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[基础教程] Micro:bit 44 小bit,吃雪啦--”水质TDS值检测“

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本帖最后由 rzyzzxw 于 2018-1-8 16:06 编辑

  河南终于下了一场大雪。

  可美了孩子们,还有童心未泯的大人。
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来一张汝州风穴寺的雪景,为汝州做个宣传。

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    带着小bit在雪地漫步,脚下咯吱-咯吱-
    第一次看到雪小bit一路笑眯眯的,趴在我的衣袋中,看到雪人了出来合个影。
    还下着小雪花。张开的小嘴吧里吃进雪了吧。

1112.jpg

    小朋友最爱雪了,可以滑雪,滚雪球,堆雪人,打雪仗,还有……吃雪。
    抓一把雪,散的,或团成团,伸出小舌头……
    吃一口,透心凉。
    如果被家长见到了,一定会阻止:宝贝,雪太脏,不能吃。

    bit这次要化身为环保卫士,为小创客测一下雪水的水质(实验性质,并不严密)。
    因为快递在下雪前给大圣老师送来了一个宝贝TDS (Total Dissolved Solids)传感器,正好可以用上。




    器材准备:
    1、micro:bit一块
    2、df扩展板一块

    3、TDS (Total Dissolved Solids)传感器
   TDS中文名:总溶解固体,又称溶解性固体总量,表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。一般来说,TDS值越高,表示水中含有的溶解物越多,水就越不洁净。因此,TDS值的大小,可作为反映水的洁净程度的依据之一。(购买连接在这里……………    
   4、烧杯3个
   5、自来水,开水,雪



    1、从室外洁净处采集雪样。
121.jpg
   
    2、准备自来水,白开水。
1223.jpg
    3、倒开水在碗中,水浴法融雪。
125.jpg

    几分钟后……
126.jpg
    雪将融尽。
    4、接线
1221.jpg
000.jpg

    5、编程写入板子,用小喵离线版串口读取P1口模拟值
捕获.PNG
    6、测自来水TDS值(大圣老师的自来水来自深井井水)
122.jpg
    读数240。
捕获z2.PNG
    7、测白开水TDS值
124.jpg
    读数235。
b2.PNG
    各自来水相比,开水杯底有不少白色的水垢沉淀。
120.jpg
    8、测雪水TDS值
001.jpg
    可看见杯壁上有雪融化后的灰圬,降雪时空气中的灰尘一同落下,该会净化很多啊。
    TDS值读数13。
捕获x2.PNG
    9、再写程序写入板子
捕获3.PNG
    用串口调试助手再测一遍。
    读数:自来水,216-217,白开水,208,雪水,11-13。
捕获z3.PNG
捕获b3.PNG 捕获x3.PNG
    10、列个表格
捕获112.PNG
1212.png




    数据分析:
    1、自来水在烧开时,水中的可溶性钙镁化合物发生化学变化生成不溶性钙镁化合物沉淀。TDS值有降低,这在意料之中。对比参考标准,我们这儿的水质TDS值在可接受的饮用水范围。
    2、雪水由降雪而来,大气中的灰尘随之降落,从杯壁灰圬的颗粒细小程度看,这就是传说中的PM10了,其中有一部分是PM2.5 。
    3、雪水从天而降,井水从地层而来,一个直接由云层中的水气冷凝成雪,一个在地层中流动层层过滤溶解了矿物质。雪水的TDS值达到了理想饮用水标准,但考虑到空气污染等因素,特别是城市、工业区的降雪,不宜做直接饮用水源。远离城市的山区、草原用来做饮用水也是一个选择。

    饮用水标准有很强的科学性,有很多理化指标,本实验只采集了一处的水样雪样进行TDS值分析,难免出现错误。
    不过大圣老师也算用创客的方法进行了一个科学实验了。








rzyzzxw  版主
 楼主|

发表于 2018-1-5 21:44:29

    刚刚补测可口可乐冰露瓶装纯净水的TDS值为19。
捕获2111.PNG 捕获000.PNG
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rzyzzxw  版主
 楼主|

发表于 2018-1-6 08:50:55

谢谢西安韩老师的严谨指导。
科学探究实验一定要严谨,实事求是。
相关资料:
TDS(TOTAL DISSOLVED SOLIDS)中文的意思是溶解于水中的总固体含量,TDS计是针对此设计的计量器,可看出水中无机物或有机物的ppm值。但这只是初期性的检验,无法提供完全正确的资料及内含物是什么,若需要正确的内含物成分,仍以送检为准。检测水中总溶解固体值(TDS)即检验出在水中溶解的各类有机物或无机物的总量,使用单位为ppm或毫克/升(mg/l)。它的导电仪器能测出水中的可导电物质,如悬浮物、重金属和可导电离子。
如何使用呢?
(一)测量时的水温应维持在摄氏25度左右,切记,温度过高会使TDS值增加,影响正确性。
(二)液晶屏幕所显示的数值即为TDS值,若TDS计显示100度数字,那代表溶于水中的物质含量正离子或负离子总数为100ppm(公差为±5ppm),数字愈高,表示水中的物质愈多。
(三)北京市地区自来水平均在250ppm左右,RO纯水能减至30ppm以下,当数值超过30ppm时,就必须考虑更换RO滤膜或请技术人员验修。
当然TDS计也非万能,它也有其盲点与缺点:
(一)TDS仅能测出水中的可导电物质,但无法测出细菌、病毒等物质。
(二)单独依赖TDS水质测试来判断水质是否能生饮,并不是最正确的作法;经高温无法灭绝的细菌或病毒,必须透过更精密的仪器才能测出来。
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rzyzzxw  版主
 楼主|

发表于 2018-1-6 08:53:10

相关资料:
雨水和雪水能不能喝

首先我们来认识一下雨水跟雪水。雨水是由云中的小水滴经过吸收碰撞变大,当雨云托不住小水滴的时候雨水就开始降落,在降落的过程中有的开始继续凝结互相碰撞,有的变大有的经过风的加工变碎,这就形成了降雨。雪更简单,它就是由雨变成的,在冬天天气寒冷的情况下大气上的雨滴开始降落在降落的过程中因为天气寒冷的原因开始冻结慢慢的变成雪花。

那么雨水跟雪水能不能喝呢?

有人说雨水晶莹剔透,纯洁无暇。而雪呢?更是纯洁的代表,当然可以拿来直接饮用过了。但是实际情况呢?其实雨水跟雪水是不能直接饮用的。

1:雨水是经过江、河、湖、海、以及一些我们日常生活用水被太阳直接照射后蒸发形成水蒸气,上升到一定高度形成云,而云在托不住水蒸气形成的水滴之后水滴开始降落,而在水滴降落中会吸附很多空气中的污染物,比如工厂排放的烟、地面上的灰尘、一些水污染严重地方的水蒸气以及一些空气中的细菌病毒等,等雨降下来以后已经是被层层污染后的产物,已经不干净了。这就是为什么我们在降雨过后呼吸空气感觉格外清新的原因,因为雨水已经把空气净化了。

因此雨水是不能直接饮用的,不过当雨水降下来以后,渗入土中经过土质层的层层渗透会把雨水中的各种污染物留在土中经过沙石的过滤雨水就又变纯净了。这时候的雨水已经不再是雨水而是地下水,这些水是可以直接饮用的。

2:雪水跟雨水的原理差不多,大家都知道温度是可以杀死大部分病菌的,在寒冷的冬天零下的温度会杀死大部分空气中滞留的细菌病毒。大家也许会以为这样雪落下来就不会被污染啦,其实不然,大家也许都有这样的经历,在一片白皑皑的雪覆盖的地方,都会感觉很纯净,但是当雪融化以后会发现一层均匀密布的颗粒状灰尘,这些东西都是雪在飘落过程中携带的灰尘等污染物。虽然有“瑞雪兆丰年”的谚语,大家都以为雪是吉祥纯净的代表,但这只是对于农作物来说雪是好的,对于我们来说这还是不能直接饮用的。

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Rockets  NPC

发表于 2018-1-6 22:25:30

关于tds的校准,详见链接
http://mc.dfrobot.com.cn/forum.p ... &extra=page%3D1
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rzyzzxw  版主
 楼主|

发表于 2018-1-7 16:02:53

Rockets 发表于 2018-1-6 22:25
关于tds的校准,详见链接
http://mc.dfrobot.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=34785&extra=page%3D1 ...

好的,学习到了。
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