آب ابزار دقیق

سنسور اندازه گیری TDS

آوریل 10, 2018
Mahar Fan Abzar Co

جهت اندازه گیری کل ذرات جامد محلول در آب Total Dissolved Solids از روش اندازه گیری هدایت الکتریکی استفاده می شود.

واحد اندازه گیری TDS میلیگرم بر لیتر است.

پارامتر TDS آب چیست؟

TDS یکی از پارامترهای سنجش کیفیت آب Total Dissolved Solid به معنای کل جامدات محلول در آب است. این متغیر بر حسب ppm گزارش میشود. معمولا TDS در کنار پارامتر های سنجش دیگر گزارش میشود و به تنهایی معیار مناسبی برای سنجش آب نیست. به عنوان مثال آبی که دارای TDS پایین است ممکن است دارای مقدار زیادی املاح نامحلول باشد. یا آبی با TDS 50 که حاوی کلسیم است به مراتب کیفیت بهتری از آب با TDS 20 حاوی نیترات کیفیت بهتری دارد. پی‌نوشت: در صورتی که قصد سنجش معیار TDS مراحل تصفیه دستگاه خود را دارید می‌بایست آب خروجی ممبران را اندازه‌گیری نمایید. چراکه آب خروجی از شیر برداشت دستگاه توسط مراحل فرآوری غنی سازی شده‌است به عبارتی حاوی املاح محلول خوب است. همچنین لازم به توضیح است که دستگاه‌های سنجش تجاری TDS موجود در بازار امکان کالیبره شدن را نداشته و دارای مقدار قابل توجهی خطا می‌باشند. اما می‌توان به عنوان سنجش عملکرد عمومی دستگاه از آن استفاده نمود.

sensors prominent gmbh
sensors prominent gmbh

 

 

 

 

 

 

 

سنسور TDS و رابط آردوینو برای نظارت بر کیفیت آب

بررسی اجمالی

TDS (کل جامدات محلول) نشان می دهد که چند میلی گرم از جامدات محلول در یک لیتر آب حل شده است. به طور کلی، هر چه مقدار TDS بالاتر باشد، مواد جامد محلول بیشتری در آب حل می شوند و آب تمیزتر می شود. بنابراین، مقدار TDS می تواند به عنوان یک نقطه مرجع برای انعکاس تمیزی آب استفاده شود . این را می توان برای آب خانگی، هیدروپونیک و سایر زمینه های آزمایش و نظارت بر کرد.

بنابراین، در این پروژه، سنسور Gravity Analog TDS را با میکروکنترلر آردوینو وصل کرده و مقدار را در صفحه نمایش LCD . بستگی دارد دما . بنابراین سنسور دمای ضد آب DS18B20 برای اندازه گیری دمای آب اضافه می شود. دمای اندازه گیری شده با سنسور TDS برای جبران خوانش با کالیبراسیون بالا و دقت می شود. کد، نمودار مدار، و تمام مراحل دیگر در زیر آورده شده است.

برای آگاهی بیشتر از کیفیت آب ، می توانید سنسور Ph ، کدورت و DO را نیز به این مدار اضافه کنید.

لایحه مواد

در زیر اجزای مورد نیاز برای ساخت این پروژه آورده شده است. تمامی قطعات را می توان به راحتی از آمازون . لینک قطعات خریداری شده داده شده است.

