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Trübungsmessung und ihre Bedeutung für die Überwachung der Wasserqualität verstehen
Die Trübung ist ein Schlüsselparameter bei der Überwachung der Wasserqualität, da sie wertvolle Informationen über die Klarheit des Wassers und das Vorhandensein von Schwebstoffen liefert. Unter Trübung versteht man die Trübung oder Trübung einer Flüssigkeit, die durch einzelne Partikel verursacht wird, die im Allgemeinen mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Zu diesen Partikeln können Sedimente, Algen, Bakterien und andere Verunreinigungen gehören, die die Wasserqualität beeinträchtigen können.
Die Messung der Trübung ist aus mehreren Gründen wichtig. Erstens kann Trübung auf das Vorhandensein schädlicher Schadstoffe im Wasser hinweisen, beispielsweise Schwermetalle, Pestizide und Krankheitserreger. Ein hoher Trübungsgrad kann sich auch auf aquatische Ökosysteme auswirken, indem er die Lichteindringung verringert und die Photosynthese in Wasserpflanzen hemmt. Darüber hinaus kann Trübung den Geschmack, Geruch und das Aussehen von Trinkwasser beeinträchtigen und es für Verbraucher unattraktiv machen.
Um die Trübung genau zu messen, ist ein Trübungssensor erforderlich. Trübungssensoren messen die Lichtmenge, die von Partikeln im Wasser gestreut oder absorbiert wird. Der Sensor wandelt diese Informationen dann in einen Trübungswert um, der typischerweise in nephelometrischen Trübungseinheiten (NTU) ausgedrückt wird. Es stehen verschiedene Arten von Trübungssensoren zur Verfügung, darunter optische Sensoren, die Licht zur Messung der Trübung verwenden, und akustische Sensoren, die Schallwellen verwenden.
Für diejenigen, die sich für die Überwachung der Trübung in Wasser interessieren, bietet die Arduino-Plattform eine praktische und kostengünstige Möglichkeit Lösung. Arduino ist eine Open-Source-Elektronikplattform, die es Benutzern ermöglicht, benutzerdefinierte elektronische Geräte und Sensoren zu erstellen. Durch die Verwendung eines Arduino-Boards und eines Trübungssensors können Benutzer ihr eigenes Trübungsüberwachungssystem zur Beurteilung der Wasserqualität aufbauen.
Einer der Hauptvorteile der Verwendung von Arduino zur Trübungsmessung ist die Verfügbarkeit einer breiten Palette von Sensorbibliotheken. Diese Bibliotheken enthalten vorgefertigten Code, der die Schnittstelle zu Trübungssensoren und das Auslesen von Trübungswerten vereinfacht. Durch die Verwendung einer Trübungssensorbibliothek für Arduino können Benutzer ihr Trübungsüberwachungssystem schnell und einfach einrichten, ohne dass umfangreiche Programmierkenntnisse erforderlich sind.
Arduino-Trübungssensorbibliotheken umfassen normalerweise Funktionen zum Kalibrieren des Sensors, zum Lesen von Trübungswerten und zum Anzeigen der Ergebnisse auf einem Bildschirm anzeigen oder drahtlos an einen Computer oder ein Smartphone übertragen. Einige Bibliotheken umfassen auch erweiterte Funktionen wie Datenprotokollierung, Echtzeitüberwachung und Alarmbenachrichtigungen für hohe Trübungswerte.
Bei der Auswahl einer Trübungssensorbibliothek für Arduino ist es wichtig, eine zu wählen, die mit dem jeweiligen Trübungssensor kompatibel ist verwendet werden. Unterschiedliche Sensoren erfordern möglicherweise unterschiedliche Kalibrierungsverfahren oder Kommunikationsprotokolle. Daher muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Bibliothek das verwendete Sensormodell unterstützt.
