Как измерить минерализацию воды мультиметром
Почему TDS-метр — неточный способ измерения минерализации
Лучше, чем ничего, но для полного контроля за процессом — недостаточно
5 мин. на чтение
32427 просмотров
TDS-метр — простой в использовании прибор, которым измеряют количество растворенных частиц в воде и других жидкостях. В кофейне с его помощью измеряют TDS воды для приготовления кофе. Однако даже нормальный показатель TDS не гарантирует, что напиток получится вкусным.
Авторы книги «Вода для кофе», Максвелл Колонна-Дэшвуд и Кристофер Хэндон, считают, что TDS-метр не дает никакой важной информации о воде для приготовления кофе.
Из статьи вы узнаете, что такое TDS-метр, что он показывает на самом деле и когда его нужно использовать.
Что такое TDS
TDS — это то, что останется от жидкости, если ее высушить. В TDS воды входят кальций, магний, калий, натрий, бикарбонаты, хлориды, сульфаты и небольшое количество органических веществ. Эти вещества являются электролитами и поэтому проводят электрический ток.
TDS — это «сухой остаток» воды
Показатель TDS воды измеряется в мг/л в России и в PPM (parts per million) в западных странах. Это равнозначные величины.
TDS измеряют с помощью TDS-метра. Нормальный уровень TDS воды — 75–250 мг/л, а идеальный для кофе — 100–150 мг/л.
Вода с TDS ниже нормы будет слишком мягкой. Вода с нулевым TDS — это дистиллят. В ней нет никаких солей и минералов, поэтому она стремится растворить в себе как можно больше других веществ. Вода с TDS выше нормы будет чрезмерно насыщена солями и минералами. Это может быть водопроводная вода с TDS около 300 мг/л. В ней уже содержится большое количество веществ.
Как работает TDS-метр
Устройство выглядит довольно просто: пластиковый корпус с небольшим экраном, а на конце расположены два электрода.
Внешний вид TDS-метра
Принцип работы TDS-метра основан на способности воды проводить электрический ток: дистиллированная вода не проводит ток, потому что у молекулы воды нет заряда. Но если в воду добавить небольшое количество примесей (ионов), то ее электропроводность возрастает. Чем больше в воде растворено солей и минералов, тем быстрее проходит ток.
При нажатии кнопки электроды на конце устройства создают электрическое поле. Прибор фиксирует количество ионов солей и других веществ и выводит показания на дисплей. За секунды вы узнаете, сколько примесей содержится в литре воды в миллиграммах.
Что определяет и не определяет TDS-метр
сколько в воде содержится солей и минералов;
если содержание веществ в воде превышено или вода дистиллированная.
Фактически TDS-метр учитывает электропроводность воды — и ничего более
TDS-метр не показывает:
примеси, которые не являются электролитами: сахара, хлороформ, бензол, нефтепродукты, диоксин, некоторые инсектициды;
качественный состав минералов: сколько именно в воде кальция, магния и прочих веществ.
Максвелл Колонна-Дэшвуд, соавтор книги «Вода для кофе», говорит об этом устройстве: «Типичный TDS-метр, используемый для оценки качества воды, имеет глубокие недостатки. Разные ионы будут выдавать разные числа на TDS-метре даже при одинаковой фактической концентрации. Мы также должны принять заданное соотношение ионов воде, и на практике это проблематично. Кроме того, для нас действительно важна концентрация бикарбоната, а этот прибор не разделяет концентрацию бикарбоната и концентрацию любого другого иона в растворе».
То есть, TDS — это первичный, ориентировочный показатель для оценки воды. Кофе однозначно не получится, если TDS воды не в рамках нормы. Но чтобы получить вкусный кофе, важно учитывать еще и состав воды. К сожалению, TDS-метр этого не показывает.
Что поможет улучшить воду для кофе
TDS-метр не дает информации об ионном составе воды, а для приготовления вкусного кофе это важно: содержание кальция должно быть 51–68 мг/л, а натрия — 10 мг/л.
Используйте TDS-метр как ориентировочный способ оценки воды. Например, если готовите на новой воде или оцениваете эффективность водоподготовки в кофейне. Если показатель TDS будет в рамках 75–250 мг/л, то можно попробовать приготовить кофе. Если нет — вода однозначно не подходит.
Для домашнего приготовления кофе используйте бутилированную воду и смотрите состав на этикетке. Для кофеен лучший вариант — это установить систему обратного осмоса. Она очищает воду до состояния дистиллированной и реминерализует ее. Подробнее об этом мы писали в статье про воду для кофемашины.
Вам может быть интересно:
Как скорость оборотов жерновов влияет на помол и экстракцию
24 сен 2020 · 6 мин. на чтение
32427 просмотров
Приставка, предлагаемая вниманию читателей, расширяет возможности мультиметра М-830В (DT-830B), позволяя измерять концентрацию растворенных в воде солей. С ее помощью можно оценить пригодность питьевой, «качество» дистиллированной воды, отличить настоящую минеральную воду от поддельной. Приставка питается от мультиметра и не требует дополнительных подключений внутри него.
Однако не всякая вода, даже прозрачная и чистая на вид, пригодна для питья, поэтому прежде чем попасть в водопровод, она проходит соответствующую очистку. Качество водопроводной воды в значительной мере зависит от количества содержащихся в ней солей. По санитарным нормам Госкомсанэпидемнадзора России общая концентрация растворенных в воде солей (так называемая общая минерализация) не должна превышать 1000 мг/л [1]. Воду, в которой содержание солей больше, считают минеральной. Для измерения степени минерализации применяют специальное оборудование.
Таким образом, чтобы определить степень минерализации воды, достаточно измерить ее электрическую проводимость или сопротивление. Чтобы исключить влияние электролиза раствора на результат, измерения необходимо проводить на переменном токе.
Предлагаемый прибор выполнен в виде приставки к широко распространенному мультиметру М-830В [6] или его аналогу DT-830B, которая преобразует результаты измерения проводимости в напряжение. Питается она напряжением 3 В от внутреннего стабилизатора микросхемы ICL7106 мультиметра. Потребляемый ток при не погруженных в воду электродах датчика не превышает 0,25 мА.
Погрешность измерения прибора оценивалась сравнением его показаний с показаниями упомянутого выше TDS-метра фирмы Zepter. В интервале концентраций от 0 до 1200 мг/л она не превышает ±10 %. Если же минерализация больше 1200 мг/л, погрешность резко возрастает вследствие увеличения потребляемого приставкой тока и невысокой нагрузочной способности стабилизатора. Следует также отметить, что при использовании приставки с DT-830B погрешность измерения может быть несколько выше, поскольку нагрузочная способность стабилизатора бескорпусного аналога микросхемы ICL7106, обычно устанавливаемого в эти мультиметры, крайне мала.
Принципиальная схема приставки изображена на рис. 1. Как видно, собрана она всего на двух микросхемах и двух транзисторах. На микросхеме ICL7660A (DA1) выполнен преобразователь полярности напряжения. Разнополярное напряжение необходимо для того, чтобы через электроды датчика протекал переменный ток.
Рис.1. Принципиальная схема приставки
На ОУ DA2.1 собран генератор разнополярных симметричных прямоугольных импульсов с частотой следования около 170 Гц. Усиливает этот сигнал усилитель тока на транзисторах VT1, VT2, в эмиттерную цепь которых включен датчик проводимости, токоизмерительный резистор R6 и термистор RK1, частично компенсирующий зависимость проводимости воды от температуры.
Переменное напряжение с токоизмерительного резистора поступает на неинвертирующий вход ОУ DA2.2, выполняющего функции однополупериодного выпрямителя и неинвертирующего усилителя с коэффициентом усиления около 12. Для компенсации напряжения смещения нуля этого ОУ на инвертирующий вход через резистор R9 подается напряжение с резистивного делителя R5R7R8.
Чтобы на табло мультиметра не индицировался знак «минус», выходное напряжение приставки должно быть положительным. Поскольку напряжение питания положительной полярности стабилизировано внутренним стабилизатором микросхемы ICL7106 мультиметра, а стабильность напряжения отрицательной полярности невысока, ОУ DA2.2 включен неинвертирующим усилителем. Отфильтрованное цепью R12C7 напряжение поступает на вход мультиметра, включенного на измерение постоянного напряжения. Измеренному мультиметром напряжению в милливольтах соответствует общая минерализация в миллиграммах на литр.
Рис.2. Печатная плата
Вместо микросхемы ICL7660A допустимо использовать ICL7660 или отечественный аналог КР1168ЕП1. ОУ КР1446УД2А заменим любым из этой группы, а также КР1446УД4А- КР1446УД4В, однако потребляемый приставкой ток в последнем случае возрастет. Возможно применение ОУ КР1446УДЗА-КР1446УДЗВ, но у них иная «цоколевка», поэтому потребуется корректировка печатной платы.
Во время монтажа ОУ необходимо соблюдать осторожность: как и другие КМОП-микросхемы, они нередко выходят из строя от воздействия статического электричества.
Рис.3. Чертеж датчика
При использовании термистора другого типа размеры и число площадок фольги основания, возможно, придется изменить, главное, чтобы термистор был надежно припаян к фольге. Следует помнить, что от качества изготовления датчика зависит точность измерений, поэтому диаметр штырей, длина их выступающих из основания частей и расстояние между ними должны быть выдержаны в указанных на рис.3 пределах.
При работе с прибором следует помнить, что термистор обладает тепловой инерцией, поэтому отсчитывать показания можно только спустя 1. 1,5 мин после погружения датчика в воду (когда они перестанут изменяться).
Как проверить качество воды дома?
Чем измеряется качество воды после осмоса?
Чем измеряется качество воды после осмоса?В этой статье мы сегодня расскажем про маленькое устройство под названием TDS метр
Примечание: данный прибор пригоден для оценки качества очистки воды только после фильтра обратного осмоса и/или исходной воды! TDS-метр нельзя применять для оценки работы проточных фильтров и умягчителей.
Портативный измеритель TDS-метр солемер TDS-4 предназначен для измерения общего количества частиц (общего солесодержания воды), растворенных в воде соединений (TDS в переводе с английского total dissolved solids) на один миллион частиц воды — ppm (parts per million в переводе «частиц в одном миллионе»). TDS-метр модели TDS-4 предназначен для бытовых и профессиональных целей измерения минерализации воды в системах водоподготовки и очистки воды для гидропоники, аквариумов, бассейнов, СПА, а также анализа питьевой воды и воды в скважинах и колодцах.
Соотношения единиц жесткости воды
ТDS метр используют для контроля уровня солей и минералов, оценки общей жесткости воды, электропроводности, а так же проверки эффективности работы очистительных фильтров обратного осмоса. Для того, чтобы определить уровень минерализации воды, достаточно налить ее в стакан, взять TDS метр, сняв защитный колпачок опустить электроды в воду и произвести замер.
Прибор-анализатор качества и температуры воды HM Digital TDS-4 состоит из:
Корпус прибора с индикатором (Зх-цифровым дисплеем)
Кнопка «on/off» и «hold»
Электроды под защитной крышкой
Блок питания (2х1,5В)
Корпус TDS метра не является влагозащитным, поэтому не погружайте прибор в воду глубже достаточного уровня. Храните прибор в прохладном месте вдали от солнечных лучей и тепла.
Спасибо, что дочитали!
Будьте здоровы! Пейте чистую и проверенную воду!
Действуйте! Выбирайте, консультируйтесь, покупайте, радуйтесь вместе с ФильтроМиром!
