开源的高精度亚硝酸盐、磷酸盐检测仪

s3ce738

对于普通的用户，要做校准，看起来也不是那么容易啊

来自苹果APP客户端

xukejing

s3ce738 发表于 2022-7-22 18:53
对于普通的用户，要做校准，看起来也不是那么容易啊

确实是这样，各个标准浓度都必须现配，实验过程需要非常仔细。
大家都知道生、化、环、材，很苦逼，1是体现在工作技术性强，除了吃苦耐劳，还需要很高超的操作技术。2是体现在成果的“产出低”，你忙活了大半天，可能才刚完成仪器的校准，然后在你老婆看来就是干了半天啥也没干，还要连人带鱼都被骂一顿。

彩虹小羊

xukejing 发表于 2022-07-22 21:22
确实是这样，各个标准浓度都必须现配，实验过程需要非常仔细。
大家都知道生、化、环、材，很苦逼，1是体现在工作技术性强，除了吃苦耐劳，还需要很高超的操作技术。2是体现在成果的“产出低”，你忙活了大半天，可能才刚完成仪器的校准，然后在你老婆看来就是干了半天啥也没干，还要连人带鱼都被骂一顿。

可以根据吸收率来制作比较稳定校准液体，可以校准设备本身误差。要校准测试药品的误差，那就麻烦了

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xukejing

彩虹小羊 发表于 2022-7-23 01:15
可以根据吸收率来制作比较稳定校准液体，可以校准设备本身误差。要校准测试药品的误差，那就麻烦了

药品的浓度误差对结果影响不大，药品本身的吸收波长峰值是避开测试用的540nm和850nm的。
我设计这个项目的时候，考虑到准备以开源项目发布，还会有后人改进，于是只关注了原理，而没有太注重简单化操作和用户体验。仪器上甚至连屏幕和按键也没有，所有测量操作全部用matlab做接口。
工作量较大的地方，主要在标准工作曲线的绘制（或者叫现场采集）。需要现场调一堆标准浓度的溶液，按操作规范是至少做6点，过程确实非常麻烦，特别是低浓度的几组的稀释过程。这样的操作，优点是可以对实验误差进行定量分析，比如给出量程范围的线性回归系数。这很接近正常科学实验的套路，不止定量地给出结果的值，还把结果的可信度进行定量的分析。而且Matlab本身的入门门槛就非常高，毕竟是数学工具，需要天赋超过努力，即使是重点大学的学生，学matlab都有挂科的。
我猜想，实际做成水族产品，6点工作曲线校准需要改成两点，只对0浓度和1ppm做一下两点的直线。最后的测量结果只给出拟合后的值，但不再给出线性回归系数。并且工作曲线不再现场做了，而只是出厂做一下，后面漂移了就不管了。这样可以防止用户买去后可以用好几年，结果厂家倒闭。
或者，只对0浓度点做单点校准，这样就更是玩具了，用户体验一定棒棒的。
水族低成本测试的需求是一直存在的，市场可能不大，但现在工程技术有了。我创造性地使用了TSL25911传感器作为吸光度测量的核心方案，具有一定的引领性和示范性，可能会颠覆过去的一些技术。具体怎么以更低的使用成本和更优秀的用户体验来实现这个方案，请看国内厂家的后续改进吧。
我相信我们是制造大国，国内很快就会有性价比超过哈纳蛋机的产品出现，并且会带比哈纳或莎利法廉价的测试液。

xukejing

早早海里游 发表于 2022-7-13 16:08
大佬你不去开个公司卖技术可惜了。

我们玩开源的，一般不对项目的使用进行收费，但必要的话，可以做技术培训，培训可以收费。
现实世界中很多伟大的项目，其实都是开源的。比如一个网站，它的服务器的Linux操作系统，它的网页服务软件Apache，它的数据库MySQL，都是可以免费获得的。如果你硬盘空间充足，源代码都可以给你。

礁岩极限

楼上是我这十多年见过最牛逼的 ，关键是心态没有扭曲的技术大牛，没有之一。

Leo.Peng

厉害厉害

app366362

po4显色剂 能给个链接吗？

彩虹小羊

不知道亮度，对吸光度有没有影响

xukejing

彩虹小羊 发表于 2022-9-11 18:18
不知道亮度，对吸光度有没有影响

没有影响，吸光度是液体本身的属性，是客观的。光源亮度只影响测到的光强值，不影响吸光后的光强值/基准光强值。
诚然，数值误差和模数电路的背景噪声是需要考虑的。这就像同样的一套电子元件做成音响放大器，不同的工程师调教，信噪比可以差很多，这并不是玄学。
我的程序里确实有通过DAC调节LED电压的代码，目的是让基准光强被放大并被模数转换后的数值尽量接近65535但又不超过截断误差。见程序代码photometer_esp32/myudp.ino的10和11行


这个设计是考虑了电路本身的背景噪声误差。举个例子，同样吸光度50%的情况，两个电路有相同的背景噪声（假设ADC数值±10），一个测到的是(500±10)/(1000±10)，另一个是(3000±10)/(6000±10)。显然，后者的误差可以更小。
比如下面这个例子，基准光强的测量值L0=64379，非常接近65535，见程序代码matlab / calibration_R2.m的11和12行，其中L0和L1是来自实测的值

读取L0和L1的光强ADC值的代码见matlab / udp_callback.m，4个通道的数据会存进Cj1 Cj2 Cj3 Cj4，对于NO2-测试，会把Cj2数组画成曲线，看到曲线基本上转平并伴随小幅度震荡（主要是来自电源背景噪声），等20秒，取Cj2最后10个数做一下平均值就得到L0或L1了。
L0是对纯水或还没滴显色剂的海水测基准光强，L1是显色后的光强


一不小心就话痨症发作，写了那么长一篇。真是一个敢教，一个敢学。