كيفية بناء مقياس التوصيلية باستخدام أردوينو
تُعدّ أجهزة قياس الموصلية أدوات أساسية تُستخدم في مختلف الصناعات لقياس قدرة المحلول على توصيل الكهرباء. وتُستخدم هذه الأجهزة بشكل شائع في محطات معالجة المياه والمختبرات والقطاعات الزراعية لمراقبة جودة المياه والسوائل الأخرى. ورغم أن أجهزة قياس الموصلية التجارية قد تكون باهظة الثمن، إلا أن بناء جهاز قياس موصلية خاص بك باستخدام لوحة أردوينو يُمكن أن يكون مشروعًا اقتصاديًا ومفيدًا من الناحية التعليمية.
| جهاز التحكم في تدفق العداء عالي الدقة FL-9900 | ||
| نطاق القياس | تكرار | 0-2 كيلو هرتز |
| سرعة التدفق | 0.5～5 م/ث | |
| التدفق اللحظي | 0-2000 م³/ساعة | |
| التدفق التراكمي | 0～9999 9999.999 م³ | |
| نطاق قطر الأنابيب المناسب | DN15～DN100;DN125～DN300 | |
| دقة | 0.01 م³/ساعة | |
| معدل التحديث | 1 ثانية | |
| فئة الدقة | المستوى 2.0 | |
| قابلية التكرار | ±0.5% | |
| مدخلات المستشعر | نصف القطر: 0-2 كيلو هرتز | |
| جهد التغذية: 24 فولت تيار مستمر (مصدر التغذية الداخلي للجهاز) | ||
| تقوم الوحدة الإلكترونية تلقائيًا بتعويض الأخطاء الناتجة عن تغير درجة الحرارة | +0.5%FS؛ | |
| 4-20 مللي أمبير | الخصائص التقنية | وضع مزدوج للعداد/المرسل (عزل كهروضوئي) |
| مقاومة الحلقة | 500Q (كحد أقصى)، DC24V؛ | |
| دقة الإرسال | ±0.01 مللي أمبير | |
| منفذ التحكم | وضع الاتصال | مخرج تحكم المرحل السلبي |
| سعة التحميل | تيار الحمل 5 أمبير (كحد أقصى) | |
| اختيار الوظيفة | إنذار التدفق الفوري العلوي/السفلي | |
| التيار الكهربائي الرئيسي | جهد التشغيل: 24 فولت تيار مستمر، 4 فولت، استهلاك الطاقة: أقل من 3 أوم | |
| طول الكابل | مواصفات المصنع: 5 أمتار، ويمكن الاتفاق على: (1~500) متر | |
| المتطلبات البيئية | درجة الحرارة: من 0 إلى 50 درجة مئوية؛ الرطوبة النسبية: ≤ 85% | |
| بيئة التخزين | درجة الحرارة: (-20~60) درجة مئوية؛ الرطوبة: 85% رطوبة نسبية | |
| الأبعاد الكلية | 96×96×72 مم (الارتفاع × العرض × العمق) | |
| حجم الفتحة | 92×92 مم | |
| وضع التثبيت | مثبت على قرص، تثبيت سريع | |
| مستشعر | مادة الجسم | الهيكل: بلاستيك هندسي PP؛ المحمل: زركونيا ZrO2 عالية الحرارة |
| نطاق معدل التدفق | 0.5～5 م/ث | |
| تحمل الضغط | ≤0.6 ميجا باسكال | |
| جهد التغذية | تيار مستمر 24 فولت | |
| سعة نبضة الخرج | | Vp ≥ 8 فولت | |
| قطر الأنبوب العادي | DN15～DN100;DN125～DN600 | |
| خصائص الوسط | وسط أحادي الطور (0~60 درجة مئوية) | |
| وضع التثبيت | إدخال الخط المباشر | |
لبناء جهاز قياس التوصيلية باستخدام أردوينو، ستحتاج إلى بعض المكونات الأساسية. تشمل هذه المكونات لوحة أردوينو، ومستشعر توصيلية، ومقاومة، ولوحة تجارب. ستعمل لوحة أردوينو كوحدة تحكم لجهاز قياس التوصيلية، بينما سيقيس مستشعر التوصيلية التوصيلية الكهربائية للمحلول قيد الاختبار. تُستخدم المقاومة لإنشاء دائرة مقسم الجهد، وهي ضرورية لإجراء قياسات دقيقة للتوصيلية.