SNاجزاءشرحتعداد
1آردوینو UNOهیئت توسعه آردوینو UNO R31https://amzn.to/388eC7D
2سنسور TDSسنسور گرانشی TDS از DfRobot1https://amzn.to/2VKsn9S
3سنسور DS18B20سنسور دمای یک سیم ضد آب DS18B201https://amzn.to/2Ij8z5E
4صفحه نمایش ال سی دینمایشگر LCD JHD162A 16X21https://amzn.to/2VQ9S3M
5پتانسیومتر10 هزار1https://amzn.to/3cnZeHs
6مقاومت4.7 هزار1https://amzn.to/3ckzqvm
7سیم های اتصالسیم های جامپر10https://amzn.to/2L8Xc1p
8تخته نان–1https://amzn.to/2YM6YyS

 

 

“TDS” چیست؟

TDS مخفف عبارت Total Dissolved Solids در یک مایع است که شامل مواد آلی و معدنی به شکل معلق مولکولی، یونی یا میکروگرانولی می باشد. TDS به طور کلی بر حسب قسمت در میلیون (ppm) یا میلی گرم در لیتر (mg/L) می شود. TDS ارتباط مستقیمی با کیفیت آب دارد، یعنی هرچه رقم TDS کمتر باشد، آب خالص تر است. به عنوان مثال، آب تصفیه شده اسمز معکوس دارای TDS بین 0 تا 10 خواهد بود، در حالی که آب لوله کشی بسته به محل زندگی شما در جهان بین 20 تا 300 متغیر است.

موادی که جامدات محلول در آب را تشکیل می دهند شامل موادی مانند مواد معدنی، نمک ها، مواد آنیونی و کاتیونی می باشد. آنها همچنین می توانند شامل آلاینده هایی مانند فلزات سنگین و سایر مواد مانند مواد آلی باشند که ممکن است به سیستم تامین آب شما نشت کرده باشند.

TDS متر چیست و چگونه کار می کند؟

یک متر TDS اساساً یک بار الکتریکی (EC) سنج است که به وسیله آن دو الکترود با فاصله مساوی از هم در آب وارد می شوند و برای اندازه گیری بار استفاده می شوند. نتیجه توسط TDS متر و به رقم ppm تبدیل می شود.

اگر آب فاقد مواد محلول باشد و خالص باشد، هدایت بار ندارد و در نتیجه مقدار ppm 0 خواهد داشت. برعکس، اگر آب مملو از مواد محلول باشد، رسانای بار می‌شود و عدد ppm حاصله متناسب با تعداد مواد جامد محلول است. این به این دلیل است که تمام جامدات محلول دارای بار الکتریکی هستند که امکان هدایت بار الکتریکی بین الکترودها کند.

برای چه مواردی می توان از متر TDS استفاده کرد؟

علاوه بر اندازه گیری TDS منابع آب آشامیدنی، می توان از TDS متر برای اندازه گیری موارد زیر استفاده کرد:
1. مخازن ماهی و آکواریوم

ماهی ها به TDS و pH خاصی مشابه محیط طبیعی که در آن زندگی می کنند نیاز دارند. ماهی های آب شیرین کمتر از 400ppm نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر از ماهی های آب شیرین به کمتر از این نیاز دارند. ماهی های آب شور به قرائت TDS بین 5000 تا 50000ppm نیاز دارند.

2. هیدروپونیک

TDS متر یک کمک مفید برای اندازه گیری سریع غلظت مواد مغذی محلول هیدروپونیک است.

3. استخر و آبگرم

TDS پایین می تواند به جلوگیری از مشکلات نگهداری، تحریک پوست و شکوفه های جلبکی کمک کند.

4. نقره کلوئیدی

امروزه مصرف کنندگان زیادی از نقره کلوئیدی وجود دارد که از یک متر TDS برای اندازه گیری غلظت نقره کلوئیدی خود در قسمت در میلیون (ppm) استفاده می کنند. متر TDS اندازه گیری نسبتا دقیقی را ارائه می دهد.

 

سنسور TDS آنالوگ جاذبه

سنسور TDS آنالوگ گرانشی یک سنسور/متر TDS سازگار با آردوینو برای اندازه گیری مقدار TDS آب است. می توان آن را برای آب خانگی، هیدروپونیک و سایر زمینه های آزمایش کیفیت آب اعمال کرد. این محصول از 3.3 ورودی ولتاژ عریض 0 تا 2.3 ولت و خروجی ولتاژ آنالوگ

منبع تحریک یک سیگنال AC است که می تواند به طور موثری از قطبی شدن و عمر پروب را طولانی تر کند، در عین حال می تواند به افزایش پایداری سیگنال خروجی کمک کند. آب پروب TDS است، می توان آن را برای اندازه گیری طولانی در آب غوطه ور کرد.

