Самодельный длительный тест CO2 для дропчекера
Для любого аквариума справедливоутверждение: чем меньше в нём видимого оборудования, тем лучше. Разумеется, существует необходимый минимум, без которого нельзя обойтись. И, конечно же, предпочтительнее при оформлении аквариума использовать изделия из стекла, поскольку выглядят они неброско, и не нарушают своим видом лёгкости ландшафта.
Несомненно, дропчекер (Drop checker) является обязательным компонентом любого аквариума-травника. Кто-то может возразить, сказав, что лучше использовать рН-контроллер. Я не рекомендую его устанавливать. Во-первых, не всегда экономически оправдано, во-вторых, чревато ошибками в коррекции подачи углекислого газа. На показатель рН в аквариуме кроме КН и содержания растворенного CO2 влияют множество разнообразных факторов, которые не учитываются рН-контроллером. Этот прибор «видит» изменение рН только как излишнюю подачу углекислого газа. В отличие от него, дропчекер отображает адекватность количества растворенного в воде углекислого газа, что значительно важнее, нежели изменение рН. Колебания рН при подаче CO2 
лишь один из факторов. Чем старше аквариум, тем эта закономерность слабее, т.к. количество естесственного буфера – ила и гуминовых кислот – как правило, растёт. К примеру, сами растения в процессе питания тоже оказывают влияние на изменение рН среды. Выходит, дропчекер, в данном случае более точен, и его можно считать необходимым в аквариуме с живыми растениями. Сегодня я расскажу, как самостоятельно приготовить индикаторную жидкость для дропчекера.
Для приготовления эталонного раствора используют непрокаленную пищевую соду NaHCO3. Нам необходимо сделать раствор с КН=4. Для этого мы возьмём:
- 0,12 грамм пищевой соды NaHCO3 и разведём в 1литре дистиллированной воды. Это даст раствор с KH=4, или
- 6 грамм пищевой соды на 5л дистиллированной воды дадут раствор с KH=40; 100мл этого раствора, смешанные с 900мл дистиллированной воды дадут раствор с KH=4 который и используется в дропчекере.
На сайте Амания приводился следующий рецепт:
- “6 грамм пищевой соды на 1л воды даст раствор с KH=200, 10мл этого раствора в 490мл воды дадут KH=4».
Воду следует использовать только двойной дистилляции. Испарение воды приведет к повышению kH и неверным показаниям, поэтому храните эталонный раствор в стеклянной бутылке с плотной пробкой. Не стоит забывать, чем больше концентрация соли, тем выше вероятность погрешности. Поэтому, чем меньше соли вы растворяете в большем объёме дистиллированной воды, тем точнее необходимый нам показатель КН в растворе. Исходя из этого, мне представляется наиболее удобным 2-ой рецепт. На втором этапе изготовления длительного теста в эталонный раствор с KH=4 надо добавить индикатор. Для приготовления индикаторного раствора:
- растворить 0,1г бромотимола в 10мл 4% раствора гидроксида натрия NaOH(каустическая сода), добавить 20мл спирта, и разбавить в 1л дистиллированной воды. Раствор будет ярко-голубого цвета. Если он зеленый, добавлять по капле гидроксид натрия пока раствор не станет голубым. Индикатор добавляется в эталонный раствор до насыщенной окраски. Количество индикатора влияет только на насыщенность цвета, и не влияет на точность показаний длительного теста.
Залейте длительный тест в дропчекер. Если концентрация CO2 в аквариумной воде будет выше чем рекомендуемые 30мг/л цвет теста будет желто-зеленым или даже желтым. Если менее 30мг/л – голубым или голубовато-зеленым. Так как растворённый CO2 из воды аквариума должен сначала перейти в воздушную прослойку, а потом в тестовый раствор внутри дропчекера, истинное значение концентрации CO2 в аквариуме он покажет не ранее чем через 2-3 часа.
Обратите внимание, чем точнее весы, тем качественнее получится на выходе длительный тест CO2. Найти точные весы сложно, соответственно, сложно сделать качественный тест CO2. Именно поэтому проще и надёжнее купить длительный тест CO2 Dennerle, тем более, что его расход невелик и хватает его надолго.
К сожалению, не всем жителям нашей необъятной Родины он доступен в продаже. Возможно, эта заметка окажется полезной для многих посетителей нашего сайта – поклонников аквариумов с живыми растениями.
Пышных подводных садов и пусть наше хобби приносит в дом и офис только радость.
Источник
Самодельный индикатор CO², pH, kH
Здравствуйте, уважаемые.
Я как-бы не олигарх, да и когда-то что-то с химией мутил. Малость знаю. Вообщем насмотревшись на «чудо индикаторы» (жидкие) за «много денег», вот подумал. В принципе, все эти индикаторы CO², заправляемых в дропчекеры (гггг. слово то какое придумали, по русски называется «газоанализатор» 🤫) представляют из себя смесь различных (в большинстве своем трех) индикаторов. Ну наверное все в школе баловались всякими пургенами (сори. Фенолфталеин), и др. реактивами для качественного определения среды.
