分享KH自动测试设备的DIY方法原理——爱浪客

pengpeng · 发表于 2017-6-8 15:19:03

本帖最后由 pengpeng 于 2019-6-15 19:12 编辑

前一阵子大家在讨论DIY KH自动测试设备。我今天把我自己DIY的设备原理共享给大家。有兴趣有动手能力的朋友可以自己试试，我只提供原理。
这个做法测试剂大家可以直接从某宝获得，很便宜（不用为长期测试，测试剂的费用发愁了），测试后的海水可以直接排回底缸。不用买什么撒利法之类的商品测试剂。

下面是采购的清单：

arduino mage或者uno 1

Arduino cnc shield v3 1

A4988 2-3

PH探头 1

步进电机蠕动泵头 2-3

时钟模块DS3231 1

触摸屏 1

这个KH自动测试的原理很简单，大家都可以自己在网上搜索。就是“电位滴定法”。使用PH探头后就可以了，不需要使用显色指示剂（理论上比使用显色剂测量还要准确），只需要找到突跃点即可。

在鱼缸海水的PH8.4以下，理论上只存在Hco3根。

含有1毫克的HCO3-称为1度（相当于10ppm浓度）并标记为1度KH

**********************************************分割线**************************************************************************

使用双电极：
PH电极+CO2电极可以直接测量计算碳酸氢根浓度转换KH值。
可以不使用测试液，不需要滴定或其他加液部件，几乎没有机械结构。可以长期在线监测，几乎没有成本（除了需要定期维护双电极）。外观完全可以做到跟现在的PH监测设备一样。

PS。本人没有做原型验证。方案来自相关论文及现有科研测试设备。

pengpeng · 发表于 2017-6-9 17:57:41

下面有空要弄的东西，配件基本买齐了。还差一个陶瓷的细化器

shuicaokaka · 发表于 2017-6-9 23:41:56

你哪ph板子是dfrobot的开源方案这东东普通用户校准起来还是会比较麻烦的

pengpeng · 发表于 2017-6-8 15:40:52

本帖最后由 pengpeng 于 2017-6-8 16:09 编辑

准备好这些东西后，就可以开始干了。
流程就是
1.使用蠕动泵向测试反应的瓶子添加待测固定体积的海水（当然可以先冲洗两次）。体积可以大家自己定。到时候带到计算公式即可
2.使用另外一个蠕动泵向反应瓶子里面滴加HCL标定液，直到使用PH计测得被测海水的PH值到达突跃点（文献查到的是PH4左右，也可以自己测试）
3.使用滴定的HCl体积就可以直接计算出测试海水的HCO3浓度，然后在换算成KH就可以了。
3.把测试液体抽回地缸。

整个过程就结束了。这个东西主要是矫正PH计的准确性，还有就是蠕动泵的准确性了。其他就没啥了。
当然如果你更相信其他测试方法获得的数值，你也可以在写代码的时候加上校准功能，把你设备测试的结果按照你相信的方法获得的数值校准。

彩虹小羊 · 发表于 2017-6-18 11:19:32

PH可以使用TI官方提供的检测电路，美信和ADI都有相关的资料，你可以去看看，用单片机做多点校准方案，用电位器校准不方便，也不准确。

weiwei850114 · 发表于 2017-6-9 10:20:51

竟然如此的浅显的表达出来，就是中和反应
如果不嫌麻烦可以改成手动的，一次按一下，比测试剂不知道强多少備
单头的蠕动泵，抽海水，ph探头开关控制单头的稀盐酸蠕动泵，
达到数值自动停电
我靠，这不就出来了么

pengpeng · 发表于 2017-6-8 15:25:27

本帖最后由 pengpeng 于 2017-6-8 19:15 编辑

记录滴定过程中的电位对滴定物质的量的图像。图像里斜率突然变化的地方就是滴定终点。如果终点附近图像是一段弧，不够精确，就取左右两边斜率稳定的直线部分的延长线交点作为终点。

NaHCO3的分子量为2.9898 + 1.00794 + 12.0107 + 3x15.9994 = 84.00664

礁岩极限 · 发表于 2017-6-9 18:32:49

pengpeng 发表于 2017-6-9 17:57
下面有空要弄的东西，配件基本买齐了。还差一个陶瓷的细化器

?钙反啊大神 ATMAN的东西就是便宜又好用

礁岩极限 · 发表于 2017-6-15 08:38:17

locker_y 发表于 2017-6-15 01:19
可不可以用步进电机添加反应液达到PH弧线获取电机角度计算长度换算添加量从而得到相应数值感觉会比蠕 ...