مشخصات

1. ولتاژ ورودی: 3.3 ~ 5.5 ولت
2. ولتاژ خروجی: 0 ~ 2.3 ولت
3. جریان کار: 3 ~ 6 میلی آمپر
4. محدوده اندازه گیری TDS: 0 ~ 1000ppm
5. دقت اندازه گیری TDS: ± 10٪ FS (25 ℃)
6. پروب TDS با تعداد سوزن: 2

توجه و چیزهایی که باید به خاطر بسپارید

پروب را نمی توان در آب بالای 55 درجه سانتیگراد استفاده کرد.
کاوشگر نمی تواند خیلی نزدیک به لبه ظرف باشد، در غیر این صورت، روی خواندن تأثیر می گذارد.
سر و کابل پروب ضد آب هستند اما کانکتور و برد فرستنده سیگنال ضد آب نیستند.

رابط سنسور TDS آنالوگ گرانشی با آردوینو

حالا بیایید نحوه ارتباط سنسور TDS با آردوینو . نمودار مدار در زیر آورده شده است.

اتصال سنسور TDS با آردوینو نسبتاً ساده است. VCC را به آردوینو 5 ولت و GND را به GND وصل کنید. پایه آنالوگ آن را به هر پایه آنالوگ آردوینو وصل کنید. در مورد من، من از پین آنالوگ A1 آردوینو استفاده کردم.

کد منبع/برنامه

در اینجا یک کد ساده برای رابط سنسور TDS با آردوینو آورده شده است. برای آن به یک کتابخانه نیاز دارید.

 

کتابخانه سنسور Gravity TDS را دانلود کنید

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
#include <EEPROM.h>
#include “GravityTDS.h”
#define TdsSensorPin A1
GravityTDS gravityTds ;
شناور دمای = 25 , tdsValue = 0 ;
خالی تنظیم ( )
{
سریال . شروع ( 115200 ) ;
gravityTds . setPin ( TdsSensorPin ) ;
gravityTds . setAref ( 5.0 ) ; //ولتاژ مرجع در ADC، 5.0 ولت پیش فرض در آردوینو UNO
gravityTds . setAdcRange ( 1024 ) ; //1024 برای ADC 10 بیتی؛ 4096 برای ADC 12 بیتی
gravityTds . شروع ( ) ; //مقداردهی اولیه
}
خالی حلقه ( )
{
//temperature = readTemperature(); //سنسور دمای خود را اضافه کنید و آن را بخوانید
gravityTds . تنظیم ( دما ) ; // دما را تنظیم کنید و جبران دما را اجرا کنید
gravityTds . به روز رسانی ( ) ; //نمونه و محاسبه کنید
tdsValue = گرانشTds . getTdsValue ( ) ; // سپس مقدار را دریافت کنید
سریال . چاپ ( tdsValue , 0 ) ;
سریال . println ( “ppm” ) ;
تاخیر ( 1000 ) ;
}

 

هنگامی که کد آپلود شد، می توانید به سادگی پروب TDS را در آب قرار دهید و خواندن را در مانیتور سریال .

 

رابط سنسور TDS آنالوگ گرانشی با آردوینو و نمایشگر LCD

اضافی صفحه نمایش LCD و با آردوینو کنیم. ما مقدار TDS را در صفحه نمایش LCD نمایش خواهیم داد. نمودار مدار در زیر آورده شده است

کد منبع/برنامه با نمایشگر LCD

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
#include <EEPROM.h>
#include “GravityTDS.h”
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal ال سی دی ( 12 , 11 , 5 , 4 , 3 , 2 ) ;
#define TdsSensorPin A1
GravityTDS gravityTds ;
شناور دمای = 25 , tdsValue = 0 ;
خالی تنظیم ( )
{
سریال . شروع ( 115200 ) ;
ال سی دی . شروع ( 16 , 2 ) ;
gravityTds . setPin ( TdsSensorPin ) ;
gravityTds . setAref ( 5.0 ) ; //ولتاژ مرجع در ADC، 5.0 ولت پیش فرض در آردوینو UNO
gravityTds . setAdcRange ( 1024 ) ; //1024 برای ADC 10 بیتی؛ 4096 برای ADC 12 بیتی
gravityTds . شروع ( ) ; //مقداردهی اولیه
}
خالی حلقه ( )
{
//temperature = readTemperature(); //سنسور دمای خود را اضافه کنید و آن را بخوانید
gravityTds . تنظیم ( دما ) ; // دما را تنظیم کنید و جبران دما را اجرا کنید
gravityTds . به روز رسانی ( ) ; //نمونه و محاسبه کنید
tdsValue = گرانشTds . getTdsValue ( ) ; // سپس مقدار را دریافت کنید
سریال . چاپ ( tdsValue , 0 ) ;
سریال . println ( “ppm” ) ;
ال سی دی . setCursor ( 0 , 0 ) ;
ال سی دی . print ( “TDS Value:” ) ;
ال سی دی . setCursor ( 0 , 1 ) ;
ال سی دی . چاپ ( tdsValue , 0 ) ;
ال سی دی . چاپ ( “PPM” ) ;
تاخیر ( 1000 ) ;
ال سی دی . روشن ( ) ;
}

 

پس از بارگذاری کد، اکنون می توانید TDS آب و در صفحه نمایش LCD 16×2 نمایش دهید .

سنسور TDS جبران‌شده دما با آردوینو

دو کد فوق فقط در صورتی معتبر است که آب دمای 25 درجه سانتیگراد باشد. اگر افزایش یا کاهش دما وجود داشته باشد، خوانش نادرست خواهد بود زیرا رسانایی بر اساس دما تغییر می کند.

بنابراین، برای رفع این مشکل باید ضریب دما را در کد قرار دهیم. این سنسور هیچ سنسور دما . بنابراین باید یک سنسور دمای خارجی اضافه کنیم. به سنسور دمای ضد آب DS18B20 دلیل رابط کاربری آسان و دقت بالا گزینه مناسبی برای آن است. بنابراین نمودار مدار جدید چیزی شبیه به زیر می شود.

پایه خروجی سنسور دمای ضد آب DS18B20 را به هر پایه دیجیتالی وصل کنید. در مورد من، من از دیجیتال پین 7 آردوینو استفاده کردم. پایه خروجی را از طریق مقاومت 4.7K به منبع تغذیه 5 ولت همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است،

کد منبع/برنامه با جبران دما

در اینجا کد منبع سنسور TDS با جبران دما وجود دارد. ما به دو کتابخانه اضافی برای این کد نیاز داریم زیرا DS18B20 به یک سیم و کتابخانه دالاس . بنابراین آن را از زیر دانلود کنید و به پوشه libray اضافه کنید.

کتابخانه OneWire را دانلود کنید
دانلود کتابخانه دالاس

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
#include <EEPROM.h>
#include “GravityTDS.h”
#include <LiquidCrystal.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
LiquidCrystal ال سی دی ( 12 , 11 , 5 , 4 , 3 , 2 ) ;
#define ONE_WIRE_BUS 7
#define TdsSensorPin A1
OneWire oneWire ( ONE_WIRE_BUS ) ;
GravityTDS gravityTds ;
؛ سنسورهای ( &oneWire)
float tdsValue = 0 ;
خالی تنظیم ( )
{
سریال . شروع ( 115200 ) ;
ال سی دی . شروع ( 16 , 2 ) ;
سنسورها _ شروع ( ) ;
gravityTds . setPin ( TdsSensorPin ) ;
gravityTds . setAref ( 5.0 ) ; //ولتاژ مرجع در ADC، 5.0 ولت پیش فرض در آردوینو UNO
gravityTds . setAdcRange ( 1024 ) ; //1024 برای ADC 10 بیتی؛ 4096 برای ADC 12 بیتی
gravityTds . شروع ( ) ; //مقداردهی اولیه
}
خالی حلقه ( )
{
سنسورها _ درخواست دما ( ) ;
gravityTds . setTemperature ( حسگرها . getTempCByIndex ( 0 ) ) ; // دما را تنظیم کنید و جبران دما را اجرا کنید
gravityTds . به روز رسانی ( ) ; //نمونه و محاسبه کنید
tdsValue = گرانشTds . getTdsValue ( ) ; // سپس مقدار را دریافت کنید
سریال . چاپ ( tdsValue , 0 ) ;
سریال . println ( “ppm” ) ;
سریال . print ( “دما: ” ) ;
سریال . چاپ ( حسگرها . getTempCByIndex ( 0 ) ) ;
ال سی دی . setCursor ( 0 , 0 ) ;
ال سی دی . print ( “TDS:” ) ;
ال سی دی . چاپ ( tdsValue , 0 ) ;
ال سی دی . چاپ ( “PPM” ) ;
ال سی دی . setCursor ( 0 , 1 ) ;
ال سی دی . print ( “Temp:” ) ;
ال سی دی . چاپ ( حسگرها . getTempCByIndex ( 0 ) ) ;
ال سی دی . چاپ ( “C” ) ;
تاخیر ( 1500 ) ;
ال سی دی . روشن ( ) ;
}

اکنون پس از آپلود کد می توانید مقدار دقیق و صحیح TDS را در PPM به همراه دما بخوانید.

این قرائت زمانی است که هر دو سنسور در هوا قرار می گیرند.

وقتی مقداری املاح یونی محلول مانند نمک به آن اضافه می شود رسانایی محلول افزایش می یابد و بنابراین می توانیم مقدار TDS را بالاتر ببریم. در تصویر زیر 2 قاشق نمک اضافه کردم و هم زدم. ارزش TDS بلافاصله افزایش یافت.

آموزش تصویری

TDS متر با استفاده از سنسور TDS و دما با آردوینو || اندازه گیری کیفیت آب در PPM
تماشا را در یوتیوب .

 

اگر می‌خواهید پارامترهای کیفیت آب مانند TDS، EC و دما را بررسی کنید، می‌توانید پروژه‌ها را در اینجا دنبال کنید: TDS متر مبتنی بر اینترنت اشیا با استفاده از ESP8266 .

 

معرفی

گرانش: سنسور/متر TDS آنالوگ برای نمای کلی آردوینو

 

گرانش: سنسور/متر آنالوگ TDS برای آردوینو یک کیت متر TDS سازگار با آردوینو برای اندازه گیری مقدار TDS آب است تا تمیزی آب را منعکس کند. متر TDS را می توان برای آب خانگی، هیدروپونیک و سایر زمینه های آزمایش کیفیت آب اعمال کرد. همچنین می توانید راهنمای انتخاب کنید تا با سری سنسور مایع ما بیشتر آشنا شوید.

TDS (کل جامدات محلول) نشان می دهد که چند میلی گرم از جامدات محلول در یک لیتر آب حل شده است. به طور کلی، هر چه مقدار TDS بیشتر باشد، مواد جامد محلول بیشتری در آب حل می شود و آب تمیزتر می شود. بنابراین، مقدار TDS را می توان به عنوان یکی از مراجع برای انعکاس تمیزی آب استفاده کرد.


