Arduino Uno के साथ पानी की जांच: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

इस ट्यूटोरियल में आप सीखेंगे कि चालकता को मापने के लिए अपने स्वयं के DIY पानी की जांच कैसे करें, इसलिए किसी भी तरल के प्रदूषण की डिग्री।

पानी की जांच एक अपेक्षाकृत सरल उपकरण है। इसकी कार्यप्रणाली इस तथ्य पर निर्भर करती है कि शुद्ध पानी वास्तव में विद्युत आवेश को बहुत अच्छी तरह से वहन नहीं करता है। तो हम वास्तव में इस उपकरण के साथ क्या कर रहे हैं, प्रवाहकीय कणों की एकाग्रता का आकलन कर रहे हैं जो (ज्यादातर गैर-प्रवाहकीय) पानी में तैर रहे हैं।

पानी शायद ही कभी अपने मूल रासायनिक सूत्र का योग होता है: हाइड्रोजन के दो परमाणु और ऑक्सीजन का एक परमाणु। आमतौर पर, पानी एक मिश्रण होता है जिसमें खनिज, धातु और लवण सहित अन्य पदार्थ भी शामिल होते हैं। रसायन विज्ञान में, पानी विलायक है, अन्य पदार्थ विलेय हैं, और संयुक्त रूप से वे एक समाधान बनाते हैं। विलेय आयन बनाते हैं: परमाणु जो विद्युत आवेश को वहन करते हैं। ये आयन वास्तव में पानी के माध्यम से बिजली को स्थानांतरित करते हैं। इसलिए चालकता को मापना यह जानने का एक अच्छा तरीका है कि पानी का नमूना कितना शुद्ध (वास्तव में, कितना अशुद्ध) हो सकता है: पानी के घोल में जितना अधिक सामान घुल जाएगा, उतनी ही तेजी से बिजली उसमें से गुजरेगी।

आपूर्ति

• 1x Arduino Uno बोर्ड
• 1x 5x7cm पीसीबी
• 1x चेसिस माउंट बाइंडिंग पोस्ट सॉलिड कोर वायर
• 1x 10kOhm रोकनेवाला
• arduino के लिए पुरुष हेडर स्ट्रिप्स

चरण 1: जांच को इकट्ठा करें

असेंबली प्रक्रिया का एक वीडियो यहां उपलब्ध है।

पीसीबी पर पुरुष हेडर (लगभग 10 पिन) की एक पट्टी मिलाएं।

सावधान रहें कि एक पिन को arduino बोर्ड पर GND में, दूसरे को A5 में और तीसरे को A0 में जाने की आवश्यकता है। 10kOhm रोकनेवाला पकड़ो। हेडर पिन पर एक छोर मिलाप जो arduino बोर्ड पर GND में जाता है, हेडर पिन पर रोकनेवाला का दूसरा सिरा जो arduino बोर्ड में A0 पर समाप्त होता है। इस तरह रोकनेवाला मूल रूप से arduino बोर्ड पर GND और A0 के बीच एक पुल बनाएगा।

ठोस कोर तार के दो टुकड़े लें (प्रत्येक लगभग 30 सेमी लंबा) और प्रत्येक टुकड़े के दोनों सिरों को पट्टी करें। पहले तार के एक सिरे को हैडर पिन पर मिलाएं जो A5 में समाप्त होता है; हेडर पिन पर तार के दूसरे टुकड़े का एक सिरा मिलाप जो arduino बोर्ड पर A0 में समाप्त होता है।

सॉलिड कोर वायर के टुकड़ों के दूसरे सिरों को बाइंडिंग पोस्ट से कनेक्ट करें। एक सिरा पोस्ट के लाल हिस्से में जाता है, दूसरा सिरा बाइंडिंग पोस्ट के काले हिस्से में जाता है।

अब ठोस कोर तार के दो टुकड़े (प्रत्येक लगभग 10 सेमी लंबे) काट लें, और प्रत्येक तार के दोनों सिरों को पट्टी करें। तार के प्रत्येक टुकड़े के एक छोर को बाइंडिंग पोस्ट के धातु के सिरों से कनेक्ट करें। ठोस कोर तार को सुरक्षित करने के लिए बोल्ट का उपयोग करें। दूसरे छोर को कर्ल करें।

अंत में, पीसीबी को आर्डिनो बोर्ड पर रखने का प्रयास करें, और सुनिश्चित करें कि एक पिन जीएनडी में जाता है, दूसरा ए0 में और तीसरा पिन ए 5 में।

चरण 2: Arduino Board को प्रोग्राम करें

एक कार्यशील जल जांच करने के लिए, आपको arduino uno बोर्ड पर एक विशिष्ट प्रोग्राम अपलोड करना होगा।

यहां वह स्केच है जिसे आपको अपलोड करने की आवश्यकता है:

