Compensazione temperatura conduttivimetro

Senza essere scienziati: spiegazioni facili per tutti

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5tefano
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Compensazione temperatura conduttivimetro

Messaggio di 5tefano » 31/12/2017, 18:40

Buonasera a tutti,
così come specificato nel titolo vorrei avere se possibile dei chiarimenti circa la relazione tra i valori registrati dal conduttivimetro e la temperatura della soluzione.

Vorrei iniziare a ragionare a partire dal vostro articolo "Utilizzo del conduttivimetro in acquario", in particolare da un'immagine ivi caricata, una classica etichetta di una soluzione di calibrazione 1413uS/cm@25°:

Immagine

Quindi se avessi un conduttivimetro ben tarato significherebbe che a 25° dovrebbe registrare 1413uS/cm mentre a 10° dovrebbe registrare 1020 µS/cm, a parità di soluzione. E qui la prima domanda: sei io avessi un conduttivimetro a compensazione automatica di temperatura esso non dovrebbe mostrare sempre la medesima concentrazione per la medesima soluzione?

Se ad esempio io volessi regolare (magari con semplice sale da cucina) l'ec di una certa quantità di acqua demineralizzata a 1413uS/cm, a 10° sarei portato ad aggiungere circa 400uS/cm di sale in più rispetto a 25°.


Utilizzando io il conduttivimentro in idroponica questa discrepanza potrebbe portare facilmente a tossicità o carenza di sali.


Qualcuno mi aiuta a capire?



Grazie e buon anno nuovo.

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Messaggio di nicolatc » 01/01/2018, 13:54

5tefano ha scritto: sei io avessi un conduttivimetro a compensazione automatica di temperatura esso non dovrebbe mostrare sempre la medesima concentrazione per la medesima soluzione?
Si.
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Messaggio di 5tefano » 01/01/2018, 14:25

Grazie per la risposta.

Ok allora partiamo da questo assunto: un conduttivimetro a compensazione automatica di temperatura deve registrare sempre la stessa ec per qualsivoglia temperatura della soluzione.

Quello che però succede a partire da ciò è che secondo l'etichetta di cui sopra il suddetto conduttivimetro risulterebbe tarato solo sui 1413uS/cm@25° e starato su ogni altro valore di temperatura (ad es. a 10° continuerebbe a segnare 1413uS/cm mentre secondo tabella dovrebbe darmi 1020uS/cm).

La mia idea è che solo un conduttivimetro senza sensore di temperatura dovrebbe registrare sempre il medesimo valore, poiché appunto incapace di valutare ulteriori informazioni di elettroconduttività (la temperatura appunto). E a quel punto andrebbe rivalutato manualmente questo valore tramite un termometro a parte considerando circa un 2% in più o in meno per ogni grado in più o in meno rispetto alla temperatura campione.

Sbaglio?

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Messaggio di merk » 01/01/2018, 14:32

No secondo me è esattamente il contrario.. cioè la soluzione viene tarata ad una temperatura nota poi la compensazione ci pensa lui a convertire appunto il valore in base alla temperatura..
Infatti durante la taratura dello strumento è importante verificare la temperatura della soluzione di taratura..

Se non ho fatto strane confusioni dovrebbe essere così il meccanismo.. :-??

Anche perché poi noi in acquario tra le due variabili che abbiamo temperatura e i conduttività la nostra variabile è una sola dato che la temperatura è "stabile"..

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Messaggio di 5tefano » 01/01/2018, 14:43

Quello che intendo io è che se la stessa etichetta di calibrazione evidenzia valori di concentrazione diversi per temperature diverse, evidentemente un conduttivimetro ben tarato NON deve dare sempre lo stesso valore ma esso sarà necessariamente dipendente dalla temperatura (con andamento secondo tabella).

Se ad es. io lo volessi tarare a 5° esso dovrebbe segnare 896uS/cm e poi tramite la compensazione automatica a 10° dovrebbe segnare 1020uS/cm, a 15° 1147uS/cm, ecc....
Oppure se lo volessi tarare a 29° esso dovrebbe segnare 1521uS/cm e poi tramite la compensazione automatica a 30° dovrebbe segnare 1548uS/cm, a 31° 1575uS/cm, ecc....

Perciò io posso tararlo a qualunque valore di temp. ma poi comunque la tabella deve essere rispettata.

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Messaggio di nicolatc » 01/01/2018, 15:07

La conducibilità aumenta all'aumentare della temperatura. Infatti aumenta l'agitazione termica e la mobilità delle molecole.
Quindi un conduttivimetro ben tarato SENZA ATC mostra un aumento della conducibilità all'aumentare della temperatura.

C'è un problema: visto che a noi serve avere un'idea della quantità di sali totali disciolti in acqua, è ovvio che dobbiamo avere un modo per rendere la lettura "stabile" al variare della temperatura. E scegliamo arbitrariamente come riferimento di temperatura 25°C.

Dobbiamo distinguere le due fasi: taratura e lettura. Ipotizziamo che il campione da analizzare sia sempre lo stesso.

Taratura con soluzione a conducibilità nota: 1413 a 25° (conduttivimetro starato senza ATC) - ipotesi temperatura campione: 15°C
Lo strumento legge 1500, ma noi, conoscendo la temperatura, giriamo la vite affinché legga 1147.

Lettura (conduttivimetro tarato senza ATC) - ipotesi temperatura: 10°C
Lo strumento legge 1020, ma noi andiamo ad aggiustare "matematicamente" il risultato, conoscendo la temperatura, aggiungendo circa il 2% in più per ogni grado aggiuntivo fino ad arrivare a 25°C. Il nostro risultato sarà quindi circa 1413.
Lo strumento legge 1020 se il campione è lo stesso della taratura, ma ovviamente se il campione è diverso, leggerà un numero diverso ma noi applicheremo la stessa formula per "compensare" il risultato.

Lettura (conduttivimetro tarato senza ATC) - ipotesi temperatura: 25°C
Lo strumento legge 1413, essendo a 25° non applichiamo alcuna correzione matematica al risultato, che è quindi quello per noi finale.
Se il campione è diverso, leggeremo un numero diverso. Ma il risultato sarà sempre quello già "corretto".


Taratura con soluzione a conducibilità nota: 1413 a 25° (conduttivimetro starato con ATC) - ipotesi temperatura campione: 15°C
Lo strumento legge 1500, ma leggendo anche la temperatura, imposterà quel valore a 1147 e tramite calcolo matematico corregge e visualizza un risultato "corretto" a 1413.

Lettura (conduttivimetro tarato con ATC) - ipotesi temperatura: 10°C
Lo strumento legge 1020, ma aggiusta "matematicamente" il risultato, conoscendo la temperatura, aggiungendo circa il 2% in più per ogni grado aggiuntivo fino ad arrivare a 25°C. Il risultato visualizzato sarà quindi circa 1413.
Lo strumento legge 1020 se il campione è lo stesso della taratura, ma ovviamente se il campione è diverso, leggerà un numero diverso ma applicherà la stessa formula per "compensare" il risultato.

Lettura (conduttivimetro tarato con ATC) - ipotesi temperatura: 25°C
Lo strumento legge 1413, essendo a 25° non applica alcuna correzione matematica al risultato, che è quindi quello finale visualizzato.
Se il campione è diverso, leggerà un numero diverso. Ma il risultato sarà sempre quello già "corretto" da visualizzare
Questi utenti hanno ringraziato nicolatc per il messaggio (totale 3):
cicerchia80 (01/01/2018, 15:13) • 5tefano (01/01/2018, 15:59) • Pizza (01/01/2018, 21:33)
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Messaggio di 5tefano » 01/01/2018, 15:16

Perciò in pratica quella tabella è pensata per i conduttivimetri senza atc in modo da poter aggiustare manualmente il valore, mentre per i conduttivimentri con atc il valore deve essere sempre e comunque 1413uS/cm?

Così fosse avrei un conduttivimetro con atc che evidentemente non compensa nulla.


Grazie

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Messaggio di nicolatc » 01/01/2018, 15:27

Quella tabella sul campione è pensata per la taratura di conduttivimetri senza ATC, in modo da poter aggiustare manualmente il valore a quanto riportato in tabella in base alla temperatura effettiva.
Successivamente, per le letture successive, dovremo sempre applicare al risultato visualizzato una correzione matematica (tipo 2% in più per ogni grado in più).

Per quelli con ATC il risultato dovrebbe essere sempre 1413.
Tieni conto però che il tuo campione di taratura è a 10°C, il conduttivimetro legge la temperatura, imposta la lettura a 1020 e applica un algoritmo per ricavare e visualizzare il risultato che sarebbe letto a 25°. L'algoritmo è un'approssimazione, e quanto maggiore è il delta temperatura del tuo campione rispetto ai 25°C, tanto più la taratura sarà comunque imprecisa (e quindi leggerai un valore diverso dall'atteso 1413).
ATC.PNG
Almeno per la taratura conviene portare il campione a 25°C, in modo da tarare al meglio lo strumento.

Nelle letture successive, bisogna essere consci che la correzione c'è, ma maggiore è il delta temperatura rispetto a 25°C, maggiore è l'imprecisione.
Ma almeno, sei partito da uno strumento ben tarato se hai tarato un campione a 25°C! Altrimenti, anche a 25° potresti leggere un risultato impreciso. ;)
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Ultima modifica di nicolatc il 01/01/2018, 15:37, modificato 1 volta in totale.
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Messaggio di merk » 01/01/2018, 15:34

5tefano ha scritto: Se ad es. io lo volessi tarare a 5° esso dovrebbe segnare 896uS/cm e poi tramite la compensazione automatica a 10° dovrebbe segnare 1020uS/cm, a 15° 1147uS/cm, ecc....
Oppure se lo volessi tarare a 29° esso dovrebbe segnare 1521uS/cm e poi tramite la compensazione automatica a 30° dovrebbe segnare 1548uS/cm, a 31° 1575uS/cm, ecc....
Infatti quella tabella serve per la taratura..

E la compensazione automatica ti evita ogni volta di misurare la temperatura è dover far la compensazione..

Così facendo puoi seguire solamente una variabile(Conducibilità).. "fregandosene) della temperatura..

A me il tuo ragionamento non torna.. :-?

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Messaggio di merk » 01/01/2018, 15:38

nicolatc ha scritto: Quella tabella sul campione è pensata per la taratura di conduttivimetri senza ATC, in modo da poter aggiustare manualmente il valore a quanto riportato in tabella in base alla temperatura effettiva. E poi per le letture successive dovremo applicare al risultato visualizzato una correzione matematica.

Per quelli con ATC il risultato dovrebbe essere sempre 1413.
Tieni conto però che il tuo campione di taratura è a 10°C, il conduttivimetro legge la temperatura, imposta la lettura a 1020 e applica un algoritmo per ricavare e visualizzare il risultato che sarebbe letto a 25°. L'algoritmo è un'approssimazione, e quanto maggiore è il delta temperatura del tuo campione rispetto ai 25°C, tanto più la taratura sarà comunque imprecisa (e quindi leggerai un valore diverso dall'atteso 1413).

Almeno per la taratura conviene portare il campione a 25°C, in modo da tarare al meglio lo strumento.

Nelle letture successive, bisogna essere consci che la correzione c'è, ma maggiore è il delta temperatura rispetto a 25°C, maggiore è l'imprecisione.
Direi spiegazione chiara e precisa.. :-bd

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