(به نقل از گوگل)

قلم TDS تجهیزاتی است که به طور گسترده ای برای اندازه گیری مقدار TDS استفاده می شود. قیمت مقرون به صرفه است و استفاده از آن آسان است، اما قادر به انتقال داده ها به سیستم کنترل برای نظارت آنلاین برای انجام برخی تجزیه و تحلیل کیفیت آب نیست. ابزار حرفه ای دقت بالایی دارد و می تواند داده ها را به سیستم کنترل ارسال کند، اما قیمت آن برای افراد عادی گران است. برای این منظور، ما یک کیت حسگر آنالوگ TDS را راه اندازی کرده ایم که با آردوینو، پلاگین و بازی سازگار است و به راحتی قابل استفاده است. مطابق با کنترلر آردوینو ، می توانید به راحتی یک آشکارساز TDS بسازید تا مقدار TDS مایع .
این سنسور tds از ورودی ولتاژ عریض 3.3 ~ 5.5 ولت و خروجی ولتاژ آنالوگ 0 تا 2.3 ولت پشتیبانی می کند که باعث می شود با سیستم یا برد کنترل 5 ولت یا 3.3 ولت سازگار باشد. منبع تحریک یک سیگنال AC است که می تواند به طور موثری از قطبی شدن پروب جلوگیری کند و عمر پروب را طولانی تر کند، در عین حال پایداری سیگنال خروجی را افزایش دهد. پروب TDS ضد آب است، می توان آن را برای مدت طولانی در آب غوطه ور کرد.

از این تی دی متر می توان در کاربردهای کیفی آب مانند آب خانگی، هیدروپونیک استفاده کرد. با استفاده از این محصول می توانید به راحتی یک آشکارساز TDS را انجام دهید تا تمیزی آب را برای محافظت از سلامت خود منعکس کند.
اگر می خواهید یک دستگاه تصفیه آب ساده بسازید، خرید همراه با آن را توصیه می کنیم گرانش: کیت سنسور ضد آب DS18B20

توجه:
1. پروب را نمی توان در آب بالاتر از 55 درجه سانتیگراد استفاده کرد.
2. کاوشگر را نمی توان خیلی نزدیک به لبه ظرف رها کرد، در غیر این صورت، روی خواندن تأثیر می گذارد.
3. سر و کابل پروب ضد آب هستند، اما کانکتور و برد فرستنده سیگنال ضد آب نیستند. لطفا مراقب باش.

امکانات

  • ولتاژ ورودی: 3.3 ~ 5.5 ولت
  • خروجی سازگاری خوب: خروجی سیگنال آنالوگ 0 تا 2.3 ولت، سازگار با کنترل کننده 5 ولت یا 3.3 ولت
  • منبع تحریک AC: به طور موثری از قطبش پروب جلوگیری می کند
  • پروب ضد آب
  • استفاده آسان: سازگار با آردوینو، اتصال ساده، وصل و پخش بدون لحیم کاری

مشخصات

گرانش: سنسور/متر TDS آنالوگ برای مشخصات فنی آردوینو

تابلوی فرستنده سیگنال

  • ولتاژ ورودی: 3.3 ~ 5.5 ولت
  • ولتاژ خروجی: 0 ~ 2.3 ولت
  • جریان کار: 3 ~ 6 میلی آمپر
  • محدوده اندازه گیری TDS: 0 ~ 1000ppm
  • دقت اندازه گیری TDS: ± 10% FS (25 ℃)
  • اندازه ماژول: 42 * 32 میلی متر
  • رابط ماژول: PH2.0-3P
  • رابط الکترود: XH2.54-2P

پروب TDS

  • تعداد سوزن: 2 عدد
  • طول کل: 83 سانتی متر
  • رابط اتصال: XH2.54-2P
  • رنگ سیاه
  • موارد دیگر: پروب ضد آب

اسناد

سنسور TDS ویکی محصول
TDS متر اسناد بیشتر

لیست حمل و نقل

  • TDS متر آنالوگ برای آردوینو x1
  • پروب TDS x1 ضد آب
  • کابل سنسور آنالوگ 3 پین x1