Калибровка s метра своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 06.09.2024

0,9% раствор натрия хлорида — содержит 9 грамм натрия хлорида на 1 литр воды, что составляет 9000 ppm.

Допустим нам нужен раствор в 450 ppm. 9000 / 450 = 20. Т.е. необходимо уменьшить концентрацию раствора в 20 раз. Для этого нужно взять 19 частей воды и 1 часть 0.9% натрия хлорида. Смешиваем 19 мл воды с 1 мл натрия хлорида.
По аналогии для раствора 200ppm. 9000 / 200 = 45. Мешаем 44 мл воды и 1 мл натрия хлорида.

Далее в зависимости от прибора, если у нас на обратной стороне тдс метра вместо регулировочного резистора просто отверстие, то прибор имеет электронную калибровку.

Будь то почва, вода или питательный раствор для гидропоники, измерения уровня рН является важным аспектом успешного садоводства и растениеводства.

Здоровый рост растений зависит от правильного синтеза идеальной среды для ваших фруктов, овощей и декоративных растений. В то время, как корректировка уровня рН в почве или воде может помочь растениям процветать, и напротив, неправильное значение уровня рН может привести к болезни или даже гибели.

Что такое рН?
PH это аббревиатура ‘potential of hydrogen’ (потенциал водорода), который определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН- и отражает степень кислотности или щелочности среды. Стандартная шкала уровня рН находится в пределах от 0 до 14, хотя эти уровни могут быть превышены. Чем выше рН, тем больше щелочность вещества. Ниже рН, тем больше кислотность. Уровень рН 7,0 является нейтральным уровнем.

Как можно измерить рН?
Хотя это и невозможно визуально определить уровень рН жидкости, рН почвы часто влияет на его цвет. Зеленый оттенок почвы, как правило, более щелочной, а желтый или оранжевый оттенки почвы имеют тенденцию быть более кислой. Почва рН может быть измерена с помощью рН метра, который специально предназначен для исследования грунтов или с помощью pH метра для жидкости по специально методике.

Уровень рН жидкости можно измерить с помощью реагентов, размещенных на бумажных тест-полосках или жидких каплях или с помощью цифрового измерителя рН. Тестирование с помощью реагента полосок или капельного теста включает использует метод соответствия цветов. Хотя они изначально недорогие, они в конечном итоге стоят дороже рН метра. Что еще более важно, полоски и капли имеют срок хранения, не обеспечивают высокой точности и соответствие цветов является неточным и спорным на практике методом. Например, большинство полос показывает увеличение рН с шагом 0,5. Поэтому при использовании рН-полоски, разница между 7,0 рН и рН 8,0 будет проводиться только два различных оттенка розового цвета. А как насчет примерно 7-10% людей, которые являются дальтониками? Цифровой измеритель рН, с другой стороны, обеспечивает отображение уровня рН на дисплей прибора, так что нет необходимости интерпретации: пользователь просто погружает pH метр в раствор и видит результат.

Важно отметить, что у pH метров для почвы и жидкости очень разные датчики и всегда должны быть соответствующим образом использованы.

Как работает рН метр?
Несмотря на различные типы электродов pH метров, начиная от недорогих карманных моделей до лабораторных, которые стоят десятки тысяч долларов, наиболее распространенным является стеклянная колба с встроенным сенсором. Электрод РН метра измеряет активность ионов водорода путем создания небольшого количества напряжения сенсора в колбе. pH метр затем преобразует напряжение в значение рН и отображает его на дисплее прибора.

Кроме того, многие цифровые измерители рН имеют встроенный термометр, который автоматически подстраивается под любые расхождения с базовой 77?F (25°С). Эта функция вызывается автоматической компенсации температуры (ATC).

Что такое калибровка и зачем она нужна?
Калибровка сродни настройке, и так же, как и музыкальный инструмент, который должен настраиваться от времени до времени, научный прибор должен быть калиброван для достижения точных результатов тестирования.

