т.е., выходит, что на минимальных оборотах она будет давать 1 каплю в минуту - врядли понадобится большая точность. Если подачу сделать непосредственно в камеру, не через капли, мне кажется, можно и с точностью 0.01мл дозировать - по идее, на 3 роликах не должно возникать нелинейностей из-за смены ведущих роликов. Но, в принципе, точности 0.05мл тоже должно быть достаточно, даже можно будет использовать пробу объемом не 100мл, а, скажем, 10мл - это поможет решить проблему утилизации хвостов после титрования.

 

Стоит относительно недорого: что-то около 42 долларов на Тао. Если добавить еще 20, дадут в комплекте плату управления - для того, чтобы начать играть с помпой подойдет, но ИМХО, лучше использовать драйвер на каком-нибудь A4988, тогда проще будет задействовать все от своего контроллера.

[vahegan]

Вот, кстати, на струйных принтерах используют похожий принцип, как я предлагал: перистальтика с оптическим энкодером на валу. При том, двигатель там обычный, коллекторный, даже никак не шаговый: