Como construir un conductivimetro

8/16/2019 Como construir un conductivimetro

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Como Construir un Conductivímetro

Por: Felipe Calderón Sáenz.Dr. Calderón Laboratorios, Junio 29 de 2005

.dr!alderonlabs.!o"#$da. %& 'o. ()*(% +o otá D.C., Colo"bia S.#[email protected]

Investigación Previa.

Para construir un Conductivímetro es necesario realizaruna investigación previa con el fin de determinar lanaturaleza de la variable que vamos a medir, con que la

vamos a medir, en donde vamos a visualizar la medida, enque rango va a trabajar nuestro aparato y todas aquellasvariables que van a afectar nuestro entorno de medición.

Colocando a punto los componentes, la Fuente, el isplay,

el Circuito, !os "lectrodos.

!uego es necesario escoger los componentes que vamos autilizar, tales como las Fuentes, el isplay, los "lectrodos,el Circuito y #asta la caja que va a contener loscomponentes y que le va a dar cuerpo a nuestro proyecto.

Primeros ensayos.

$e debe luego establecer la idea de un circuito demedición y realizar las primeras verificaciones con el finde comprobar la idea inicial.

http://www.drcalderonlabs.com/Aparatos/Conductivimetro/index.htmlmailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.drcalderonlabs.com/Aparatos/Conductivimetro/index.html


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Comprobación del electrodo

El pulimento de los electrodos debe ser perfecto para evitarvariaciones en su superficie y que esta sea de tamañoconstante y predecible. Esto permite construir electrodoscon una constante de Celda verdaderamente constante.

Preparación de $oluciones de Calibración $tandard.

$e prepara una serie de patrones o soluciones $tandardde Conductividad "l%ctrica conocida partiendo deCloruro de Potasio &'Cl(. "sto es necesario con el fin deverificar la linealidad del instrumento y obtener a su vezla curva &recta( de calibración.

Conductividad "l%ctrica de $oluciones de 'C!

mg/lt deKCl

C.E.uS/cma 25°C

!rmulaE"ponencia

l

#esviaci!n de la!rmula

con respecto a la$abla% &

'.(55 )(.*( )'.) )+.'+'.2, '+.* '*.' '.,'(.55 )(' )5(.* 5.()'- +++ +().* 2.'+(5 '(.5 ).+

+'2.'5 ')'., '2 . ).252- )--- )---.) -.-'-- )+++ )++-.( -.2


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'(5.5 )()+ )()+.+ -.-,,- ) ) 5'.+ -.5

)- - 2--- )*,).5 -.*)2(- 2+++ 2+-+.5 ).+)(+- 2 2 ().+ -.*)(*) 2' ' 2'(*.( -.

) 25 +--- 2*, .2 -.5),-- +++- +2*(.+ ).)

+'2'.5 , 2 .) -.'(55 )2*-- )2,,*., -.)

+'2'5 5, (- -(+-.' +.)'(55- )))*-- ))'55 .5 5.)

010C 1fficial et3od *'+.(- and $able *'+.(-4

ota6 7os valores resaltados dentro de las dos primeras columnas corresponden a los valoresoriginales declarados en la tabla de la 010C. 7os otros valores fueron obtenidos por el autormediante interpolaci!n de dic3a tabla. 7a tercera columna fue obtenida por el autor mediante laformula emp8rica6

C" ) *.+ - Conc. 'Cl /.01 2 *34C

7a ultima columna muestra el grado de a9uste en porcenta9e de los valores obtenidos con dic3af!rmula con respecto a los valores originales de la $abla. Como puede observarse: paraConductividades comprendidas entre -. y )2.* mm3os/cm la desviaci!n es menor de ; ).+&

Esta ultima f!rmula puede ser usada para calcular la Conductividad de dic3a soluci!n a 25 °C yobtener la escala de patrones necesarios para la calibraci!n de los equipos.

Polarización.

Para poder medir la Conductividad "l%ctrica, esnecesario evitar la polarización del electrodo. Cuando unelectrodo sumergido en una soulción electrolítica se e-citamediante una corriente continua, como resultado seproduce electrólisis y se desprenden burbujas de gases&5idrógeno en el c6todo y 7-ígeno en el 6nodo(. "snecesario ajustar las características de la e-citación encuanto a voltaje, frecuencia y forma de onda para evitarla electrólisis.


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8n buen conductivímetro, no debe generar burbujasentre la solución y los electrodos, para evitar la perdidade contacto que esto ocasiona.

"s necesario mantener el voltaje bajo con el fin de evitarel calentamiento de la solución a medir ya que latemperatura afecta la conductividad el%ctrica. "n nuestrocaso nos limitamos a un 9pico de *.+ 9.

:lgunos de los conductivímetros mas antiguos como el; ?


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En conclusi!n la muestra de conductiv8metros ensayados arro9! las siguientes frecuenciasdominantes: algunos con señales sinusoidales relativamente puras otros con señales cuadradasalgo ruidosas.

recuencia ominal% B= recuencia 1bservada% B=Conductiv8metro 4ec man Solubridge - 5*.5Conductiv8metro 4ec man Solubridge A# 4)5 - )

Conductiv8metro #DS$ >< ( .# 2 * .)Conductiv8metro $#S ) .#. ' ,-.,Conductiv8metro $#S $est ( .#. +)*'.2Conductiv8metro etro3m - a 2 B= 2--- ), .*


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Conductiv8metro etro3m - a +-- B= +-- +) .)Conductiv8metro Sc3ott erate C ,5' .#. *().*

Se decidi! entonces diseñar un prototipo que operase alrededor de )2-- B=.

Forma de la 7nda

7a forma de la onda fue necesario investigar con el fin de conocer como es en la mayor8a de losconductiv8metros comerciales.

El Conductiv8metro4ec manSolubridge utili=aonda CuadradacompletamentesimFtrica.

El Conductiv8metro4ec manSolubridge Aef A#4)5 utili=a ondaCuadrada altamentesimFtrica.


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El Conductiv8metroetro3m od. -:

operando a +-- B=utili=a una ondatrape=oidalcompletamentesimFtrica.

El Conductiv8metro

etro3m od. -:operando a 2--- B=utili=a una onda casisinusoidal:completamentesimFtrica.


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El Conductiv8metro

$#S $estr (:operando a +2-- B=utili=a una onda$rape=oidal: en estecaso:completamenteasimFtrica.

El Conductiv8metro#ist >< ( operandoa 2 -- B= utili=auna 1nda triangularcon ligerasirregularidades.


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El Conductiv8metro$#S ) operando a''-- ',-- B=utili=a una 1ndatriangular conligerasirregularidades.

El Conductiv8metroSc3ott eratte

operando a *((.5 B=utili=a una ondacuadradaligeramentetrape=oidal y con

pequeñasirregularidades.

Gna ve= anali=ados las anteriores formas de onda y decidida la frecuencia de oscilaci!n: el pasosiguiente fue escoger el tipo de oscilador necesario para lograr este tipo de onda. El primeroscilador ensayado fue un oscilador de tipo astable consistente de cuatro resistencias: doscondensadores y dos transistores tal como el que puede verse en la figura ane"a.


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Este oscilador result! un poco ruidoso.


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En la pr@ctica6

Forna de 7nda delPrototipo !abCAo. @


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Frecuencia deoperación delPrototipo !abCAo. @ $e diseBópara operar a @@@@5z y en lamedición con

inscope *.3@arrojó @/D .@ 5z.


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y a la ve= permite calcular la Conductividad elFctrica mediante la medici!n directa de lacorriente que circula por la soluci!n: a 3acer uso de la ecuaci!n6

C" ) IE9 - Cte de Celda

Baciendo numFricamente L Cte de Celda: entonces la Conductividad elFctrica CE se 3acenumFricamente igual a D.

El diagrama elFctrico del conductiv8metro qued! de la siguiente manera6


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inalmente vienen unos divisores de volta9e que lo que 3acen es6 primero adecuar la escala delectura a la del volt8metro #isplay y segundo adecuar la señal de salida para entrareventualmente a un sistema de control estandari=ado en - 5 #C.

inalmente lo que obtenemos es lo siguiente6


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Conductivímetro !abC, >ef //0/Germinado

"lectrodo, Caja de !ectura y $olución deCalibración..

