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Fotometer Marke Eigenbau

Ich bin kein Freund des Messens. Alter Spruch eines Schlossermeisters: „Wer misst misst Mist“. Aber nachdem ich von einigen Hersteller sehr enttäuscht wurde was die Qualität der Testreagenzen betrifft, habe ich mich entschieden ein Fotometer zu bauen der folgende Anforderungen erfüllt:

  • einfach Handhabung
  • flexibel
  • einfache Einstellung
  • Konstant
  • kompakt
  • mit jedem kommerziellen Test verwendbar

Die Idee dahinter ist nicht von mir die gibt es eigentlich schon lange. Ich habe einfach die Ideen die es im Internet gibt an meine Bedürfnisse angepasst. Dazu braucht man folgende Bauteile die zum Teil im Handel erhältlich sind.

Bauteile

Fertiges Produkt

So soll es am Schluss Aussehen:

Fotometer

Gehäuse

Das Aussenteile wurden auf einem 3D Kunststoffprinter hergestellt. Man braucht dazu ein Gehäuse,Küvettenhalter und Deckel. Man kann natürlich jedes kommerzielle Gehäuse verwenden das geht auch.

Einzelteile Gehäuse komplette Ansicht
Einzelteile
Gehäuse
komplette Ansicht

Die Funktionsweise des Geräts beruht darin das eine LED an ein Lichtsensor leuchtet. Das Licht wird in Lux gemessen. Der Name leitet sich von der lateinischen Bezeichnung lux für Licht ab.

1 lx = 1 lm / m²

Durch die Verfärbung des Wassers wird das Licht verringert. Das wird gemessen und mit dem Ausgangswert verglichen. Das Delta verändert sich um so dunkler die Verfärbung des Wassers zunimmt.

Elektronik

Das Herzstück des Ganzen ist ein Brick der Firma Tinkerforge. Man braucht dazu noch ein Lichtsensor sowie ein Powermodul für die LED. Und schon kann man loslegen. Für die Steuerung verwendet man am besten ein kleiner Netbook. Man instaliert den Treiber und die Software und somit kann man die Lux messen. Ich habe mich für ein Ausgangswert von 800 Lux entschieden und habe darum die LED mit einem Widerstand von 2k Ohm vorgeschaltet. Damit ich eine Werkseinstellung durchführen kann habe ich noch ein Potentiometer von 1k Ohm eingebaut.

Powermodul Master Brick Elektronik
Powermodul
Master Brick
Elektronik

Kalibrierung und Betrieb

Um eine bequeme Steuerung zu gewährleisten wurde eine Software entwickelt die aufgrund von Werten den Gehalt des Messwassers anzeigt. Aber bevor man es verwenden kann muss zuerst eine Kalibrierung durchgeführt werden. Dies erfolgt indem man eine Kalibrierlösung verwendet und den Test den man verwendet will in den verschiedenen Werten durchmisst. Aber zuerst nimmt man klares Wasser und hält es in das Fotometer und drückt „Reset bei er Software. Somit wird auf Null gestellt. Danach nimmt man z.b. den Eisentest von JBL und man testet die Werte 2,1,0.5,0.25,0.125 usw. durch. Coinstar Money locations Die hält man in das Fotometer und schreibt die Luxwerte auf. Diese werden dann in der Software in einer Tabelle erfasst. Diese Kalibrierung wird nur einmal durchgeführt pro Test.

Software Fertiges Produkt
Software
Fertiges Produkt

Die Software wurde in Python geschrieben. Sie ist noch in der Betaphase und es fehlt noch einiges.

Tabellen und Tests

Die Werte werden in einem Excelsheet erfasst zwecks Archivierung.

Nitrat JBL Nitrat Tetra FE JBL
Nitrat JBL
Nitrat Tetra
FE JBL

Ich habe diverse Wassertests getestet und die geeignetsten sind für mich im Moment Tetra und JBL. Sera sowie Tropica sind sehr ungenau und die Verfärbung ist nicht linear. Im Grunde kann man jeden Wassertest so verwenden. Man ist so nicht herstellergebunden.

12 Replies to “Fotometer Marke Eigenbau”

    • So wie ich das grad verstehe betreibt das Powermodul nur die Led, Per USB wird der Prozesser gespeist.
      Eigentlich kann man das power Modul weglassen und durch Wiederstände und des Poti direkt auf 5V USB gehen
      Somit kann man 2 USB schnittstellen am Laptop nutzen.
      Zum einen muss man die 0 Kalibrierung der 800 Lux mit Gefäß und Destilliertes Wasser durchführen, damit die 800 Lux nicht verfälscht werden aufgrund des Glases und Wasser.

  1. Hallo Javi,
    dein Fotometer im Eigenbau ist ja eine tolle Sache, und alles auf einem Notebook abrufbar, KLASSE.
    Leider bin ich zu so einer Lösung technisch nicht in der Lage, würde die Möglichkeit bestehen von dir so eine Lösung zu bekommen?
    Viele Grüße
    Norbert

    • Hallo Norbert,

      so eine Lösung für Dich zu bauen liegt bei mir nicht drin aus zeitlichen Gründen. Habe im Moment zu viele Projekte offen die ich noch fertigstellen muss.

      Grüsse

      Javi

  2. Hallo,
    also deine lösung ist echt genial.
    Kann man auch irgendwie an das von dir geschriebe programm kommen???
    Den meine programier kentnisse gehen gegen null.
    gruss André

  3. Hallo,
    sehr professionell umgesetzt. Bravo!
    Woher nimmst du die Kalibrierlösungen?
    Benutzt du “normale” Reagenzgläser oder spezielle Küvetten?
    Grüße

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