完全搞不懂这两种方式的区别。。。

xiayuhen · 发表于 2017-6-8 15:28:09

只怪以前上学没学好，没看懂

pengpeng · 发表于 2017-6-8 15:31:17

本帖最后由 pengpeng 于 2017-6-8 16:07 编辑

我们使用的测试剂，使用的滴定溶液就是“HCl浓度为0.10mol/L ”。对就是HCL，它反应后是水、Cl离子和CO2，当然可以直接把测试后的盐水再抽回鱼缸里面了。0.10mol/L的稀盐酸很稳定，而且可以在某宝上买到标定好的标准溶液。价格我就不说了，你们自己查。

Soerno · 发表于 2017-6-8 15:44:19

好厉害的样子，真怪自己书没读好

y80120475 · 发表于 2017-6-8 15:54:50

有机会好好看看，真心没看懂

pengpeng · 发表于 2017-6-8 15:59:00

本帖最后由 pengpeng 于 2017-6-8 19:20 编辑

给大家一个参考文章

电位滴定法连续测定天然水中pH、CO32-、HCO3-、Ca2+和Mg2+的方法研究

http://www.ixueshu.com/document/4a6757ce35ed5c96318947a18e7f9386.html

选择性记忆 · 发表于 2017-6-8 16:14:30

看不懂啊

pls · 发表于 2017-6-8 16:16:44

顶技术帖现在这种不为金钱的分享越来越少了

陈大大 · 发表于 2017-6-8 17:41:41

其他离子会有干扰吗?

正文qq · 发表于 2017-6-8 17:49:21

膜拜大神。
“在鱼缸海水的PH8.4以下，理论上只存在Hco3根。
含有1毫克的HCO3-称为1度（相当于10ppm浓度）并标记为1度KH”
这两句是这个方法的基础吧。
如果高于8.4还需要先滴到8.4吗？
再有一个建议就是，这个突变点应该是在HCL过量时候才会计算出的，不建议抽回原缸，建议排掉。

pengpeng · 发表于 2017-6-8 17:52:41

陈大大发表于 2017-6-8 17:41
其他离子会有干扰吗?

没有问题。
这方法用来测试药品的成分含量。
我提供的文章你看一下，

pengpeng · 发表于 2017-6-8 17:54:21

qdpls 发表于 2017-6-8 16:16
顶技术帖现在这种不为金钱的分享越来越少了

谢谢，鼓励。
如果大家开心，后续争取接着分享一些别的diy

pengpeng · 发表于 2017-6-8 17:55:10

我分享的文章里面有具体含量的计算公式

Lds · 发表于 2017-6-8 18:15:55

早知道多讀點書...!_!

pls · 发表于 2017-6-8 18:17:44

pengpeng 发表于 2017-6-8 17:54
谢谢，鼓励。
如果大家开心，后续争取接着分享一些别的diy

加油

pengpeng · 发表于 2017-6-8 18:58:37

正文qq 发表于 2017-6-8 17:49
膜拜大神。
“在鱼缸海水的PH8.4以下，理论上只存在Hco3根。
含有1毫克的HCO3-称为1度（相当于10ppm浓度 ...

重点是电位滴定法
做得设备类似“电位滴定仪”

DR56415407 · 发表于 2017-6-8 19:32:56

顶技术帖

ujffub · 发表于 2017-6-8 19:44:55

楼主弄出来投产嘛，卖个3000都很多人愿意买，或者找八爪和ae合作

pengpeng · 发表于 2017-6-8 20:07:11

我们接着聊这里面，步进电机控制部分，也就是步进电机的蠕动泵。这个成本还是有一些的单身电路部分很便宜

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