Dr. Calderon

Labs.


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Conductímetro para hidroponiahecho en casa

La !ondu!ti$idad -le!tri!a

# nuestros ines, interpretare"os a la !ondu!ti$idad el/!tri!a !o"o la!antidad de ele!tri!idad ue pasa a tra$/s de una solu!ión.

Partire"os de la idea ue el a ua destilada no !ondu!e la ele!tri!idad. Porlo tanto al "edir la !ondu!ti$idad en una solu!ión nutriti$a tendre"os una"edida apro1i"ada de la !antidad de sales totales ue tiene disuelta, portanto nos a udará a de!idir si es 3ora de a re ar "as solu!ión !on!entradao bien tendr/"os ue dilu4rla !on a ua para ba ar su !on!entra!ión.

6ste 7lti"o !aso o!urre o!asional"ente en $erano, en a"bientes dein$ernadero, en donde las plantas !onsu"en "ás a ua ue nutrientes porsu ne!esidad de 3idrata!ión nos desbalan!ean la solu!ión nutriti$a.

-ste !ontrol unto al del P3 el o1i eno disuelto , son las bases del traba odel 3idro!ultor.

# !ontinua!ión les de o un dispositi$o !asero para "edir la C-8Condu!ti$idad -l/!tri!a , ob$ia"ente ue lo apropiado ser4a !o"prar uno

de $erdad ue "ida !on pre!isión, pero para nuestros ines 3obbistas $aal!anzar.

#de"ás pueden ba arse una !al!uladora !o"pensadora en or"ato;LS de -1!el, ue les $a a a udar !on el dispositi$o, unto !on el pro ra"aen distintas pá inas se en!uentra la a uda para poder !alibrarla, et!..

C-: -S F='D#@-'>#L#?SL#A @=E +?-' >A?C#S.

!og?in=suario

Contrase a

!in=s relevantes

?'>#

Departa"ento dea ri!ultura de

==SS

Dise o G-+


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Los ele!trodos están 3e!3os !on laster"inales de un tester 8"ulte"eter

$ie o, selladas !on sili!onas para ue nopenetre el l4 uido.

Se le dió una separa!ión e1tra !on unpedazo de plásti!o lue o se los i ó!on !inta sili!on para e$itar ue se

"ue$an den le!turas distintas.

Posi!ión del "ulti"eter di ital endonde se debe !olo!ar para

realizar las "edi!iones.

#l to"ar las "edi!iones notaránue 3abrá una lu!tua!ión de las

le!turasI para apro1i"ar "as elresultado, l4"pie los ele!trodos en

otra $asi a !on a ua li"pia reali!e la "edi!ión nue$a"ente.

Cal!uladora para usar !onel !ondu!t4"etro !asero.

Con ella podrá !o"pensar los !a"biosde te"peratura para lle$arlo a una

!onstante de 25 8Ea ue la "edi!ión esa e!tada por /stos !a"bios , $er e ui$alen!ias apro1i"adas !on "S8@i!rosie"ens , >DS 8>otal solidosdisueltos , de a!uerdo a la 7lti"a

le!tura, la !antidad de !ada solu!ión!on!entrada a reponer en un!ión del

$olu"en total de a ua.KK Des!ar ar !al!uladora

%2M Nb.

Dia ra"a de las !one1iones para realizar el !ondu!ti"etro !asero.

Con el !ondu!ti"etro !asero la !al!uladorapodrás tener un dato !ierto sobre la !on!entra!ión de la solu!ión nutriti$a

lo "ás apro1i"ado posible al "enor !osto.

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P-O=-Q< RR

Para des!ar ar la !al!uladora ue traba a unto!on el !ondu!ti"etro !asero 3a a !li! a ui.

Cual uier duda, su eren!ia o !o"entario sobre el uso del !ondu!t4"etro o

!on la !al!uladora, "anda"e un "ail 3a!iendo !li! a ui.>#'>< -L C

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