Хотя некоторые люди могут иметь абсолютный слух и могут настраивать музыкальный инструмент без использования камертона, рН-метр должен быть калиброван правильно, сравнивая его с лабораторно сертифицированным стандартной точкой отсчета, более известной, как буферный калибровочный раствор. Буферные растворы являются жидкостью, но также могут быть приобретены в виде порошка для смешивания с дистиллированной водой для создания свежего раствора в нужное время.

Любой научный прибор должен быть калиброван как можно ближе к уровню, который будет проверяться (измеряться). Если предполагается тестирование диапазона pH, то прибор должен быть откалиброван в середине этого диапазона. Например, если тестирование будет проводится в кислотных растворах, то рН-метр должен быть откалиброван значением рН 4,0 для достижения более точных результатов. Большинство вод попадают в диапазон от рН 6,0 до рН 8,0. Поэтому для проверки уровня рН воды, калибровки прибора занчением рН 7,0 будет достаточно. Три наиболее распространенных уровеня рН для калибровки 4,0, 7,0 и 10,0. Эти точки покрывают диапазон рН от 0 до 14, хотя существуют и другие значения точек калибровки уровня pH.

РН метры выпускаются с одно-, двух-, или трех-точечной калибровкой для получения точных результатов. Некоторые из pH метров могут быть откалиброваны по одной точке, но производители чаще всего рекомендуют по крайней мере две точки для калибровки для оптимального тестирования. Различия зависят от технологии производства прибора и используемого типа датчика.

Если у Вас есть буферный раствор (растворы) для калибровки рН метров, то сам процесс, как правило, является простым.
РН-метр, будь то аналоговый (стрелочный) или цифровой (отображает уровень рН на экране), будет оснащен аналоговой или цифровой калибровкой. Аналоговая калибровка производится с помощью небольшой отвертки для регулировки значения на дисплее, пока оно не совпадает со значением буферного раствора. Цифровая калибровка осуществляется нажатием стрелки вверх и вниз до значения, совпадающего со значением буферного раствора. Цифровой измеритель рН может иметь аналоговый метод калибровки.

Некоторые pH метры оснащены автоматической калибровкой, в этом случае прибор будет автоматически распознавать значения буферного раствора и калибровать себя к этой величине. На данный момент это самый простой способ калибровки, но важно, чтобы эти pH метры также имели и возможность ручной калибровки для тонкой настройки и / или устранения неисправностей.

Многие рН метры имеют заводскую калибровку и готовы к использованию прямо из упаковки. Тем не менее, заводскую калибровку следует рассматривать только для первоначального использования; калибровка может измениться во время транспортировки, и это также возможно, что заводской калибровки не может быть достаточно для ваших нужд. И как уже говорилось выше, все рН-метры должны быть откалиброваны пользователем.

Независимо от того, какой метод калибровки применяется в Вашем pH метре, всегда внимательно читайте инструкции вашего прибора и выполняйте калибровку в соответствии с рекомендациями производителя.

Для достижения наилучших результатов измерения рН метр должен быть калиброван:

При регулярном использовании, по крайней мере один раз в неделю
Если не используется, по крайней мере один раз в месяц
Если вы предполагаете, что показания некорректны
Если тестируются агрессивные жидкости (очень кислотные или очень щелочные)
Если тестируются жидкости в широком диапазоне измерения
После замены электрода

Как необходимо должным образом заботиться о pH метре?
Хотя существуют общие методы по уходу за рН метрами, для каждой марки и модели могут существовать свои собственные требования. Всегда следуйте инструкциям для Вашего pH метра и тогда Вы будете пользоваться им в течение более длительного времени и с меньшим количеством вопросов.

В дополнение к периодичной калибровки, правильный уход за рН электродом обеспечит его долгий срок службы и более точные результаты. Многие электроды рН метров состоят из стеклянной колбы с внутренним сенсором, которые должный содержаться с специальном растворе. При использовании портативного pH метра, раствор для хранения должен находится в защитном колпачке прибора. Не допускайте выливания этого раствора из колпачка. это действительно нужно! Для большинства электродов рН метров очень важно, чтобы он хранился во влажной среде соответствующего раствора для хранения.