/* एक Arduino गैजेट के लिए जल चालकता मॉनिटर स्केच जो पानी की विद्युत चालकता को मापता है। यह उदाहरण कोड उदाहरण कोड पर आधारित है जो सार्वजनिक डोमेन में है। */ कास्ट फ्लोट ArduinoVoltage = 5.00; // 3.3v Arduinos const फ्लोट ArduinoResolution = ArduinoVoltage / 1024 के लिए इसे बदलें; कास्ट फ्लोट रेसिस्टरवैल्यू = 10000.0; इंट थ्रेशोल्ड = 3; इंट इनपुटपिन = ए0; int ouputPin = A5; शून्य सेटअप () {Serial.begin (९६००); पिनमोड (आउटपुटपिन, आउटपुट); पिनमोड (इनपुटपिन, इनपुट); } शून्य लूप () {इंट एनालॉगवैल्यू = 0; int oldAnalogValue=1000; फ्लोट रिटर्न वोल्टेज = 0.0; फ्लोट प्रतिरोध = 0.0; डबल सीमेंस; फ्लोट टीडीएस = 0.0; जबकि((((oldAnalogValue-analogValue)> दहलीज) || (oldAnalogValue4.9) Serial.println ("क्या आप सुनिश्चित हैं कि यह धातु नहीं है?"); देरी (5000); }

पूरा कोड यहां भी उपलब्ध है।

चरण 3: जल जांच का उपयोग करना

कोड अपलोड करने के बाद, पानी की जांच के दो घुंघराले सिरों को एक तरल में डुबोएं और सीरियल मॉनिटर खोलें।

आपको प्रोब से रीडिंग मिलनी चाहिए, जो आपको तरल के प्रतिरोध का एक मोटा विचार देती है, इसलिए इसकी चालकता।

आप आसानी से जांच कर सकते हैं कि आपकी जांच ठीक से काम कर रही है, केवल दो घुंघराले सिरों को धातु के टुकड़े से जोड़कर। यदि सीरियल मॉनिटर निम्न संदेश देता है: "क्या आप सुनिश्चित हैं कि यह धातु नहीं है?", आप सुनिश्चित हो सकते हैं कि जांच आपको सटीक रीडिंग दे रही है।

नल के पानी के लिए, आपको लगभग 60 माइक्रो सीमेंस की चालकता मिलनी चाहिए।

अब पानी में कुछ वाशिंग तरल मिलाने की कोशिश करें और देखें कि आपको क्या रीडिंग मिलती है।

इस बार, तरल की चालकता लगभग 170 माइक्रोसीमेंस तक बढ़ जाती है।

चरण 4: जल प्रदूषण

जल चालकता और जल प्रदूषण के बीच सीधा संबंध है। चूंकि चालकता पानी में घुले हुए विदेशी पदार्थों की मात्रा का संकेत है, इसलिए यह इस प्रकार है कि एक तरल जितना अधिक प्रवाहकीय होता है, उतना ही अधिक प्रदूषित भी होता है।

जल प्रदूषण के परिणाम कई मायनों में नकारात्मक हैं। एक उदाहरण अवधारणा सतह तनाव से संबंधित है।

उनकी ध्रुवता के कारण, पानी के अणु एक दूसरे के प्रति दृढ़ता से आकर्षित होते हैं, जो पानी को एक उच्च सतह तनाव देता है। पानी की सतह पर अणु पानी पर एक प्रकार की 'त्वचा' बनाने के लिए "एक साथ चिपकते हैं", बहुत हल्की वस्तुओं का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मजबूत होते हैं। पानी पर चलने वाले कीड़े इस पृष्ठ तनाव का लाभ उठा रहे हैं। सतही तनाव के कारण पानी एक पतली परत में फैलने के बजाय बूंदों में जम जाता है। यह पानी को पौधों की जड़ों और तनों और आपके शरीर की सबसे छोटी रक्त वाहिकाओं के माध्यम से भी जाने देता है - जैसे ही एक अणु पेड़ की जड़ या केशिका के माध्यम से ऊपर जाता है, यह दूसरों को अपने साथ 'खींचता' है।

हालांकि, जब विदेशी पदार्थ (जैसे तरल पदार्थ धोना) पानी में घुल जाते हैं, तो यह पानी की सतह के तनाव को पूरी तरह से बदल देता है, जिससे कई समस्याएं होती हैं।

एक प्रयोग जिसे आप घर पर चला सकते हैं, वह सतही तनाव और जल को प्रदूषित करने के परिणामों को स्पष्ट करने में मदद करेगा।

एक पेपर क्लिप लें और इसे पानी से भरे कटोरे में धीरे से नीचे करें। पेपर क्लिप को फिर सतह पर रहना चाहिए और तैरना चाहिए।

अगर, हालांकि, पानी के कटोरे में धोने वाले तरल या अन्य रसायन की एक बूंद भी डाली जाती है, तो इससे पेपर क्लिप तुरंत डूब जाएगी।

यहाँ सादृश्य पेपर क्लिप और उन कीड़ों के बीच है जो उस पर चलने के लिए पानी के पृष्ठ तनाव का लाभ उठाते हैं। जैसे ही विदेशी पदार्थ एक जलाशय (यह एक झील, एक धारा, आदि हो) में पेश किए जाते हैं, सतह तनाव बदल जाता है, और ये कीड़े अब सतह पर तैरने में सक्षम नहीं होंगे। अंतत: इसका प्रभाव उनके जीवनचक्र पर पड़ता है।

इस प्रयोग का वीडियो आप यहां देख सकते हैं।