有没有DIY电导率传感器,将长时间校准?{多个月}

Question

我们刚刚出版的DIY水下伐木工人:http://www.mdpi.com/1424-8220/18/2/530# 1的我们想添加到平台是导电性。伐木工本身很容易运行超过一年,但不幸的是我们不能找到任何其他项目,远远超过几个星期的传统接触探针(就像阿特拉斯系列)之前漂移非常严重。有人知道的其他项目建设电导探针校准数月到一年呢?

Answer 1

我建立了DIY电导探针冰川下的测量。不幸的是我的传感器在~ 100 m的冰,所以我没有能够恢复他们检查校准,但出于同样的原因,我采取多个测量减少校准漂移,因为我无法珍惜他们。到目前为止,他们已经产生合理的数据2 +年,但我还没检查校准。但是我可以分享我的测试结果和研究以产生一个稳定的传感器。

有两种主要类型的电导率测量:第一个是电位的方法。这是最常见的一个,和措施电导率通过创建两个或两个以上的电极之间的电流嵌入式在中测量。第二种类型是归纳方法,是磁场槽中,并通过变化测量电导率诱导效应,磁场在线圈。

(图片来自骑士)

感应探头接触,因此,最稳定的。然而,他们更复杂的构建和不工作与电导率很低(< 100 /厘米)。冰川水通常是在非常低的电导率范围的东西,除了更高的复杂性使我选择电位法(你可以看到一点我试图组建一个感应传感器这个论坛)。

电位探针、氧化、盐或其他化学物质的沉积可以改变校准参数。这将增强使用直流电时,将创建酸在水中会迅速腐蚀调查。减少这一问题,探讨使用惰性材料,像白金、黄金或石墨(更常见的DIY项目由于其较低的成本)。但减少沉积的化合物探针你仍然需要避免直接电流和使用高频交变电流为零的意思是,如果有一个净电流走向一个电极,你会积累酸或离子,可以降低或涂层电极和改变它的属性(即改变校准)。

上面的照片显示了一个示例的电信号可以生成使用假地面和Arduino的PWM输出。设置可以如下:

R1和R2一般等于确保信号为零的意思是,和值必须选择不同的电导率值你想测量的范围和分辨率。如果你想覆盖广泛(纯洞穴水海洋),你将会非常低分辨率(联合国使用模数转换器的分辨率比所提供的10位Arduino电路板)。或者可以有多个传感器优化每一个不同的范围。

以外的探测器应该部署实验室条件下,同轴电极推荐,否则自然水流槽地面/水会影响测量结果。我使用这个设置:在一个中央石墨电极周围是一圈的石墨电极。你不能焊石墨,我用导电环氧胶一块水管铜管与腿,因此它可以修改焊接PCB。它看起来像这样:

为了避免粘,有些人选择铝或不锈钢电极,负担得起的和不受化学腐蚀。

一些数据是由这个探针用于这出版。

许多商业设置使用三个或四个电极。我不明白所有这些传感器的优点。在某些情况下,他们只是多个传感器校准每一个特定的范围内。我也看到三个同心电极。我还没做数学,但我怀疑,他们在两个独立的测量电流电极表面积不同。然后,您可以建模和计算的存款/腐蚀层的电阻率覆盖在电极和相应的补偿你的阅读,减少校准漂移问题。