Automatische Balling Steuerung

  • Hallole,

    da ich bei meinen Eltern ein zweites Becken aufgestellt habe, und ich
    nur ca. 1-2 mal im Monat bei ihnen bin, war ich auf der Suche nach
    einer automatischen Balling Dosierung für dieses Aquarium. Ziel sollte
    sein, die Karbonhärte automatisch auf einem eingestellten Wert zu
    halten. Leider habe ich dafür noch keine käufliche Steuerung
    gefunden. Ausser indirekt über pH und wohl ganz neu über Kalzium
    scheint es wohl nix zu geben.

    Deshalb hab ich mich mal dran gewagt, den Standard KH Tröpfchentest
    zu automatisieren. Herzstück der ganzen Sache ist ein etwas älterer
    Windows Laptop, der eine USB-Karte als Ein-/ Ausgabesteuerung
    verwendet. Damit werden 3 Schlauchpumpen angesteuert:

    -Dosierung 5ml Testwasser
    -Dosierung Testflüssigkeit
    -Spülen/ Entleeren

    Der KH - Standardtest zählt die Anzahl der Tropfen, bis die
    Testflüssigkeit einen Farbumschlag bekommt. Für diese Messung der
    Farbe verwende ich eine LED mit einem lichtempfindlichen
    Photowiderstand. Das ganze ist in einer lichtundurchlässigen Box
    untergebracht, um Störungen zu vermeiden.

    Ablauf: Der Laptop fährt einmal am Tag hoch ( einstellbar im Bios ),
    überprüft ob eine Messung notwendig ist ( z.B. alle 7 Tage ) und
    startet die Messung. In der jetzigen Version verwende ich eine fest
    eingestellte Menge an Testlösung, und vergleiche, ob diese noch blau
    oder schon gelb ist. Falls die Probe keinen Farbumschlag bekommen
    hat, werden automatisch eine voreingstellte Menge an Balling Salzen
    dosiert. Danach wird das Messgefäss noch gespült.

    Das ganze ist natürlich noch in der Erprobung, aber die ersten Tests
    stimmen mich sehr optimistisch, dass ich damit zuverlässig meine
    Balling-Lösungen dosieren kann.

    To be continued ...


    Gruss
    Thomas

    http://www.aquacorner.de

  • Interessanter Ansatz, ich bezweifel allerdings, das die Spülung ausreicht, um das Testgefäß ordentlich zu reinigen.

    ob dann die Messergebnisse noch stimmen?

  • Hallo Meiohmei,

    das Projekt soll kein Photometer im herkömmlichen Sinn sein. Sprich kleine Farbunterschiede interessieren mich ( zunächst mal ) nicht. Ich möchte nur feststellen, ob die Flüssigkeit noch blau oder schon gelb ist. Und dafür scheint die Spülung auszureichen.

    Gruss

    Thomas

    http://www.aquacorner.de

  • die idee ist auf jeden fall interessant - solltest du weiterverfolgen. man könnte ja später eine viel kleinere testmenge nehmen, mit einer feineren dosierpumpe... weiter so :smiling_face:

    Tatsachen schafft man nicht aus der Welt, indem man sie ignoriert.

  • Hallo,

    nun habe ich eine erste Version eines Steuerprogramms fertig. Durch Einstellen der Pumpenlaufzeit kann man die Dosierung Kalibrieren. Ich hab erste Tests gemacht, einmal mit Wasser von 6 KH und einmal mit 8 KH. Die Dosiermenge der Testflüssigkeit entsprach 7 Tropfen. Ziel war es, zu entscheiden, ob die KH grösser oder kleiner 7 ist.
    Dabei konnte ich zumindest in meinem kleinen Testaufbau immer einen deutlichen Unterschied zwischen den beiden Karbonhärten feststellen! Und die ausgelesenen Werte für KH 6 und KH 8 waren jeweils sehr konstant. Als nächstes steht nun ein längerer Test unter Realbedingungen an, also das Testen vom Beckenwasser direkt.

    Gruss

    Thomas

    http://www.aquacorner.de

  • Hallo,

    ein kurzes Update:

    Die Dosierung von einzelnen Tropfen der Indikatorflüssigkeit ist zwar möglich, hat sich aber als sehr fehleranfällig erwiesen. Deshalb bin ich nun dazu übergegangen, jeweils mit Osmosewasser und Indikatorflüssigkeit eine Referenzlössung anzusetzen, die 1:1 mit dem zu testenden Wasser vermischt wird. Durch direkten Vergleich beider Flüssigkeiten erhält man somit eine deutlich robustere Messung. Das Bild zeigt das Messschema für eine Karbonhärte von 7.