Так может кто уже и где придумал, в какой пропорции их замешать (стоят они по отдельности копейки), оттитровать (шкала цветовая) чтоб не тратиться на пузырек со спичечный коробок как в х.з. что.
===
Вот собсно и вопрос. Может кто уже экспериментировал на эту тему. Переплачивать за то, что китайцы замешали 3 раствора в одну банку, разлили по микротюбикам и продают по 20 баксов. как-то желания нет, тем более я знаю, что сие сотворить это не атомный реактор изготовить, а просто подобрать пропорции индикаторов, .
===
Думаю, обратившись на какойнит форум химиков, там подскажут, но может кто уже тут что делал и результаты имеются? Тогды тыкните в ссылку. ))))
Спасибо.
Георгий Кормчий
Переплачивать за то, что китайцы замешали 3 раствора в одну банку, разлили по микротюбикам и продают по 20 баксов. как-то желания нет
Источник
Измеритель-сигнализатор уровня CO2.
«В доме было все краденое, и даже воздух был какой-то спертый» (А. Кнышев, писатель-сатирик). В статье предлагается устройство, которое определяет концентрацию углекислого газа в помещении («спертость воздуха») и выдает световые и звуковые сигналы при превышении установленных порогов качества воздуха.
Рекомендуется руководителям подразделений к установке в производственных помещениях для объективного определения необходимости их проветривания в целях сбережения здоровья работников и повышения производительности труда.
Введение.
Качество воздуха в помещениях жилых и общественных зданий обеспечивается необходимым уровнем вентиляции, поддерживающим допустимые значения содержания углекислого газа в помещениях. В России действует межгосударственный стандарт ГОСТ 30494–2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», в котором указаны четыре класса помещений, в зависимости от объема углекислого газа, измеренного в см3в 1 м3 воздуха.
В международной практике принято измерять концентрацию углекислого газа в «ppm» (partspermillion – частей на миллион). Т.е. 1 ppm — это одна миллионная доля. Концентрация СО2 в 1 ppm означает, что в 1 м3 воздуха содержится 1 см3 углекислого газа. Например, на улице уровень СО2 составляет 350…400 ppm
Уровень концентрации СО2 в помещении служит основным показателем качества воздуха. Он выступает как индикатор, по которому можно судить не только о других загрязнителях, но и о том, насколько хорошо работает вентиляционная система в здании. Исследования ученых-экологов показывают, что если в воздухе присутствуют, кроме углекислого газа, летучие органические соединения и формальдегиды, то достаточно следить только за СО2. Если вентиляция справляется с ним, то остальные загрязнители также остаются на низком уровне. Более того, по СО2 можно судить и о количестве бактерий в воздухе. Чем больше углекислого газа, тем хуже справляется вентиляция и тем больше в воздухе разных бактерий и грибков. Особенно отчетливо это заметно зимой, когда интенсивность вентиляции падает, а количество респираторных инфекций растет.
Уровни концентрации СО2 и их влияние на человека изображены на рисунке (Рисунок 1).
Рисунок 1. Влияние концентрации СО2 на человека
На рисунке: ASRAE — American Society_of_Heating, Refrigeratingand Air-Conditioning Engineers (Американское Общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха).
OSHA — Occupational_Safetyand_Health_Administration (Федеральное агентство США, которое регулирует охрану труда). Как видно из рисунка данные российского и американского стандарта по микроклимату в помещении практически совпадают.
Предлагаемое устройство является измерителем-сигнализатором уровня углекислого газа в помещении. Оно проводит периодические измерения концентрации углекислого газа в помещении с выводом полученного значения на ЖК-дисплей. Устройство анализирует полученное значение концентрации углекислого газа, классифицирует ее степень по трем установленным классам состояния воздуха («свежий воздух», «норма», «душно») и сигнализирует о качестве воздуха светодиодными индикаторами. Каждому классу качества воздуха соответствует светодиод определенного цвета свечения: зеленый – свежий воздух, желтый – норма, красный – душно. При этом если устройство определило, что концентрация СО2 в помещении превысила значение «душно», то дополнительно к светодиоду красного цвета свечения включается прерывистый звуковой сигнал.
Пользователь может самостоятельно задать пороговые уровни концентрации СО2 исходя из строительных норм, санитарных норм или собственного предпочтения.
Кроме измерения уровня СО2, устройство также измеряет и отображает на ЖК-дисплее еще два важных климатических параметра: температуру и влажность воздуха в помещении.
Внешний вид устройства показан на рисунке (Рисунок 2).
Рисунок 2. Внешний вид станции
Видео с демонстрацией работы станции представлено ниже:
Электрическая схема.
Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема электрическая принципиальная
Устройство собрано на микроконтроллере ATmega8. Цепочка R1С3 обеспечивает начальный сброс (!Reset) микроконтроллера при включении. Предусмотрено внутрисхемное программирование МК через разъем XP1 «SPI программатор».
Фьюзы МК ATmega8: HIGH=0xD9, LOW=0xE4.