Zusammenfassend ist die Trübungsmessung ein wesentlicher Aspekt der Wasserqualitätsüberwachung und liefert wertvolle Informationen über die Klarheit und Reinheit des Wassers. Mithilfe einer Arduino-Plattform und einer Trübungssensorbibliothek können Benutzer ganz einfach ihr eigenes Trübungsüberwachungssystem für eine genaue und zuverlässige Beurteilung der Wasserqualität einrichten. Mit der Verfügbarkeit einer breiten Palette an Sensorbibliotheken bietet Arduino eine flexible und anpassbare Lösung für die Trübungsmessung in verschiedenen Anwendungen.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Aufbau eines DIY-Trübungssensors mithilfe von Arduino und Bibliotheksintegration
Trübungssensoren sind unverzichtbare Werkzeuge, die in verschiedenen Branchen zur Messung der Klarheit von Flüssigkeiten eingesetzt werden, indem sie die Menge der vorhandenen Schwebeteilchen erfassen. Diese Sensoren werden häufig in Wasseraufbereitungsanlagen, Aquarien und Umweltüberwachungssystemen eingesetzt, um die Wasserqualität und -sicherheit zu gewährleisten. Der Bau eines DIY-Trübungssensors mit einem Arduino-Mikrocontroller kann ein kostengünstiges und lehrreiches Projekt für Elektronikbegeisterte und Studenten gleichermaßen sein.
Um einen Trübungssensor mit einem Arduino zu erstellen, benötigen Sie einige Schlüsselkomponenten, darunter ein Arduino-Board, a Trübungssensormodul und Überbrückungskabel zum Anschluss der Komponenten. Das Trübungssensormodul besteht normalerweise aus einer Infrarot-LED und einem Fototransistor, die zusammenarbeiten, um die von Partikeln in der Flüssigkeit gestreute Lichtmenge zu messen.
Sobald Sie alle erforderlichen Komponenten zusammengestellt haben, besteht der nächste Schritt darin, das Trübungssensormodul anzuschließen über Überbrückungsdrähte mit dem Arduino-Board verbinden. Das Sensormodul verfügt normalerweise über drei Pins: VCC (Strom), GND (Masse) und OUT (Analogausgang). Verbinden Sie den VCC-Pin mit dem 5V-Pin des Arduino, den GND-Pin mit dem GND-Pin und den OUT-Pin mit einem der analogen Eingangspins (z. B. A0).
Nachdem Sie das Sensormodul an den Arduino angeschlossen haben, können Sie mit dem Schreiben des Codes zum Lesen und Interpretieren der Sensordaten beginnen. Glücklicherweise gibt es für Arduino Bibliotheken, die den Prozess der Anbindung an Trübungssensoren vereinfachen. Eine beliebte Bibliothek ist die „DFRobot_Turbidity“-Bibliothek, die Funktionen zur Kalibrierung des Sensors und zum Auslesen des Trübungswerts bereitstellt.
Modell-Nr. | CCT-8301A Leitfähigkeit/Widerstand Online-Controller-Spezifikation | |||
Leitfähigkeit | Widerstand | TDS | Temp. | |
Messbereich | 0,1μS/cm~40,0mS/cm | 50KΩ·cm~18,25MΩ·cm | 0,25 ppm~20ppt | (0~100)℃ |
Auflösung | 0,01μS/cm | 0,01MΩücm | 0,01 ppm | 0,1℃ |
Genauigkeit | 1,5Stufe | 2.0Stufe | 1,5Stufe | ±0.5℃ |
Temp.Kompensation | Pt1000 | |||
Arbeitsumgebung | Temp. und nbsp;(0~50)℃; und nbsp;relative Luftfeuchtigkeit ≤85 Prozent RH | |||
Analogausgang | Doppelkanal (4~20)mA,Instrument/Sender zur Auswahl | |||
Steuerausgang | Fotoelektronisches Halbleiterrelais mit drei Kanälen, Belastbarkeit: AC/DC 30V,50mA(max) | |||
Stromversorgung | DC 24Vü115 Prozent | |||
Verbrauch | ≤4W | |||
Schutzstufe | IP65(mit der hinteren Abdeckung) | |||