    Gruss
    Thomas

  • Hy,

    ich hab nun folgendes Diagramm erstellt, in dem für unterschiedliche Flüssigkeiten die gemessenen Spannungen in Bezug auf die zugegebene Wassermenge aufgetragen sind. Zum einen Osmosewasser (KH 0 ), Aquarienwasser ( KH 7, eher mehr ) und Leitungswasser ( KH 14 ). Man erkennt deutlich, dass sich sowohl die Verläufe als auch die Endwerte bei 5ml signifikant unterscheiden, was den Schluss zulässt, dass dies auch im Praxistest funktionieren könnte. Demnächst mehr ...

    Gruss
    Thomas

  • HI,

    Sehr netter Ansatz...
    Computergesteuerte Titration ist an sich eine Sache, welche ganz gut funktioniert... die automatische Dosierung der Messlösung, die automatische Spülung usw (vor allem in dieser Größenordnung ;)) sind allerdings relativ neu (denke ich), da es für Laboratorien eine zu hohe Fehlerquelle darstellen würde...

    Ich an deiner Stelle würde diesen Weg weiterverfolgen...
    Solltest du aber jemals an einen Punkt geraten, an dem es dann nicht funktioniert, oder du willst die Genauigkeit drastisch steigern, hier der Lösungsansatz:

    Diese Titration von KH ist recht einfach:
    Man nimmt die Testlösung, gibt einen Indikator zu, und fügt dann solange Säure zu, bis der Indikator umschlägt (normalerweise verwendet man Methylorange als Indikator [Farbumschlag gelb --> rot] und titriert mit 0,1n HCl [sprich: 0,1 normaler Salzsäure])

    Wenn man das ganze aber per Computer messen will, so bietet sich statt einem Indikator eine pH-Elektrode an. Der Indikator zeigt ja "nur" einen pH-Umschlag an, welcher mittels einer Elektrode sher genau gemessen werden kann.

    Gemessen muss daher also "nur" die zugegebene Menge HCl und das Potential der pH-Elektrode.

    Da pH-Elektroden aber in HCL-gelagert werden sollten, müssten direkt vor der Zugabe der Testlösung (Meerwasser) allserdings noch einige Spülgänge absolviert werden. Da Salzsäure sehr günstig ist, kann man auch mit größeren Mengen arbeiten, was die Genauigkeit weiter hebt...
    zb:

    50ml AQ-Wasser "verbrauchen" 2ml 0,1n HCl --> 2(ml)x2,78(Faktor)x2(da nur 50, und nicht 100 ml verwendet wurden) --> 11,12°dKH

    Gruß Mike

    Who the f*** is General Failure, and why is he reading my harddisk ??

  • Hallo,

    Zitat

    Original von Mike
    Wenn man das ganze aber per Computer messen will, so bietet sich statt einem Indikator eine pH-Elektrode an. Der Indikator zeigt ja "nur" einen pH-Umschlag an, welcher mittels einer Elektrode sher genau gemessen werden kann

    Aha, das ist natuerlich auch eine gute ( aber auch durch die Elektrode teurere ) Alternative. Danke fuer den Tip!

    Gruss
    Thomas

  • Hi Mike,
    diese Titration kenne ich als "p-" und "m-" Wert.

    Damit kann man einfach Karbonat- und Nichkarbonatkärte titrieren und ausrechnen.

    Ich war aber bis jetzt der Meinung, dass das bei Meerwasser nicht funktioniert ... ????????????

    Kennt sich da jemand wirklich aus ?

    Konrad

  • Hallo,

    inzwischen hat sich einiges in meinem Projekt getant:
    Da Laptop und Steuerkarte auf die Dauer unpraktikabel sind, hab ich mich entschlossen, einen kleinen Mikroprozessor für die Steueraufgaben zu verwenden. Herausgekommen ist eine kleine Stand-Alone Lösung, mit der ( bis jetzt ) 1 Analog Eingang und jeweils 3 Ausgänge mit 12 Volt völlig frei programmierbar sind. Das ganze wird mit einem externen 12 Volt-Netzteil betrieben. Die Ausgänge können direkt an die 12 Volt-Pumpen angeschlossen werden.

    Damit kann ich jetzt nicht nur meine KH-Messung machen, sondern auch andere Dinge wie Nachfüllschalter, Temperaturfühler mit Lüftersteuerung, Intervallschalter für Strömungspumpen, etc sind mit entsprechenden Sensoren und eventuellen 230 Volt Schaltern kein Problem.

    Gruss

    Thomas

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