Основным измерительным прибором устройства является инфракрасный датчик CO2 MH-Z19B. Датчик подключен к МК по UART (линии RXD, TXD). Программа МK опрашивает датчик не чаще чем 1 раз в 10 секунд. В ответ на запрос концентрации СО2 (команда 0x86) датчик посылает последовательно 9 байт, которые записываются в буферный массив программы. 2-й и 3-й элементы массива содержат значение концентрации СО2, последний элемент массива содержит контрольную сумму. Согласно документации на датчик, требуется около трех минут, чтобы он вышел на рабочий режим. Первое время после включения он будет выдавать неточные значения.
Дополнительным измерительным прибором является датчик температуры и влажности DHT11, который также опрашивается не чаще чем 1 раз в 10 секунд (опрос происходит в едином цикле с опросом датчика CO2 MH-Z19B). МК взаимодействует с датчиком по последовательному одно-проводному двунаправленному интерфейсу. В ответ на запрос датчик возвращает 5 байт. Первые два байта содержат значение влажности, целая и десятичная части. Следующие два байта являются значением температуры по Цельсию, целая и десятичная части. Последний байт — это контрольная сумма, которая является суммой первых четырех байтов. Следует отметить, что на точность показаний датчика DHT11 по влажности — очень много нареканий в среде пользователей. Для приближения показаний датчика к приемлемым значениям в программу введена корректирующая поправка, которая задается пользователем во время эксплуатации устройства и сохраняется в EEPROM. Эту поправку следует вводить после сравнения показаний относительной влажности устройства с другим прибором, показаниям которого принято доверять. Линия интерфейса DATA датчика DHT11 «подтянута» к питанию VCC резистором R7.
Управление устройством осуществляется с помощью кнопок SA1 «Установка», SA2 «+» (увеличение значения параметра) и SA3 «-» (уменьшение значения параметра). При помощи этих кнопок устанавливаются нижний и верхний пороги концентрации СО2, включается или отключается громкоговоритель устройства, устанавливается корректирующая поправка на показание относительной влажности воздуха.
В качестве дисплея используется жидкокристаллический индикатор типа WH-1602A.Потенциометром R8 регулируется яркость подсветки индикатора. На дисплее отображаются текущие значения концентрации СО2, температуры и относительной влажности в помещении, а также настраиваемые параметры устройства в режиме «установка».
Светодиодные индикаторы VD2, VD3, VD4 — обеспечивают сигнальное отображение уровня СО2: ниже нижнего порога – зеленый («свежий воздух»), между нижнем и верхним порогами – желтый («норма»), выше верхнего порога – красный («душно»).
Звуковой сигнал с вывода 15 МК, через регулятор громкости резистор R6 — усиливается усилителем низкой частоты на транзисторах VT1 и VT2. Для воспроизведения звука используется громкоговоритель SP1 с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом.
Питание устройства осуществляется от сетевого источника питания напряжением 5 Вольт. На схеме изображен разъем питания от USB. В авторском опытном изделии источник питания помещен в один корпус вместе с устройством.
Печатные платы.
Печатные платы разработаны в программе DipTrace. Они выполнены на одностороннем фольгированном стеклотекстолите. Расположение деталей на основной печатной плате показано на рисунке (Рисунок 4). На рисунке перемычки выделены цветными ломаными линиями. Печатная плата со стороны дорожек показана на рисунке (Рисунок 5).
Рисунок 4. Основная печатная плата. Вид со стороны деталей.
Рисунок 5. Основная печатная плата со стороны дорожек. Зеркальное изображение.
Плата кнопок управления и сигнальных индикаторов показана на рисунках (Рисунок 6 и Рисунок 7).
Рисунок 6. Плата управления. Вид сверху.
Рисунок 7. Плата управления. Вид снизу.
Монтаж.
Станция смонтирована в корпусе универсальной коробки для кабельных каналов «Промрукав» — IP42; 400V; полистирол ГОСТ Р 50827.1-2009 ТУ 3464-001-97341529-2012. Артикул 40-0460. На передней стороне корпуса прорезаны окна для дисплея, датчика CO2 MH-Z19B, датчика температуры и влажности DHT11, отверстия для кнопок и светодиодов.
Размещение радиодеталей на печатной плате и комплектующих изделий показано на рисунках (Рисунок 8 и Рисунок 9).
Рисунок 8. Размещение деталей на плате и комплектующие изделия
Рисунок 9. Дисплей, датчики, пульт управления на плате.
Архив к статье содержит:
1.Папку CO2meter – файлы проекта на Си в среде AtmelStudio 7.
2.CO2meter.dch – схема электрическая принципиальная в формате DipTrace и в формате рисунка jpg.
3.CO2meter.dip – печатная плата устройства в формате DipTrace.
4.CO2meter_button.dip – печатная плата Пульта управления в формате DipTrace.
5.CO2meter.hex – загрузочный файл для МК.
P.S. Ещё была мысль — приделать к устройству привод для автоматического открытия-закрытия фрамуги. Пока не реализовал, но если появится такая необходимость, о чём пишите в комментариях, то всегда можно усовершенствовать устройство.
Удачи Вам в творчестве и всего наилучшего!
Скачать архив.
Источник