Чтобы очистить большинства электродов рН метров достаточно промыть их в дистиллированной (деионизированной) воде. Стряхните лишнюю воду и верните его на хранение во влажную среду раствора для хранения. В случае измерения растворов, которые могут загрязнить поверхность электрода, используйте моющий раствор или даже оставьте электрод на некоторое длительное время в нем.

Посмотрите советы по очистке электродов pH и JDG метров.

Большинство электродов рН метра имеют срок службы примерно 1-2 года. Если вы столкнулись с нестабильными и некорректными измерениями и возникли трудности калибровки, это может быть время, чтобы заменить электрод (или ваш pH метр, если электрод не сменный).

Советы и рекомендации
Всегда внимательно читайте инструкцию перед использованием. Конечно, инструкции, могут быть скучными, но они смогут ответить на Ваши вопросы, и ответы на эти вопросы будут защищать ваши деньги, потраченные на покупку.
Всегда убеждайтесь в том, что Ваш рН метр откалиброван
Если в защитном колпачке Вашего портативного рН метра находится раствор для хранения, то желательно хранить его вертикально для более эффективного насыщения
Никогда не прикасайтесь к электроду: кожный жир влияет на показания и может даже повредить электрод рН метра
При проведении измерений и калибровки Всегда слегка помешивайте электрод в жидкости для избавления от вероятных воздушных пузырьков
Никогда не храните рН метр в условиях высокой температуры и влажности
Никогда не храните электрод рН метра в дистиллированной воде
РН метр является чувствительным научным прибором и всегда должен рассматриваться, как таковой.

Rob Samborn

Rob Samborn является директором по продажам и маркетингу компании HM Digital, Inc, производитель приборов для тестирования воды (в том числе рН и TDS метры).

* Как измерить степень кислотности (уровень pH) почвы с помощью pH метров для воды?

ВАЖНО. Электрод pH метра выполнен из стекла, поэтому необходимо соблюдать некоторую осторожность и аккуратность, чтобы его не повредить. Процедура в этот случае следующая. Необходимо смешать образец тестируемой почвы с дистилированной водой.

Для этого приготовьте чистую, сухую пластиковую емкость с крышкой. Для корректности результатов измерений Избегайте контакта почвы с руками или другими поверхностями возможного загрязнения образца. Удалите из почвы камешки и иные предметы, которые могут повредить стеклянный электрод pH метра.

Наполните пластиковую емкость почвой на 3/4 и добавьте дистилированную воду. Закройте емкость плотно крышкой и энергично встряхните несколько раз. Оставьте емкость постоять 7-10 минут для растворения солей почвы водой. Откройте крышку и поместите pH электрод в жидкость сверху почвы. Слегка помешивая, дождитесь стабилизации показаний на дисплее pH метра.

Проведение измерений уровня кислотности pH воды с помощью карманного электронного pH-метра:

Для чего нужен ESR-метр

P — это мощность, Ватт (Чтобы узнать сколько Ватт, нужен ваттметр)

I — сила тока, Ампер

R — сопротивление, Ом

А как вы знаете, мощность, которая рассеивается на резисторе — это и есть тепло ;-) И что тогда у нас получается? Конденсатор тупо превращается в маленькую печку)). Нагрев конденсатора — эффект очень нежелательный, так как при нагреве в лучшем случае он меняет свой номинал, а в худшем — просто раскрывается розочкой). Такие кондеры-розочки использовать уже нельзя.

Вздувшиеся электролитические конденсаторы — это большая проблема современной техники. Очень много отказов в работе электроники бывает именно по их вине. Визуально это проявляется в появлении припухлости в верхней части конденсатора. Видите небольшие прорези на шляпе этих конденсаторов? Это делается для того, чтобы такой конденсатор не разрывался от предсмертного шока и не забрызгивал всю плату электролитом, а ровнёхонько надрывал тонкую часть прорези и испускал тихий спокойных выдох. У советских конденсаторов таких прорезей не было, и поэтому если они и бахали, то делали это громко, эффектно и задорно)))

Но иногда бывает и так, что внешне такой конденсатор ничем не отличается от простых рабочих конденсаторов, а ESR очень велико. Поэтому, для проверки таких конденсаторов и был создан прибор под названием ESR-метр. У меня например ESR-метр идет в комплекте с Транзистор-метром:

Минус данного прибора в том, что им можно замерять ESR только демонтированных конденсаторов. Если замерять прямо на плате, то он выдаст полную ахинею.

