Перейти к содержанию
    

Самодельный измеритель pH + китайский электрод

Помогите разорвать порочный круг.

Изобретается велосипед в виде измерителя pH.

На входе LMC6041 (самое подходящее из того, что было) далее всё неинтересно. Оцифровываем и выводим на экран пока.

Проблема в том, что не могу добиться стабильности. К примеру, беру и несколько раз погружаю электрод в буферный раствор. Предварительно ополаскивая.

Каждый раз получаю разные показания в пределах половины единицы.

Или можно несколько раз выключить - включить питание прибора с тем же эффектом.

Далее интереснее. Если оставить электрод в растворе на день/ночь, показания уползут на единицу - две.

Под подозрением были и входной операционник и цепи преобразования. Провёл пару лабораторок. На первый взгляд всё в порядке. 

Что ещё может быть? Китайский электрод?  При включении или смене буферного раствора показания изменяются небыстро.

Значительные изменения происходят примерно соизмеримо с предполагаемой постоянной времени входной цепи + датчик.

А дальше идёт медленный, но существенный дрейф. Что то стабильное получается примерно через минут 20 - полчаса.

Но с дальнейшим дрейфом в часы - десятки часов.

 

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А где порочный круг?

Кроме родины об электроде сказать нечего? Стеклянный... хлорсеребряный?

Хорошо ли отмыта плата, есть ли охранные кольца и экран?

Попробуйте сделать интегратор на Вашем усилителе на плате и пленочном конденсаторе. Или на вход его... Короче говоря, измерить утечку на входе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

 

Порочный круг в том, что я не могу понять за какой конец одеяла тянуть. Толи у меня с электроникой проблема.

LMC6041 недостаточно и электрод таки поляризуется. Толи китайцы брак прислали. А проверить пока нечем.

Входная цепь в воздухе. Лабораторку по входным токам ОУ делал. С даташитом совпадает. 

Электрод... чтоб я так в китайских понимал что-то...  стеклянный.

Точнее не так. Он комбинированный. Два в одном, и измерительный и опорный.

Изменено пользователем АндрейЦ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ваш ОУ описан в первых строках как буфер для pH-метров, поэтому если ток в пределах...

Отсюда не видно, но где Вы взяли буфер? Сами сделали? Из каких реактивов? Просто в воде будет (может) растворяться углекислый газ, что смещает...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пардон. Буферы вот такие:

Spoiler

2981057364_w640_h640_ph-kalibrovochnye-b

По поводу растворения газа. Вот какое поведение я вижу. Выключаю прибор. Жду некоторое время и включаю. Вижу некие показания АЦП. Допустим это

соответствует рН 4. Выключаю прибор. Жду, включаю прибор. Вижу другие показания. Например 3,9. Снова выключаю-включаю и могу увидеть 4,2.

Далее. Вытаскиваю электрод. Промываю и снова опускаю в раствор. И показания так же будут другими. В пределах половины единицы.

А могу с вечера оставить до утра. И показания уедут. Но вытаскивание - погружение или включение - выключение при этом так же дадут разброс показаний.

И так каждый раз. Ни откалиброваться по человечески не могу, ибо дрейф ни прибор отдать со словами "Кнопка калибровки тут, магазин там - дальше сами".

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я не спец по электродам, но они должны храниться в правильном растворе, а измерения не должны быть долгими.

https://water-test.su/article/kak-hranit-ph-metr-ili-6-lajfhakov-kotorye-prodlyat-zhizn-pribora

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я не спец по pH, но может можно разделить "одеяло"?

Можно ли вместо реального датчика подключить его симулятор (из резисторов, например)? Или вообще на короткозамкнутом входе тренироваться.

Если показания  скачут- то это победа, на этом поле играть легко и понятно где финиш.

Если показания не скачут- то нужно или на более серьезном симуляторе датчика играться, или дело вообще в датчике и его окружении (условия применения, параметры, среда...)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У меня было подозрение на предмет времени нахождения в растворе. Но есть два момента.

Первое. Показания дрейфуют во времени. Минут через 20 после начала изменения дрейф уже медленный, но он есть.

Когда останавливаться? Какие показания считать истинными. Но это скорее академический интерес. Так как второй момент:

Назначение данной поделки - быть одним из компонентов системы для постоянного мониторинга некой технологической жижи. 

 

 

Just now, Ruslan1 said:

Я не спец по pH, но может можно разделить "одеяло"?

Можно ли вместо реального датчика подключить его симулятор (из резисторов, например)? Или вообще на короткозамкнутом входе тренироваться.

