Jak zmierzyć przewodność wody dla rybek akwariowych bez specjalnych narzędzi?

Mam zwięrzątka wodne (rybki akwariowe) które najlepiej czują się w wodzie o konkrentej przewodności. Postanowiłem zmierzyć to nie kupując żadnych przyrządów. Do kubka plastikowego o kształcie sześcianu wkleiłem po przeciwnych stronach dwa kawałki laminatu pokrytego miedzią 32x32mm w odległości 62mm. Do laminatu podlutowałem kabelki i następnie podłączam to do zasilacza 15VDC poprzez miernik który mierzy prąd.
Proszę o weryfikację moich obliczeń i metody pomiarowej. Chciałbym się upoewnić zanim dosypię soli
Izm = 0,058A
Uzm = 15,3V
Robl = 15,3/0,058=~264 Ohm
Gobl = 1/R = 0,003791 S
L=62mm
S=32x32=1024mm2
G=Gobl * L/S ~= 230uS


Pozdrawiam,
fate251

Moze źle rozumuję, ale czy nie prościej byłoby użyć omomierza?

chyba nie do konca sprawdziles koncepcje , kiedys chodowalem rybki i z tego co pamietam miedz jest trujaca wiec takie elektrody odpadaja , dodatkowy problem to inne zwiazki bedace elektrolitami , pomiar powinien byc w zakresie bardzo malych stezen wiec musi byc bardzo pracyzyjny , chyba tylko jakies elektrody jonowe-wszklanych oslonkach wchoda w gre takie jak w ph metrach.

@kolu$$ nie da się zmierzyć omomierzem, bo prąd który używa miernik jest zamały.

@submariner oczywiście masz rację rybki mają dużo mniejszą odporność na zawartość miedzi w wodzie niż np. człowiek. Dlatego chcę mierzyć próbki pobierane z akwarium a nie mmontować coś miedzianego w akwarium, woda po pomiarze pójdzie w kanał. Przewodność wody ma wynosić 610-620uS i wydaję mi się że taką dokładność mógłym osiągnąć. Znalazłem program laborki gdzie mierzono przewodność przy użyciu elektrod miedzianych, ale nie było tam za dużo info i dalej nie jestem pewien . Widziałem na allegro miernik TDS, ale temat wydawał mi się na tyle prosty że nie trzeba wydawać kasy, tylko DIY:)

Pozdrawiam,
fate251

Hej, a jak by użyć gotowej sondy ? Tylko ich specyfikacji nie ma podanej powierzchni elektrod oraz odległości miedzy nimi, tylko stała czujnika, jak ja podstawić do wzoru ?

Po pierwsze, coś nie tak z jednostkami - mając prąd i napięcie wyznaczasz oporność w Ω,
bądź jej odwrotność Gobl w S, ale wynik końcowy G=230 jest w uS/mm, a nie w uS, które
są jednostką przewodności (czegoś, co można określić dla elementu elektronicznego),
a nie przewodności właściwej (którą można określić dla cieczy, bądź np. metalu).

Po drugie, jeśli to jest sześcian i masz odległość 62mm, to płytki 32x32mm są znacznie
mniejsze od ścianek (i przekroju) sześcianu, prąd płynie całym przekrojem, więc oporność
właściwa roztworu jest znacznie większa od wyliczonego z tego prostego wzoru.

Po trzecie, ten prąd jest dość duży, układ pomiarowy też - może lepiej zrobić mniejszy?
Chyba najlepiej z rurki o niewielkim i znanym przekroju, kilka mm2 będzie w sam raz, bo
prąd kilkadziesiąt uA można łatwo zmierzyć (4 diody + tani multimetr cyfrowy).

poczytaj o konduktometri.
Druga sprawa z tego co pamiętam powierzchnia, odległość elektrod ma znaczenie.
A elektrody w "jonowe-wszklanych osłonkach" są do pomiarów selektywnych. Czyli konkretnego jonu. (Jak by kogoś interesowało ten temat to nazywa się on potencjometria). A elektroda jaka ty musisz zbudować to jest elektroda kondutometryczna.

A i zapomniałbym. Musisz użyć napięcia zmiennego. Jeśli dasz stały to na powierzchni płytki zacznie zachodzić elektroliza. I ten prąd musi mięć większą częstotliwość niż ten w gniazdku. Dokładnie nie pamiętam jakie wielkości wchodziły w grę ale na pewno szło w tysiącach. Odległość między elektrodami też zmniejsz!!

Mi chodziło o gotowa elektrodę konduktometryczna, można takie kupić bez problemu, sęk w tym ze one nie mają podanej odległości miedzy elektrodami oraz powierzchni samych elektrod, tylko stałą elektrody która nie wiem jak się ma do tego wzoru z pierwszego postu.

To może podaj namiar na opis, o ile nie chcesz zrobić sam, bo gotowa za drogo kosztuje?

Np taka
http://www.hydromet.com.pl/czujniki-konduktometryczne/czujniki-zanurzeniowe/cd-,18,2,64

Sam pewnie ze bym chciał ale są 2 problemy
1) ja tez chce dla rybek, a miedz nie wchodzi w grę.
2) nie bardzo wiem jak się za to zabrać, a nigdzie żadnych przykładów elektrod DYI nie znalazłem.

Tak w ogóle to najchętniej bym dal przetwornik A - >V tak żeby na wyjściu mieć 0-10V, bo to mógłbym sobie podłączyć pod sterownik.

Domyślam się, że stała czujnika to odpowiednik L/S (długość/powierzchnia),
czyli przewodność_właściwa_roztworu=(prąd/napięcie)/stała_czujnika. O ile
rozumiem, to należy zanurzyć do badanego roztworu i przepuszczać prąd,
żeby mierzyć oporność - do twoich celów pewnie to jest niezbyt wygodne.

Moja koncepcja byłaby taka: składasz po kolei kawałki rurek: plastikową,
metalową, plastikową, metalową, plastikową, gumową - ostatnia zamknięta
na końcu, albo zamykana (np. przez przyciśnięcie palcem). Żeby zmierzyć
przewodność, trzeba ścisnąć rurkę gumową, zanurzyć koniec pierwszej
plastikowej do akwarium i puścić gumową, żeby zassać wodę - powinna
sięgnąć do ostatniej plastikowej, żeby wiedzieć, że nie jest jej za mało.

Wyciąga się koniec rurki z wody, do obu rurek metalowych podłącza się
przewody i przepuszcza prąd zmienny, mierząc opór wody w rurce. Jeśli
średnica wewnętrzna tych rurek metalowych jest taka sama, jak łączącej
je plastikowej, to przewodnictwo właściwe = (prąd/napięcie)*(L+D/2)/S
(D/2 przyjmuję na intuicję - może należałoby to porządnie policzyć, ale
to trochę roboty; L to długość rurki plastikowej, S to pole jej przekroju,
D to jej średnica - oczywiście S=π*D²/4).

Jest kwestia, z jakiego metalu zrobić te rurki - przydałoby się, żeby były
niklowe, albo niklowane od środka (bo nikiel jest odporny na korozję).
Ale pewnie mogą być i miedziane - przecież wodę i tak masz wylewać.

Jeśli przewodnictwo właściwe byłoby na tyle niewielkie, że trudno byłoby
mierzyć prąd, to można przenieść zakraplaczem nieco wody na płytkę
metalową, przyłożyć do niej drugą, wkładając pomiędzy nie przekładki
dystansowe i mierzyć przepływ prądu między płytkami; górna płytka
powinna być mniejsza i wody powinno być tyle, żeby wypełniła całą
przestrzeń pomiędzy płytkami i trochę jej wypłynęło na krawędziach.

Jak chcesz mieć na wyjściu napięcie, to może np. zasilać to określonym
napięciem poprzez opornik i napięcie na sondzie prostować (poszukaj
schematu prostownika idealnego na wzmacniaczach operacyjnych).
Przy małym przewodnictwie właściwym nie można stosować za dużych
częstotliwości, bo zacznie odgrywać rolę prąd polaryzacji dielektrycznej
(np. przy 1MHz dawałby "przewodnictwo" kilku mS/m).
Aha, nie widzę, żebyś podał, jakie przewodnictwo ma mieć ta woda...

Ja potrzebuje pomiar ciągły, tak wiec takie pobieranie próbek odpada niestety, ale jeśli masz jakiś inny patent to chętnie poczytam 
Co do gotowej sondy i jej stałej to pozostaje jeszcze kwestia, co z jednostkami czy do wzoru należy podstawić 0,5 czy 50 ?
Zakres, jaki chce badać to dokładnie zakres sondy, która podałem. Czyli 1 µS/cm...100 mS/cm
Nie bardzo rozumiem, po co miałbym prostować napięcie na sondzie?

Nie spojrzałem na to i nie połapałem się, że nie jesteś autorem tematu i potrzebujesz czegoś innego.

Na sondę podaje się napięcie zmienne. A mierzy się stałe - chyba, że masz gotowy miernik zmiennego.
Z tym zakresem sondy będzie pewien problem - trochę za duży na elektronikę, trzeba będzie zrobić
co najmniej dwa zakresy pomiarowe (albo, do takiego zakresu, musiałbyś mieć 17-bitowe ADC).

No tak napięcie za sonda trzeba wyprostować ale to chyba zwykły mostek wystarczy.

Mostek wnosi własny spadek napięcia i przez to fałszuje wynik pomiaru.
A jeszcze jak masz duży zakres mierzonych oporności, to przy jednych
masz napięcie kilka V, przy innych ułamek V - i z mostka wyjdzie zero.

a może blaszki z blachy nierdzewnej !?

A masz pomysł, jak je zmontować i wyprowadzić przewody?
Żeby można było zassać wodę do rurki, musi być szczelna.

Pomiar przewodności wody w S/cm (itp. jednostkach) to nie taka prosta sprawa. Krótko mówiąc częstotliwość pomiarowa zależy od rodzaju czujnika, zakresu mierzonej przewodności (związane to jest z wieloma czynnikami: pasożytnicze pojemności, nieliniowość elektrod itp.) i wielu innych czynników. Inną kwestią jest sprawa temperatury: wartość przewodności podaje się w odniesieniu do konkretnej temp. - przeważnie 25*C (choć dla specyficznych roztworów może być inna: np. dla pomiarów miodu 20*C). To znaczy, że mierząc w przykładowo 15*C kompensujemy wpływ temp. i przeliczamy wynik, by otrzymać wartość przewodności roztworu taką jaką by miał w temp. odniesienia (przeważnie 25*C). Sposobem na uniknięcie kompensacji jest podgrzanie roztworu do 25*C. Jeśli jednak chcemy kompensować wpływ temp. to należy uwzględniać tzw. współczynnik "alfa", który zależy od temp. i roztworu (takie zamknięte koło).
Co do czujników to jest ich sporo rodzajów: dwuelektrodowe: platynowe, żelazne itp., czteroelektrodowe, transformatorowe itd. Najpopularniejsze są te pierwsze - okładziny elektrod "zamknięte" są w celkach (np. ze szkła) i mają swoje wymiary oraz odległość między nimi jest konkretna. Celka niejako ogranicza przestrzeń pomiarową. Wielkość celki, odległość i kształt elektrod wpływają na wartość stałej K czujnika. Dobór odpowiedniego czujnika (czyli o odpowiedniej K) zależy od wartości mierzonej przewodności. To jednak nie wszystko: czujniki nie są idealnie liniowe, a wręcz przeciwnie - są liniowe tylko w pewnym zakresie; dlatego należy je kalibrować we wzorcach zbliżonych do mierzonego roztworu - czyli wyznaczać stałą K, gdyż ta podana przez producenta wyznaczana jest w konkretnych warunkach (np. EC-60 firmy Elmetron ma K wyznaczaną w stabilnej temp. 25*C w roztworze 12,90 mS/cm i pomiar z tak wyznaczoną K w roztworze np. 10uS/cm może wnieść dość duży błąd).
Bardziej szczegółowe informacje przeważnie można uzyskać u producentów czujników lub przyrządów.

Byłbym zapomniał: powierzchnia elektrod ma duże znaczenie. Tworzenie się na niej mikrobąbelków powietrza zafałszuje wynik pomiaru. Dlatego okładziny elektrod przeważnie są czernione platyną, by zwiększyć kontakt roztwór-elektroda. Wpływ oporności kabla również ma znaczenie, ale na szczęście tylko przy dużych przewodnościach - w większości przypadków (czyli pomiary powiedzmy do 25mS/cm) można pominąć tę kwestię.

Dodając do kolegi PJS-a - lepiej jest użyć techniki czteroelektrodowej. Dajesz żródło prądowe - o konkretnej czestotliwości (np 10kHz) pomiędzy elektrody prądowe, do elektrod pomiarowyczh podłączasz wzmacniacz instrumentacyjny. Potem detekcha (najlepiej synchroniczna - np ad633 ale są i tańsze rozwiązania) filtracja i wynik w [Ohm] albo [S]. Znając stałą sondy wyznaczasz przewodność.
Jako sondę możesz wykorzystać cztery piny z goldpinów - są one pozłacane najczęściej - więc nie korodują tak chętnie. Goldpiny mają stałą odległość pomiędzy (2.54 mm = 100 mils = a)
Jeśli weźmiesz plastikowe naczynie i nalejesz do niego próbki wody z akwarium to umieszczając goldpiny tak, że dotykają tulko powierzchni wody swoimi końcami dostajesz sondę Wennera - dla krórej przelicznik jest znany (rho = 2 pi a Rw ; rho = 1/przewodnosc, Rw - zmierzona rezystancja wody) -> google Wenner probe (np http://en.wikipedia.org/wiki/Soil_resistivity) . Tylko ważne jest aby ilość wody w naczyniu była dużo większa niż 3a - powiedzmy wymiary naczynia 10a x 10a x 10a. Wtedy mierzy poprawnie. Zawsze jednak da się to wykalibrować za pomocą tzw roztworów kalibracyjnych - te do kupienia.