لبناء جهاز قياس التوصيلية، ابدأ بتوصيل حساس التوصيلية بلوحة أردوينو. يحتوي الحساس عادةً على ثلاثة أطراف: الطاقة، والأرضي، والإشارة. وصّل طرف الطاقة بطرف 5 فولت في لوحة أردوينو، وطرف الأرضي بطرف GND، وطرف الإشارة بأحد أطراف الإدخال التناظري (مثل A0). بعد ذلك، وصّل مقاومة بين طرف الإشارة في الحساس وطرف الأرضي لإنشاء دائرة مقسم الجهد.
بعد إعداد المكونات، يمكنك البدء بكتابة الكود الخاص بلوحة أردوينو. سيقرأ الكود الإشارة التناظرية من المستشعر، ويحولها إلى قيمة التوصيلية، ثم يعرض النتيجة على شاشة متصلة أو شاشة مراقبة تسلسلية. يمكنك أيضًا معايرة مقياس التوصيلية بقياس توصيلية محلول معروف وتعديل الكود وفقًا لذلك.
عند كتابة الكود، من المهم مراعاة نطاق قيم التوصيلية التي تتوقع قياسها. تختلف مستويات التوصيلية باختلاف الحلول، لذا قد تحتاج إلى تعديل الكود لاستيعاب نطاق واسع من القيم. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك إضافة ميزات مثل تعويض درجة الحرارة لتحسين دقة مقياس التوصيلية.
| تعليمات استخدام وحدة التحكم بالتناضح العكسي ROC-2315 (220 فولت) | |||
| نموذج | ROC-2315 | ||
| الكشف الفردي | مدخل التلامس الجاف | مياه خام بدون حماية من المياه | |
| (ست قنوات) | حماية من انخفاض الضغط | ||
| الحماية من الضغط العالي | |||
| خزان مياه نقية عالي المستوى | |||
| إشارة وضع التحكم الخارجي | |||
| إعادة التشغيل | |||
| منفذ التحكم | مخرج التلامس الجاف | مضخة المياه الخام | SPST-NO سعة منخفضة: تيار متردد 220 فولت/3 أمبير كحد أقصى؛ تيار متردد 110 فولت/5 أمبير كحد أقصى |
| (خمس قنوات) | صمام المدخل | ||
| مضخة ضغط عالٍ | |||
| صمام التدفق | |||
| صمام تصريف يتجاوز حد التوصيلية | |||
| نقطة الكشف عن القياس | موصلية الماء للمنتج مع تعويض تلقائي لدرجة الحرارة (0-50) درجة مئوية | ||
| نطاق القياس | الموصلية: 0.1~200 ميكروسيمنز/سم/1~2000 ميكروسيمنز/سم/10~999 ميكروسيمنز/سم (مع مستشعر موصلية مختلف) | ||
| درجة حرارة ماء المنتج: 0~50 درجة مئوية | |||
| دقة | المستوى 1.5 | ||
| مزود الطاقة | تيار متردد 220 فولت (±10%)، 50/60 هرتز | ||
| بيئة العمل | درجة الحرارة: (0-50) درجة مئوية؛ | ||
| الرطوبة النسبية: ≤85% (بدون تكثف) | |||
| الأبعاد | 96×96×130 مم (الارتفاع × العرض × العمق) | ||
| حجم الثقب | 91×91 مم (الارتفاع × العرض) | ||
| تثبيت | تركيب سريع وسهل على اللوحة | ||
| شهادة | علامة CE | ||
بعد كتابة الكود وتحميله إلى لوحة أردوينو، يمكنك اختبار مقياس التوصيلية بغمر المستشعر في محلول ذي توصيلية معروفة. يجب أن يُظهر المقياس قيمةً تُطابق توصيلية المحلول. إذا كانت القراءات غير دقيقة، فقد تحتاج إلى إعادة معايرة المقياس أو تعديل الكود.
يُعدّ بناء جهاز قياس التوصيلية باستخدام أردوينو مشروعًا مُجزيًا يُساعدك على تعميق معرفتك بالإلكترونيات والبرمجة ومبادئ قياس التوصيلية. باتباع الخطوات الموضحة أعلاه وتجربة حلول مختلفة، يُمكنك إنشاء جهاز قياس توصيلية موثوق وفعّال من حيث التكلفة لاستخدامك الشخصي. سواء كنت هاويًا أو طالبًا أو محترفًا، فإن بناء جهاز قياس التوصيلية الخاص بك باستخدام أردوينو يُمثل تجربة تعليمية قيّمة تُفيدك في مجالات مُتعددة.