Если показания  скачут- то это победа, на этом поле играть легко и понятно где финиш.

Если показания не скачут- то нужно или на более серьезном симуляторе датчика играться, или дело вообще в датчике и его окружении (условия применения, параметры, среда...)

Дважды было про лабораторки. )

И через гирлянду 10Мом резисторов на вход ОУ опорное напряжение подавалось и просто батарейка на входе висела. 

Проверка на входные токи ОУ и стабильность системы в целом.

Показания не скачут. Стоят как вкопанные. Постоянная то времени ого го! Но таки плывут!

43 minutes ago, Tanya said:

Ваш ОУ описан в первых строках как буфер для pH-метров, поэтому если ток в пределах...

Отсюда не видно, но где Вы взяли буфер? Сами сделали? Из каких реактивов? Просто в воде будет (может) растворяться углекислый газ, что смещает...

Всётаки обычно его рисуют как стоящим за LMC6001. у которого токи пониже. Но вместе с тем, у 6041 токи значительно ниже, чем у типовых ОУ из недорогих рН метров.

 

С третьей стороны, на китайские датчики жалуются. Дескать мало приборов с ними работает. Черезчур уж высокоомные.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Похоже у вас дохлый электрод. Газы из воздуха влиять почти не будут на буфер, на то он и буфер.

Может хранили неправильно, может электрод сравнения не заправлен.

Есть ли жидкость в области хлор-серебрянного электрода? Погружен ли он в нее нормально? Она может вытекать через мембрану - серая точка над шариком. Ее нужно доливать, обычно 3,5моль/л раствора KCl.

Кроме того, протон-проницаемая мембрана (шарик) может иметь микротрещину, показания тоже будут плыть.

Бывает и провод внутри отломится.

Нормальный исправный рН-метр дает первый десятичный знак за 5-10 секунд, второй до 1-2 минуты. Если нужна большая точность, требуется электростатический экран.

И напоследок, как на счет температуры? Надеюсь работаете в термостате при 25+/-0,1 град?

 

3 hours ago, АндрейЦ said:

Черезчур уж высокоомные.

Значит плохое качество мембраны.

 

Забыл добавить, вход ОУ на плату не запаивали? Сразу на центральный пин BNC со фторопластовой изоляцией завели?

 

Дела рН метр на ардуино, использовал усилитель CA3140 - классика в рН метрах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вчера несколько раз напомнили про входную цепь. И вдруг я увидел то, что раньше "не видел".

На входе у меня ещё висел конденсатор. Поругал себя нехорошими словами за то, что не усомнился в его качестве.

Отключил. Реакция прибора изменилась. Показания стали устаканиваться минут за 5. Ну это я так в 10 вечера думал...

В общем, откалибровал я вчера по трём растворам прибор. Всё чётки и красиво. Но оставил в буфере 4.0 до утра.

А сегодня утром включаю прибор и вижу 5.3...  Т.е. не конденсатор...

Так же вчера пробежал по инету ещё раз. Датчики рекомендуют хранить в кислом растворе. Но не в нейтральном или щелочном.

Так же отмачивание в кислоте дают как способ попытаться оживить датчик. А у меня назначение прибора - мерять жижу с рН в районе 12.

Т.е. задача для данного датчика или данного типа датчиков нерешаемая в принципе?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не Ваше дело, наверное, разбираться с химией и электродами. Это заказчиков дело.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Как мне кажется именно этот мудрый совет со стороны я и хотел услышать.

Я так думаю, моя проблема решена ).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 minutes ago, АндрейЦ said:

Как мне кажется именно этот мудрый совет со стороны я и хотел услышать.

Я так думаю, моя проблема решена ).

А доказать сможете, что это не Ваша проблема? :) 

Вот на этот случай и полезно эмулятор датчика иметь (купить или сделать). Подключаю эмулятор- работает, подключаю датчик-не работает. Это поможет, если заказчику нужен результат, а не конфликт.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что такое эмулятор датчика?

Как сэмулировать поляризацию датчика входными цепями и прочие интересные свойства кроме внутреннего омического сопротивления?

:)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12 hours ago, АндрейЦ said:

Датчики рекомендуют хранить в кислом растворе.

Не нужно придумывать, читайте инструкцию, там написано как хранить. Для всех, с которыми постоянно работаю, написано хранить в 3М KCl.

На счет восстановления иногда пишут так:

image.thumb.png.023f9535d2061ef529374323798a6c97.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...