Installation | Schalttafelmontiert | |||
Abmessung | 96mm×96mm×94mm (H×B×D) | |||
Lochgröße | 91mm×91mm(H×B) |
Um die DFRobot_Turbidity-Bibliothek zu verwenden, müssen Sie sie zunächst herunterladen und in der Arduino IDE installieren. Sobald die Bibliothek installiert ist, können Sie sie in Ihre Skizze einbinden, indem Sie die folgende Zeile am Anfang Ihres Codes hinzufügen:
Instrumentenmodell | FET-8920 | |
Messbereich | Momentaner Durchfluss | (0~2000)m3/h |
Akkumulationsfluss | (0~99999999)m3 | |
Durchflussrate | (0,5~5)m/s | |
Auflösung | 0,001 m3/h | |
Genauigkeitsstufe | Weniger als 2,5 Prozent RS oder 0,025 m/s, je nachdem, welcher Wert größer ist | |
Leitfähigkeit | und gt;20μS/cm | |
(4~20)mA-Ausgang | Anzahl der Kanäle | Einzelkanal |
Technische Merkmale | Isoliert, reversibel, einstellbar, Messgerät/Übertragung und Dual-Modus | |
Schleifenwiderstand | 400Ω(Max), DC 24V | |
Übertragungsgenauigkeit | 10,1 mA | |
Steuerausgang | Anzahl der Kanäle | Einzelkanal |
Elektrischer Kontakt | Fotoelektrisches Halbleiterrelais | |
Belastbarkeit | 50mA(Max), DC 30V | |
Steuermodus | Oberer/unterer Grenzalarm der Momentanmenge | |
Digitaler Ausgang | RS485 (MODBUS-Protokoll), Impulsausgang 1 kHz | |
Arbeitskraft | Stromversorgung | DC 9~28V |
Quelle | Stromverbrauch | ≤3.0W |
Durchmesser | DN40~DN300 (kann angepasst werden) | |
Arbeitsumgebung | Temperatur:(0~50) und nbsp;℃; Relative Luftfeuchtigkeit: und nbsp;≤85 Prozent relative Luftfeuchtigkeit (keine Kondensation) | |
Speicherumgebung | Temperatur:(-20~60) und nbsp;℃; Relative Luftfeuchtigkeit: und nbsp;≤85 Prozent relative Luftfeuchtigkeit (keine Kondensation) | |
Schutzgrad | IP65 | |
Installationsmethode | Einfügung und nbsp;Pipeline und nbsp;Installation |
#include
Als nächstes können Sie das Trübungssensorobjekt in Ihrer Setup-Funktion initialisieren und den Sensor mithilfe der von der Bibliothek bereitgestellten Kalibrierungsfunktion kalibrieren. Der Kalibrierungsprozess umfasst das Eintauchen des Sensors in eine klare Flüssigkeit (z. B. destilliertes Wasser) und das Aufzeichnen des analogen Ausgangswerts als Basismesswert.
Nachdem der Sensor kalibriert ist, können Sie nun den Trübungswert mithilfe der Funktion „readTurbidity“ vom Sensor ablesen. Diese Funktion gibt einen Trübungswert in NTU (Nephelometrische Trübungseinheiten) zurück, einer Standardmaßeinheit für Trübung.
Sie können diesen Trübungswert dann verwenden, um die Klarheit der Flüssigkeit in Echtzeit zu überwachen und Warnungen oder Aktionen basierend auf vordefinierten Schwellenwerten auszulösen. Sie könnten beispielsweise ein Benachrichtigungssystem einrichten, das Sie benachrichtigt, wenn der Trübungsgrad einen bestimmten Wert überschreitet, was auf ein potenzielles Problem mit der Wasserqualität hinweist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Bau eines DIY-Trübungssensors mit einem Arduino und die Integration einer Trübungssensorbibliothek möglich ist Seien Sie ein lohnendes Projekt, das Ihr Verständnis der Sensortechnologie und Dateninterpretation erweitert. Indem Sie dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung folgen und die in der Arduino-Community verfügbaren Ressourcen nutzen, können Sie einen funktionsfähigen Trübungssensor für verschiedene Anwendungen erstellen.