Схема и сборка

В интернете очень давно гуляет схема простенького ESR-метра, а точнее — приставки к мультиметру. С помощью нее можно спокойно замерить ESR конденсатора, даже не выпаивая его из платы. Давайте же рассмотрим схемку нашей приставки. Кликните по ней, и схема откроется в новом окне и в полный рост:

Для того, чтобы не травить лишний раз платку, я взял макетную плату и спаял на ней. На Али я взял целый набор этих макеток. Это получается даже дешевле, чем покупать фольгированный текстолит.

С обратной стороны макетной платы для связи радиоэлементов использовал провод МГТФ

Вы легко его узнаете по розовой окраске. Хотя бывают и другого цвета, но в основном розовый.

Обратную сторону с проводами МГТФ я показывать не буду). Там ничего интересного нет).

После сборки макетная плата выглядит вот так:

Микросхемы по привычке всегда ставлю в панельки:

При своей стоимости, панельки позволяют быстро сменить микросхему. Особенно это актуально для дорогих микроконтроллеров. Вдруг понадобится МК для других целей?)

Для подачи питания с батарейки на платку, я воспользовался стандартной клеммой от старого мультиметра:

Как быть, если у вас нет такой клеммы, а подать питание с Кроны необходимо? В таком случае, у вас наверняка есть старая батарейка Крона, так ведь? Аккуратно вскрываем корпус, снимаем клеммы батарейки, подпаиваем проводки и у нас готова клемма для подключения к новой батарейке. На крайний случай их можно также купить на Али. Выбор огромный.

Прибор выполнен в виде приставки к любому цифровому мультиметру:

А вот и мой самопальный щуп:

Подобные приборы не любят длинных проводов-щупов, идущих к ножкам конденсатора, и поэтому я был вынужден сделать подобие пинцета, собранное из двух половинок фольгированного текстолита.

Внутри корпуса платка выглядит примерно вот так:

Провода, идущие к пинцету, закреплены каплей термоклея. Между щупами, идущими к мультиметру, стоит конденсатор керамика 100 нанофарад с целью снизить уровень помех. В схеме применен подстроечный резистор на 1,5 Килоома. С помощью этого резистора мы и будем калибровать наш приборчик.

Калибровка прибора

После того как все собрали, приступаем к калибровке (настройке) нашего ESR-метра пошагово:

1)Если у вас есть осциллограф, замеряем на измерительных щупах напряжение с частотой 120-180 КилоГерц. Если замеряемая частота не укладывается в этот диапазон, то меняем значение резистора R3.

2) Цепляем мультиметр и ставим его крутилку на измерение милливольт постоянного напряжения.

3) Берем резистор номиналом в 1 Ом и цепляем его к измерительным щупам. В данном случае, к нашему самопальному пинцету.

4) Добиваемся того, чтобы мультиметр показал значение в 1 милливольт, меняя значение подстроечного резистора R1

5) Теперь берем сопротивление 2 Ома, и не меняя значение R1 записываем показания мультиметра

Например, мы можем выставить соответствие 1 милливольт — это 1 Ом, и т. д., хотя я предпочел настроить 4,8 милливольт – 1 Ом, для того чтобы была возможность точнее измерять низкие значения сопротивления. При замыкании щупов – контактов пинцета на дисплее мультиметра значение 2,8 милливольт. Сказывается сопротивление проводов-щупов. Это у нас типа 0 Ом ;-).

