Tìm hiểu về phép đo độ đục và tầm quan trọng của nó trong giám sát chất lượng nước

Độ đục là thông số quan trọng trong giám sát chất lượng nước vì nó cung cấp thông tin có giá trị về độ trong của nước và sự hiện diện của các hạt lơ lửng. Độ đục được định nghĩa là độ đục hoặc độ đục của chất lỏng gây ra bởi các hạt riêng lẻ mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Những hạt này có thể bao gồm trầm tích, tảo, vi khuẩn và các chất gây ô nhiễm khác có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước.

Đo độ đục rất quan trọng vì nhiều lý do. Thứ nhất, độ đục có thể cho thấy sự hiện diện của các chất ô nhiễm có hại trong nước, chẳng hạn như kim loại nặng, thuốc trừ sâu và mầm bệnh. Độ đục cao cũng có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước bằng cách giảm sự thâm nhập của ánh sáng và ức chế quá trình quang hợp ở thực vật thủy sinh. Ngoài ra, độ đục có thể ảnh hưởng đến mùi vị, mùi và hình thức bên ngoài của nước uống, khiến nước uống không hấp dẫn người tiêu dùng.

Để đo độ đục một cách chính xác, cần có cảm biến độ đục. Cảm biến độ đục hoạt động bằng cách đo lượng ánh sáng bị phân tán hoặc hấp thụ bởi các hạt trong nước. Sau đó, cảm biến sẽ chuyển đổi thông tin này thành giá trị độ đục, thường được biểu thị bằng đơn vị độ đục đo độ đục (NTU). Hiện có một số loại cảm biến độ đục, bao gồm cảm biến quang học sử dụng ánh sáng để đo độ đục và cảm biến âm thanh sử dụng sóng âm thanh.

Đối với những người quan tâm đến việc theo dõi độ đục trong nước, nền tảng Arduino mang đến một giải pháp tiện lợi và tiết kiệm chi phí. giải pháp. Arduino là một nền tảng điện tử nguồn mở cho phép người dùng tạo ra các thiết bị điện tử và cảm biến tùy chỉnh. Bằng cách sử dụng bo mạch Arduino và cảm biến độ đục, người dùng có thể xây dựng hệ thống giám sát độ đục của riêng mình để đánh giá chất lượng nước.

Một trong những lợi thế chính của việc sử dụng Arduino để đo độ đục là có sẵn nhiều thư viện cảm biến. Các thư viện này chứa mã viết sẵn giúp đơn giản hóa quá trình giao tiếp với cảm biến độ đục và đọc giá trị độ đục. Bằng cách sử dụng thư viện cảm biến độ đục cho Arduino, người dùng có thể thiết lập hệ thống theo dõi độ đục của mình một cách nhanh chóng và dễ dàng mà không cần kiến ​​thức lập trình sâu rộng.

Thư viện cảm biến độ đục của Arduino thường bao gồm các chức năng hiệu chỉnh cảm biến, đọc giá trị độ đục và hiển thị kết quả trên màn hình hoặc truyền chúng không dây đến máy tính hoặc điện thoại thông minh. Một số thư viện còn bao gồm các tính năng nâng cao, chẳng hạn như ghi dữ liệu, giám sát thời gian thực và thông báo cảnh báo khi có độ đục cao.

Khi chọn thư viện cảm biến độ đục cho Arduino, điều quan trọng là phải chọn thư viện tương thích với cảm biến độ đục cụ thể đang được sử dụng. Các cảm biến khác nhau có thể yêu cầu các quy trình hiệu chuẩn hoặc giao thức liên lạc khác nhau, vì vậy cần đảm bảo rằng thư viện hỗ trợ mô hình cảm biến đang được sử dụng.

Tóm lại, đo độ đục là một khía cạnh thiết yếu của giám sát chất lượng nước, cung cấp thông tin có giá trị về độ trong và độ tinh khiết của nước. Bằng cách sử dụng nền tảng Arduino và thư viện cảm biến độ đục, người dùng có thể dễ dàng thiết lập hệ thống giám sát độ đục của riêng mình để đánh giá chất lượng nước chính xác và đáng tin cậy. Với sự sẵn có của nhiều thư viện cảm biến, Arduino cung cấp giải pháp linh hoạt và có thể tùy chỉnh để đo độ đục trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Hướng dẫn từng bước để xây dựng cảm biến độ đục tự làm bằng cách sử dụng tích hợp thư viện và Arduino

Cảm biến độ đục là công cụ thiết yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau để đo độ trong của chất lỏng bằng cách phát hiện lượng hạt lơ lửng hiện diện. Những cảm biến này thường được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước, bể cá và hệ thống giám sát môi trường để đảm bảo chất lượng và an toàn nước. Tự tạo cảm biến độ đục bằng bộ vi điều khiển Arduino có thể là một dự án mang tính giáo dục và tiết kiệm chi phí cho những người đam mê điện tử cũng như sinh viên.

Để tạo cảm biến độ đục bằng Arduino, bạn sẽ cần một số thành phần chính, bao gồm bảng Arduino, mô-đun cảm biến độ đục và dây nối để kết nối các bộ phận. Mô-đun cảm biến độ đục thường bao gồm một đèn LED hồng ngoại và một bóng bán dẫn quang hoạt động cùng nhau để đo lượng ánh sáng bị phân tán bởi các hạt trong chất lỏng.

Sau khi bạn đã tập hợp tất cả các thành phần cần thiết, bước tiếp theo là kết nối mô-đun cảm biến độ đục vào bo mạch Arduino bằng dây nhảy. Mô-đun cảm biến thường có ba chân: VCC (nguồn), GND (mặt đất) và OUT (đầu ra analog). Kết nối chân VCC với chân 5V trên Arduino, chân GND với chân GND và chân OUT với một trong các chân đầu vào analog (ví dụ: A0).

Sau khi kết nối mô-đun cảm biến với Arduino, bạn có thể bắt đầu viết mã để đọc và giải thích dữ liệu cảm biến. May mắn thay, có những thư viện dành cho Arduino giúp đơn giản hóa quá trình giao tiếp với các cảm biến độ đục. Một thư viện phổ biến là thư viện “DFRobot_Turbidity”, cung cấp các chức năng hiệu chỉnh cảm biến và đọc giá trị độ đục.

Số mẫu	Thông số kỹ thuật bộ điều khiển trực tuyến điện trở dẫn điện CCT-8301A
	Độ dẫn điện	Điện trở suất	TDS	Nhiệt độ.
Phạm vi đo	0,1μS/cm～40.0mS/cm	50KΩ·cm～18.25MΩ·cm	0,25ppm～20ppt	(0～100)℃
Độ phân giải	0,01μS/cm	0,01MΩ·cm	0,01ppm	0,1℃
Độ chính xác	1,5 cấp	2.0cấp	1,5 cấp	±0.5℃
Nhiệt độ.Bù đắp	Pt1000
Môi trường làm việc	Nhiệt độ. và nbsp;(0～50)℃; và nbsp;độ ẩm tương đối ≤85% RH
Đầu Ra Tương Tự	Kênh đôi (4～20)mA，Thiết bị/Bộ phát để lựa chọn
Đầu Ra Điều Khiển	Rơle bán dẫn quang điện tử ba kênh, Khả năng chịu tải: AC/DC 30V，50mA(max)
Nguồn điện	DC 24V±15 phần trăm
Tiêu thụ	≤4W
Mức độ bảo vệ	IP65（với nắp lưng）
Cài đặt	Đã gắn bảng điều khiển
Kích thước	96mm×96mm×94mm (H×W×D)
Kích thước lỗ	91mm×91mm(H×W)