Мы рекомендуем:
Как выбрать тестер, который проводит анализ воды дома или в бассейне? ТОП-3 лучшие модели 2021
Обновлено 26 мая 2020
Проблема чистой воды в доме стоит довольно остро: многие устанавливают фильтры для воды, некоторые просто не обращают внимания на проблему, мол, не настолько она и смертельна. Мы же любим полностью обезопасить и облегчить самые обычные вещи, поэтому сегодня поговорим о различных тестерах воды — устройствах, которые позволят проверить пригодность воды для домашнего использования. Из более чем 3500 моделей с просторов интернета мы выбрали 3 лучших:
Зачем нужен тестер воды?
Но случаются и менее очевидные случаи, когда вредные элементы в воде без анализа не вычислить. Чтобы всегда быть начеку, нам пригодятся тестеры. Для питьевой воды они существуют в двух вариациях: карманный тестер и набор для проверки воды, позволяющий провести комплексный анализ, что как раз подходит в случае наличия неприятного запаха.
Подойдет устройство и для проверки воды в бассейне, особенно в том случае, если у вас есть дети. Проверив свой бассейн таким тестером, вы можете неприятно удивиться, увидев, сколько нежелательных элементов в нем осело. Для контроля качества воды в бассейне используются наборы, позволяющие провести комплексный анализ (стандартная проверка на хром, бром, уровень pH, кислотности и щелочи) Поэтому, если хотите избежать неприятных заболеваний — без тестера вам не обойтись.
Как работает прибор для проверки воды?
Набор для проверки воды — более сложное приспособление. Обычно это набор специальных реагентов, которые позволят вам вспомнить уроки химии и с помощью простенькой инструкции по принципу лакмусовой палочки проверить качество воды. Можно, конечно, проверять качество воды и с помощью карманного тестера, но не забывайте — для питьевой воды и бассейна предназначены специальные тесты по нескольким пунктам, и просто проверка жесткости воды вам ничего не даст.
Лучшие карманные тестеры
Карманный тестер для воды — вещь незаменимая в командировках и походах. Не знаете, насколько визуально чистая вода пригодна для питья? Этот гаджет скажет вам правду. С их помощью можно делать замеры и в бассейнах, но для более глубокого анализа понадобится набор для проверки воды, о которых говорили выше.
1. Акватестер US MEDICA Pure Water
Для зарядки акватестера есть 2 батареи. Сам прибор очень компактный и легкий, хоть и многофункциональный. В данной моделе дисплей немного больше чем на Xiaomi, что делает цифры на экране слегка заметнее. Этот тестер, с легкостью можно назвать натсоящим тяжеловесом, он превышает вес tds pen, который составляет 30 грамм почти в 2 раза, и весит 65 грамм.
Чего же здесь не хватает? Самое заметное — диапазон измерения TDS снижен до 999 ppm. Для дома больше и не нужно. Воду с показателями в 700 ppm употреблять крайне не рекомендуется, что и говорить о более высоких значениях. Также сэкономили и на материалах. Но если у вас тестер играет роль инструмента, который весь год валяется в ящике, зачем платить больше?
Точность измерения не уступает топовой модели, равно как и минималистичный функционал «on/off+hold». Добротное решение для тех, кто любит экономить.
2. Чистометр TDS 3
Чистомер ТДС-3 – недорогой прибор, позволяющий за считанные секунды определять присутствующее в воде количество примесей. Используя его, можно выяснить качество жидкости и удостовериться в необходимости или ненадобности ее фильтрации. Помимо этого чистомер применяется для оценки общей жесткости воды, ее электропроводимости и качества работы очистительных фильтров. Модель предназначена для профессиональных и бытовых целей. Ее можно использовать при проверке водопроводной воды, аквариумов, скважин, колодцев и бассейнов.
3. Тестер качества воды Xiaomi Tds Pen
Карманный тестер воды xiaomi tds pen считается одним из лучших и недорогих тестеров из простых моделей. Как оказалось, это очень компактный и удобный прибор, что помещается в кармане, а также имеет индикатор, который измеряет РММ воды. Этот тестер по форме напоминает градусник. При чем не нужно долго ждать результата. Уже через 3 коротких секунды можно увидеть на дисплее ожидаемый результат.
