DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Odpovědět
JuraS.
Příspěvky: 304
Registrován: 28 led 2015, 16:06

DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od JuraS. » 02 dub 2015, 12:07

Pro akvárium a hydroponický domácí systém řeším automatizaci. Celé to postavím na Arduino Mega. To co teď popíšu pochopí akvaristé nejlépe. Potřebuji měřit hodnoty Fe, NO3, P, pH v akváriu a i v hydroponii. Na pH existuje modul i sonda pro arduino. Jen je trochu drahá (ta sonda především). To mohu nahradit poměrně levným ručním měřákem. Na ostatní prvky však buď nejsou dostupné sondy a nebo jsou cenově úplně mimo moje možnosti. Existují však poměrně levné kapkové testy kdy se (pro neakvaristy) odebere potřebné množství kontrolovaného roztoku a do toho se nakape určitý počet kapek činidla. S roztokem se zatřese, nechá se ustát nějakou tu minutu a pak se podle vzorníku k testu dodanému porovná zabarvení roztoku. Tím se vyčte výsledná hodnota toho co jsem měřili. Každý test má jiné množství jednak měřeného roztoku, činidla, doby čekání. Jiný od výrobce i od měřené látky.
Tak tolik ruční postup. Mě napadlo jak to zautomatizovat. Popíšu měření jedné "veličiny" každá bude mít svůj vlastní "forichtung".
Vzít velkou stříkačku do které nasát příslušně naředěné činidlo (normálně je vysoce koncentrované a dávkuje se po kapkách). Jednoduše vykapu po kapkách činidlo a změřím kolik ho je kapek v 100%. Pak to propočítám na dávky měření a příslušně naředím. Stříkačka s jehlou bude umístěna v držáku a píst bude připevněn k mechanizmu z CD/DVD kde budu krokový motor řídit tak aby šroubovici posunul tak aby vytlačil množství na jedno měření. Pod stříkačkou bude umístěna zkumavka do které se buď jinou stříkačkou a nebo peristaltickou pumpou naplněno patřičné množství kontrolovaného roztoku. Pak se vytlačí příslušné množství činidla, se zkumavkou se zavrtí (aby se látky promíchaly) a pak se počká kolik třeba na chemickou reakci. A taky potřebuji poradit. Napadlo mě tohle :
Z jedné strany zkumavky fotorezistor a z druhé bílá dioda. Výsledný roztok se prosvítí a fotorezistor spočítá kolik na něj dopadá světla. Vytvořím si směsi které budou odpovídat jednotlivým barevným hodnotám co se dají naměřit a z těch si udělám databázi hodnot. Porovnám hodnotu z databáze a to by mi mělo odpovědět jaká je hodnota NO3, P, Fe. I pH se takto dá měřit. levněji než kupovat modul a sondu.
Dalo by se to udělat tak, že by stříkačky a zkumavka byly na otočném kolečku a měření by bylo na jednom místě. Ale bylo by to víc komplikované. Zkumavka se po měření převrátí dnem vzhůru, vylije tak ze sebe obsah a stříkne se do ní destilovaná voda aby ji propláchla.
A otázka je, zda se na tohle hodí fotorezistor a nebo jestli je na tohle lepší jiné, již hotové řešení.

pgerla
Příspěvky: 348
Registrován: 11 dub 2013, 00:17

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od pgerla » 02 dub 2015, 16:13

Mladý chemik :-)
Zajímavá úloha na chemický analyzátor v řádu desítek tisíc korun, či víc.
Pokud roztok mění barvu, volil bych měření barvy, oproti měření průsvitnosti jedním fototranzistorem s diodou. Co bude horší je mechanická výroba bez zařízené dílny. Místo dávkování stříkačkou, bych použil pipetu. Nebo na míru vyrobené kapátko. Měření času už ohlídá jakýkoliv jednočip. Atmega 2560 doplněná o LCD display 128x64px byl by jsi za Einsteina vesnice.

micer
Příspěvky: 127
Registrován: 12 čer 2014, 19:14

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od micer » 02 dub 2015, 18:31

Kolorimetrické metody vyžadují značnou přesnost i rozlišení měření barvy, svit LED je silně závislý na napájení (běžný integrovaný stabilizátor není zas až tak stabilní) a třeba i na teplotě, čase. Bude třeba udělat minimálně jedno měření přes čistou zkumavku (lépe přes destilovanou vodu) a hned potom druhé přes roztok, výsledky porovnat (odečíst). Můžeš to levně vylepšit i tím, že budeš mít dvě bílé LED s různým spektrem a budeš měřit při dvou druzích světla.
Na dávkování jsou výborné malé peristaltické pumpy, dají se i udělat z mikroserva, dvou nebo tří ložisek a tenké silikonové hadičky, nemusí se kupovat.
Určitě to chce čidlo barvy, ne jen fotorezistor.
Zajímavá úloha, pokud to chceš dělat ze zájmu, jinak by to myslím nemělo smysl.

JuraS.
Příspěvky: 304
Registrován: 28 led 2015, 16:06

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od JuraS. » 02 dub 2015, 22:04

A jaké jiné řešení automatického měření by jste tedy použili ? Zkuste mi něco jiného navrhnout. Našel jsem samotnou sondu na nitráty za cca 20.000,- + doprava ale je to sonda určená pro nějaký laboratorní přístroj, ne pro arduino. Jde o to, že v hydroponii mi hromada kytek bude spotřebovávat živiny obsažené v odpadních vodách z akvárií. Tj. jde mi především o NO3, Fe, P. Ostatní stopové prvky co kytky potřebují (rajčata, papriky, chilli, meloun) dodám třeba jednou ondrášovkou za měsíc.
Máte někdo řešení na jednoduché homemade řešení perestaltické pumpy ?

micer
Příspěvky: 127
Registrován: 12 čer 2014, 19:14

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od micer » 03 dub 2015, 22:20

Například zde: http://www.instructables.com/id/Inexpen ... ltic-pump/ , stačí to udělat menší se dvěma ložisky přišroubovanými na dvouramenou páku serva (upraveného na protáčení dokola = využije se jen motor a převody do pomala). Další třeba https://www.youtube.com/watch?v=W2kqxslddnY , tady přímo se servem pro Arduino http://www.plantedtank.net/forums/showt ... p?t=118251 , vytisknutá na 3D printeru s krokáčem (velmi přesné dávkování), .... Stačí?

JuraS.
Příspěvky: 304
Registrován: 28 led 2015, 16:06

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od JuraS. » 04 dub 2015, 10:32

Moc díky. Kouknu na to....

Uživatelský avatar
jrt
Příspěvky: 1334
Registrován: 17 úno 2013, 17:13

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od jrt » 04 dub 2015, 18:21

A tady se dá za US $9,64 přímo koupit peristaltická pumpa pro akvaristy.
jrt
hobbyrobot.cz, profirobot.cz
edurobot.cz, robodoupe.cz

JuraS.
Příspěvky: 304
Registrován: 28 led 2015, 16:06

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od JuraS. » 05 dub 2015, 09:00

Jasan, vím o tom. Včera jsem koupil rozvodnou skříň pro 18 modulů a 3x jistič na 10A. Doplním to ještě o modulové zdroje na 5V a 12V, nějakou přepěťovku atd. Nejsem elektrikář, ale máme v rodině jednoho a od toho si to nechám zapojit. Budu ještě řešit chlazení celé krabice protože to bude na straně kam praží slunce. Asi přes to dám překryt z alobalu ať se slunce odráží jinam. Teď počkám až mi příjde z číny (během 14 dní) zbytek sestavy a začnu to skládat. Uvidím kolik prostoru zbude uvnitř a o těch pumpách z číny vím. Stále ale nevím jak měřit výsledné zabarvení roztoku. Jestli bude stačit použít čirou zkumavku ze skla a prosvítit jí bílou diodou a na druhé straně měřit kolik světla projde přes zabarvený roztok fotoodporem. Nebo jestli na to neexistuje nějaký jiný způsob (nenavrhujte mi kapalinovou chromatografii) který se dá doma za pár kaček použít. Protože pokud to bude moc drahé/složité pak použiju co mám vyzkoušeno. Namíchat akvaristické hnojivo, dát ho do petky, do víčka petky udělat díru, tam vsunout konec infuzního setu, patku pověsit víčkem dolů, do dna udělat dírku špendlíkem a na druhý konec setu dát tenkou jehlu..nastavit kapání : kap.....................kap...................kap...prostě pomalu a pak už nic neřešit. Preventivně do hnojiva přidat o špetku víc dusíku, fosforu a železa a přírodo postarej se sama....ale když tam dávám arduino mega tak bych rád tuhle metodu od letoška změnil a aspoň věděl kolik kapek bylo během 24 hodin a za jak dlouho mi ta 2lt petka vykape....
doplnění :
našel jsem jiné řešení, jen mi chybí nějaké ukázky toho co to v praxi umí (nemyslím tí, že když dám měřit modrou, že arduino odpoví - "modrá" ).
Když jsem viděl tohle tak jsem hned koupil tenhle modul. Dostane hezkou krabičku z polystyrenu a bude koukat zespodu na čirou zkumavku. Do ní se jdou pumpičkou nažene měřený roztok (budu muset vyřešit obousměrný chod aby se vždy nasál ten čerstvý roztok a neměřilo se to co je v hadičce), druhou pumpou se tam dá činidlo. Změří se výsledná barva (do databáze načtu barevné škály co jsou dodané na kontrolních štítcích), vyčte se výsledek. Celý mechanizmus bude na servu co po skončení otočí zkumavkou a vylije obsah.

JuraS.
Příspěvky: 304
Registrován: 28 led 2015, 16:06

Re: DIY řešení kontroly chemických roztoků.

Příspěvek od JuraS. » 07 dub 2015, 12:35

Tak jsem našel konečné, jednodušší řešení. Pomohly mi k tomu diskuze na akva webech kde řešili který kapkový test je nejlepší a nemohli se shodnout. Našel jsem jiné řešení jen trochu z ruky a dražší https://www.sparkyswidgets.com/product/ ... interface/ ale popracuju na tom, dyď mám narozeniny, svátky rodinu...

případně....mám tohle. Napadá vás někoho jak to rozkuchat, měření nechat jak je, napájení udělat z arduina a hodnoty co to změří místo zobrazování na pidi lcd posílat do arduina ?

Odpovědět

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 host