Để sử dụng thư viện DFRobot_Turbidity, trước tiên bạn cần tải xuống và cài đặt nó trong Arduino IDE. Sau khi thư viện được cài đặt, bạn có thể đưa nó vào bản phác thảo của mình bằng cách thêm dòng sau vào đầu mã:

Mẫu nhạc cụ	FET-8920
Phạm vi đo	Dòng chảy tức thời	(0~2000)m3/h
	Dòng tích lũy	(0~99999999)m3
	Tốc độ dòng chảy	(0,5~5)m/s
Độ phân giải	0,001m3/h
Mức độ chính xác	Dưới 2,5% RS hoặc 0,025m/s, tùy theo giá trị nào lớn nhất
Độ dẫn điện	và gt;20μS/cm
(4~20)đầu ra mA	Số lượng kênh	Kênh đơn
	Tính năng kỹ thuật	Cách ly, đảo ngược, điều chỉnh, đồng hồ đo/hộp số và chế độ kép
	Điện trở vòng lặp	400Ω（Max）, DC 24V
	Độ chính xác truyền	±0.1mA
Đầu ra điều khiển	Số lượng kênh	Kênh đơn
	Tiếp điểm điện	Rơle quang điện bán dẫn
	Khả năng chịu tải	50mA（Max）, DC 30V
	Chế độ điều khiển	Báo động giới hạn trên/dưới số lượng tức thời
Đầu ra kỹ thuật số	RS485(giao thức MODBUS), đầu ra xung1KHz
Công suất làm việc	Nguồn điện	DC 9~28V
nguồn	Tiêu thụ điện năng	≤3.0W
	Đường kính	DN40~DN300(có thể tùy chỉnh)
Môi trường làm việc	Nhiệt độ:(0~50) và nbsp;℃; Độ ẩm tương đối: và nbsp;≤85 phần trăm RH(không ngưng tụ)
Môi trường lưu trữ	Nhiệt độ:(-20~60) và nbsp;℃; Độ ẩm tương đối: và nbsp;≤85 phần trăm RH(không ngưng tụ)
Cấp bảo vệ	IP65
Phương pháp cài đặt	Chèn và nbsp;pipeline và nbsp;cài đặt

#include

Tiếp theo, bạn có thể khởi tạo đối tượng cảm biến độ đục trong chức năng thiết lập và hiệu chỉnh cảm biến bằng chức năng hiệu chỉnh do thư viện cung cấp. Quá trình hiệu chuẩn bao gồm việc đặt cảm biến vào chất lỏng trong suốt (ví dụ: nước cất) và ghi lại giá trị đầu ra tương tự làm giá trị cơ bản.

Với cảm biến đã được hiệu chỉnh, giờ đây bạn có thể đọc giá trị độ đục từ cảm biến bằng chức năng readTurbidity. Hàm này trả về giá trị độ đục theo NTU (Đơn vị đo độ đục Nephelometric), là đơn vị đo tiêu chuẩn cho độ đục.

Sau đó, bạn có thể sử dụng giá trị độ đục này để theo dõi độ trong của chất lỏng trong thời gian thực và kích hoạt cảnh báo hoặc hành động dựa trên ngưỡng được xác định trước. Ví dụ: bạn có thể thiết lập hệ thống thông báo để cảnh báo khi mức độ đục vượt quá một giá trị nhất định, cho biết chất lượng nước có vấn đề tiềm ẩn.

Tóm lại, việc xây dựng cảm biến độ đục DIY bằng cách sử dụng Arduino và tích hợp thư viện cảm biến độ đục có thể là một dự án bổ ích giúp nâng cao hiểu biết của bạn về công nghệ cảm biến và giải thích dữ liệu. Bằng cách làm theo hướng dẫn từng bước này và tận dụng các tài nguyên có sẵn trong cộng đồng Arduino, bạn có thể tạo cảm biến độ đục chức năng cho nhiều ứng dụng khác nhau.