Еще и цена приятно порадовала, что соответствует качеству и точности измерения тестера. Экран на этом утсройстве слегка маловат, поэтому люди, которые носят очки, с трудом смогут увидеть что там написано. Как мы все помним, фирма Xiaomi не специаилизруется на изготовлении таких устройствах, основными гаджетами у них являются телефоны, часы и электросамокаты, поэтому, ожидать сверх результатов от данного прибора ожидать не стоит, помните об этом. Также возможны небольшие погрешности в показаниях датчика.
Сравнительная таблица тестеров для воды
Название
Основные характеристики
Цена
US MEDICA Pure Water
TDS-3
Диапазон измерения минерализации 0-8560 ppm (мг/л)
Диапазон измерений температуры воды 0-80 °C
Питание 2 батарейки типа 2×1.5V
Размеры:15.5 х 3 х 2 см
Вес 76г
Xiaomi tds pen
TDS метр: принцип работы, использование, характеристики, уход
Химический состав воды бывает разным из-за различных примесей в ней. TDS метр позволяет измерять концентрацию этих примесей. Чаще всего в жидкости присутствуют соли неорганического происхождения, а также небольшое число растворимой органики. Из-за наличия этих веществ меняется запах и вкусовые качества воды. Кроме того вода разного состава по-разному воздействует на животных, людей и технику.
Принцип действия
В основе работы измерительного устройства используется возможность воды проводить электрический ток. Прибор производит электроны, создающие в жидкости электрическое поле. Затем он фиксирует количество ионов солей и других веществ, поскольку именно они влияют на силу тока в жидкости. Все данные исследования отображаются на дисплее. Благодаря проведённым исследованиям вы за секунды получаете точные данные о составе воды и степени её насыщения солями.
Чтобы понять, как трактовать результаты измерений, нужно знать, что прибор показывает количество молекул примесей в миллионе молекул воды. Таким образом, получается, что измерительное устройство подсчитывает число примесей в одном литре воды в миллиграммах.
Однако не стоит думать, что если прибор показал результат «0» — это чистейшая вода, пригодная к употреблению. Например, после обследования автомобильного масла результат будет «0», а после проверки дистиллированной воды с несколькими кристаллами соли прибор покажет большое число. Хотя в первом случае жидкость нельзя употреблять, а во втором можно смело пить такую воду.
Характеристики солемера
| Характеристика | Показатель | Единица измерения |
| Шкала оценки загрязнения солями | 0-9990 молекул на 1 млн. молекул воды | мг/л |
| Оценка жёсткости воды (путём перевода данных дисплея) | 1 dH = 17.8 ppm, 1 f = 10 ppm, 1 мг-экв/л = 50.05 ppm CaCO3 | dH |
| Шкала оценки температуры | 0-99 | °С |
| Единица измерения шкалы | Одна частица на миллион молекул воды | — |
| Погрешность | +2 | % |
| Энергоснабжение | От батареек в комплекте (2Х1,5) | — |
| Срок службы | более 1000 ч при непрерывной работе | — |
| Габариты | 14,2х2,5х1,5 | см |
| Вес | 36 | г |
Использование TDS метра и его настройка
Особого ухода прибор не требует. В случае необходимости требуется заменять батареи и протирать электроды дистиллятом или спиртом.
Приобретённый прибор имеет все заводские настройки. Однако если вы сомневаетесь в точности проводимых ним измерений, можете использовать для регулировки раствор соли в воде. Для настройки прибора нужно воспользоваться кнопкой цифровой настройки либо колёсиком для регулировки вручную. Как правило, только что приобретённый прибор не требует такой процедуры, поскольку он может сохранять результаты заводских настроек на срок от 1 до 2 лет.
Область применения
Солемер может применяться для разных целей. Ниже мы перечислим самые распространённые ситуации, когда применение TDS метра необходимо: