Определение уровня жидкости, в колбочке Опции

[Я.К.]

Есть у меня, джентельмены, колбочка, в которую может быть налито немного жидкости.
Имею спросить: как бы мне бесконтактным образом определить её уровень с точностью около миллиметра?

Продавцы дорогих станций-дозировщиков говорили про какие-то инфракрасные датчики, но я не вполне уверен, что они сами понимали, что к чему.

P.S. Жидкость может быть разного цвета, в том числе и прозрачной.

P.P.S. Колбочка имеет примерно такую форму, как на картинке. Линейные размеры - могут быть и меньше (микропробирки бывают и на 0.5 мл), но пропорции примерно такие.



Сообщение отредактировал Я.К. - Sep 20 2014, 21:04

[kovigor]

как бы мне бесконтактным образом определить её уровень с точностью около миллиметра?

А взвешивать колбочку разрешается ? Взвесить на точных весах и исходя из полученной массы и плотности жидкости вычислить уровень. Я не думаю, что в одной и той же колбочке будет меняться жидкость ...

[Я.К.]

А взвешивать колбочку разрешается ? Взвесить на точных весах и исходя из полученной массы и плотности жидкости вычислить уровень. Я не думаю, что в одной и той же колбочке будет меняться жидкость ...

Колбочки стоят не сами по себе, а на штативчике. И там тех колбочек может быть несколько десятков. И хочется проверить, что во всех колбочках налито примерно столько, сколько надо. Или, наоборот, не налито.

Отпозиционировать какой ни есть датчик, чтобы тот "заглянул" в каждую колбочку - таки да, можно. Только как бы в неё правильно заглянуть?

P.S. Сделать плавающую платформу под штативчик, кстати, имеет смысл: тогда можно будет точно отслеживать момент, когда патрубки-наконечники упёрлись в дно колбочек. С тем, чтобы их немедленно приподнять. Но без этого можно и обойтись. А вот без понимания, сколько чего налито - обходиться не хочется.

Сообщение отредактировал Я.К. - Sep 21 2014, 11:28

[in-radiohead]

Колбочки стоят не сами по себе, а на штативчике. И там тех колбочек может быть несколько десятков. И хочется проверить, что во всех колбочках налито примерно столько, сколько надо. Или, наоборот, не налито.

а наливать чем и как будете?Может просто брать всегда одинаковую аликвоту или количество капель? не просто же наливать будете "на глаз"...а то с таким уровнем можно и промахнуться

Сообщение отредактировал in-radiohead - Sep 22 2014, 13:14

[a123-flex]

а наливать чем и как будете?Может просто брать всегда одинаковую аликвоту или каплю?а не на глазок наливать...а то с таким уровнем можно и промахнуться

предлагаю разработать прецизионный наливатор!!!!

отбоя от клиентов не будет. Бары в очередь встанут)

на основе выдыхаемых паров... суперпрецизионный. Дунул на пробирку - в ней на стенках 2 микрона и 3 градуса

[Xenia]

Мне понравилась реплика a123-flex -

предлагаю разработать прецизионный наливатор!!!!

И в самом деле, существует большое количество разных процессов, которые легко контролируются на входе, но очень плохо на выходе. Например, можно с большой точностью отмерить лекарственное вещество, поступающее в организм больного, но многократно труднее установить его количество задним числом, после того, как оно уже попало в организм.

Что касается пробирок с растворами, то это случай того же сорта. Т.е. гораздо эффективнее потратить усилия на повышение точности дозатора, нежели потом, когда жидкость попала в емкость, пытаться определить ее объем. Взвешивание здесь поможет лишь в том случае, если каждую емкость предварительно взвесили, когда она еще была пустой.

Фактически метод отбора аликвот из раствора (обычно калиброванным шприцом с тонким поршнем) широко распространен именно потому, что позволяет отмерить точный объем из того, чей точный объем неизвестен. Именно поэтому эппендорфы с остатками вещества обычно ждет мусорный контейнер сразу же после того, как из них отсосали точный объем на анализ.

По той же причине химические реакции в эппендорфе (или иных емкостях) проводят путем смешения требуемых компонентов, каждый из которых отмеряется дозатором. Тем самым достигается нужное соотношение взаимодействующих реагентов. И даже тогда, когда продукт реакции уже готов, всячески стараются избегать измерения объема реакционной смеси. Например, предпочитают высушить досуха (в вакуумной сушилке), а затем вновь растворить, добавляя из дозатора известный объем растворителя. Почему же предпочитают мучить вещество, подвергая его усушке? - Да именно затем, чтобы не измерять объем!

Однако я тоже присоединюсь к фантазерам, предлагающим для измерения объема жидкости экстравагантные методы. Мой вариант тоже будет экстравагантным - применить ЯМР-спектрометрию (ядерный магнитный резонанс). А точнее - ПМР (протонный магнитный резонанс), поскольку практически только протоны и можно измерить в растворителе этим методом. Обычно от этого метода шарахаются, как от огня, вспоминая про сверхпроводящие магниты и высокие частоты. Тем не менее, повышать напряженность магнитного поля и частоту требуется лишь в структурных исследованиях, когда требуется отличать протоны в разных частях молекулы. А когда надо лишь определить их общее количество скопом, не различая, то форсировать магнитное поле и частоту нет резона. Например, в магнитном поле Земли (а оно весьма слабенькое) резонансная частота водородного ядра равна 2.13 КГц. Любой МК способен делением тактовой частоты с помощью своего таймера получать частоты в окрестности этой величины с удовлетворительной точностью. Ну, а резонансная частота определяется, как у колебательного контура. Подробности устройства легко найти в интернете. Однажды настроенный в резонанс прибор обычно сохраняет свою настройку, т.к. от величины объема жидкости изменяется лишь интенсивность резонансного сигнала, но не его частота.

Еще на нашем форуме была тема: "ЯМР магнитометр, Современная схемотехника?". ЯМР-магнитометр - это чуть другое, но принцип тот же. Только тут известными величинами являются протон-содержащее вещество и радиочастота, а величину магнитного поля требуется вычислить из экспериментально найденного положения точки резонанса. А здесь мы фиксируем величину магнитного поля (можно и магнитик добавить) и подбираем резонансную частоту по максимуму амплитуды (лишь однажды), а затем калибруем прибор, выражая значение этой амплитуды в микролитрах жидкости.

P.S. Этот метод анализа обычно называется "ЯМР низкого разрешения". Используется для определения влажности семян и пищевых продуктов. Например, "Портативный ЯМР-анализатор низкого разрешения".