Приведу для ознакомления значения измерений низкоомных резисторов: при измерении резистора 0,68 Ом значения равны 3,9 милливольт, 1 ом — 4,8 милливольт, 2 Ома – 9,3 милливольта. У меня получилась вот такая табличка, которую я потом и наклеил на свой прибор

При измерении сопротивления в 10 Ом на экране уже показание 92,5 миллиВольт. Как мы видим, зависимость не пропорциональная.

После того, как я сделал замеры, смотрю в другую табличку:

Слева — номинал конденсатора, вверху — значение напряжения, на которое рассчитан этот конденсатор. Ну и, собственно, в таблице максимальное значение ESR конденсатора, который можно использовать в ВЧ схемах.

Давайте попробуем замерить ESR у двух импортных и одного отечественного конденсатора

Как вы видите, импортные конденсаторы обладают очень маленьким ESR. Советский конденсатор показывает уже большее значение. Оно и не удивительно. Старость не в радость).

Поправки к схеме

1) Для более-менее точных измерений, желательно, чтобы питание нашего ESR-метра было всегда стабильное. Если батарейка разрядится хотя бы на 1 Вольт, то показания ESR также будут уже с погрешностью. Так что лучше постарайтесь давать питание на ESR-метр всегда стабильное. Как я уже сказал, для этого можно использовать внешний блок питания или собрать схемку на 7809 микросхеме. Например, блок питания можно собрать по этой схеме.

Данный пробник может собрать любой, даже начинающий радиолюбитель, если у него вдруг возникнет потребность заняться ремонтами. А вот и видео его работы:

С момента последней калибровки тдс метра прошло больше года, калибровался он с использованием обычной поваренной соли и осмоса, в этот раз решил "поточнее". Давеча откалибровал прибор, по случаю делюсь с вами.

Итак тдс метры калибруются на хлориде натрия (поваренная соль). Для приготовления калибровочного раствора нам понадобиться вода для инъекций (как выяснилось медицинский дистиллят в городе не продают) и физраствор (натрия хлорид). Можно конечно набрать осмоса/дистиллята посолить по вкусу из кухонной солонки, будет тоже неплохо. К слову дистиллят из автомагазинов уже давно не дистиллят, а осмос, несмотря на надписи на бутылке, причём личный опыт показывает, что показания в этих бутылочках доходят до 20-30 ppm, а это уже приличная погрешность, на мой взгляд.

Так же стоит учитывать что калибровка тдс метра производится на конкретной точке (например 100, 400, 1500 и тд ppm) и чем "дальше" тестируемая вода от точки калибровки, тем больше погрешность прибора. Исходя из аквариумных задач, предпочитаю калибровать на значении 200ppm, но вы можете выбрать и сделать любой раствор на ваш выбор.

Принцип изготовления контрольных растворов

ppm - миллионная доля (parts per million — частей на миллион). ppm это привычное нам значение мг/л.

Для примера изготовим 2 контрольных раствора: на 450 ppm и на 200 ppm, на нём же и откалибрую тдс метр.

0,9% раствор натрия хлорида - содержит 9 грамм натрия хлорида на 1 литр воды, что составляет 9000 ppm. Соответственно в 1мл содержится 9мг.

Допустим нам нужен раствор в 450 ppm. 9000 / 450 = 20. Т.е. необходимо уменьшить концентрацию раствора в 20 раз. Для этого нужно взять 19 частей воды и 1 часть 0.9% натрия хлорида. Смешиваем 19 мл воды с 1 мл натрия хлорида. Готово =) По аналогии для раствора 200ppm. 9000 / 200 = 45. Мешаем 44 мл воды и 1 мл натрия хлорида.

Калибровка TDS-3

Желательно используем убер чистые ёмкости, новые шприцы и т.д., чем чище раствор, чем точнее всё отмерено, тем точнее вы откалибруете прибор. Вопрос потребности в такой супер точности стоит особняком, но всё же. Так же т.к. объёмы воды очень маленькие при перекидывании тдс метра их ёмкости в ёмкость, рекомендую ополаскивать его в осмосе и стряхивать/сдувать капли дабы не "загрязнять" растворы.

10 ампул по 2 мл воды для инъекций не равны 20 мл. Может быть так и должно быть, а может быть у кого-то свои собственные миллилитры, перепроверяйте.
Опускаем тдс метр в воду для инъекций. Эмммм. окей. Будем надеяться что в супер-пупер чистой воде тдс метр глючит, хотя врятли. На предыдущей мембране бытового осмоса у меня было 2 ppm.
Опускаем тдс метр в калибровочный раствор 450 ppm, немного не точно скажем так.
Опускаем тдс метр в раствор 200ppm. Подвирает немного.
Далее в зависимости от прибора, если у вас как и у меня на обратной стороне тдс метра вместо регулировочного резистора просто дырка, то прибор имеет электронную калибровку. Часто на форумах пишут что данные приборы не калибруются, что неверно.

Для перехода в режим калибровки зажимаем кнопку "темп", значение начнёт моргать, кнопками "холд" и "он/офф" выставляем значение контрольного раствора и выходим из режима калибровки повторным зажатием "темп". Вот и вся калибровка.

Изначально ОВП метр Water test откалиброван на заводе изготовителе по значению 250 мВ. В дальнейшем, в процессе эксплуатации, пользователь сам выбирает необходимость и периодичность калибровки ОВП метра. При использовании ОВП метра в домашних условиях при нечастых измерениях калибровки может хватить на 12 месяцев. Если показания прибора вызывают сомнения, то лучше провести калибровку.

Как самому откалибровать ОВП метр Water test

Для калибровки ОВП метра Water test в домашних условиях рекомендуем использовать комплект порошков для калибровки ОВП метра. Состоит комплект из двух пакетиков калибровочных порошков: ОВП на 256 мВ и рН 4.0. Разводятся порошки совместно в 250 мл дистиллированной воды.

Не опускайте прибор сразу во всю калибровочную жидкость. Отберите немного (20 мл) буферного раствора в отдельную емкость и проводите калибровку. Помните, что калибровочный раствор быстро портится под действием воздуха, поэтому не рекомендуем его долго хранить. Использованный раствор после калибровки не возвращайте в общую емкость, а утилизируйте. Свежий калибровочный раствор является гарантией лучших результатов калибровки.

Для калибровки ОВП метра в домашних условиях:

Промойте электрод в дистиллированной воде для удаления возможных примесей и промокните впитывающим материалом.
Опустите электрод прибора в подготовленный калибровочный раствор, не превышая максимально допустимую линию погружения.
Включите прибор, передвинув переключатель "ON/OFF" сверху крышки.
Перемешайте легонько калибровку (около 30 секунд). При этом показания на дисплее прибора будут изменяться.
Дождитесь стабилизации показаний до 5 минут.
Добейтесь совпадения показаний прибора со значением буферного раствора. Для этого воспользуйтесь специальной калибровочной отверткой из комплекта к ОВП метру. Вращайте калибровочный винт на задней панели прибора по или против часовой стрелке.
После проведения калибровки отключите прибор. Промойте в дистиллированной воде.
Проверьте правильность калибровки: погрузите ОВП метр в калибровочный раствор, включите прибор и дождитесь стабилизации показаний.

Как часто необходимо калибровать ОВП метр в домашних условиях?

В лабораториях на различных производствах прибор ОВП метр калибруют обычно перед каждым измерением.

В домашних условиях, например, для проверки ионизаторов, электроактиваторов, генераторов водородной воды, бассейнов, гидропоники и т.п. прибор калибруют в среднем один раз в 3-6 месяцев.

Обратите внимание:

прибор не измеряет в воздухе, сначала погрузите ОВП метр в жидкость, а затем включайте!

Нормальным является отсутствие полной стабилизации показаний, так как электрод прибора чувствителен и зависит от примесей в жидкости, к тому же сам показатель ОВП нестабилен и постоянно изменяется!

Если остались вопросы по калибровке ОВП метра Water test в домашних условиях, то обращайтесь за консультацией к специалистам компании, будем рады помочь!

Читайте также: