Controle EC avec ohmmètre ou multimètre

[Invité basstard]

Salut,

 

En effet ce guide est peut-être mal fait... je l'avais lu à mon arrivée sur CNW, j'en avais extrait le fil conducteur et fait mes petites recherches dans mon coin pour vérifier sans faire attention aux applications numériques.

 

Par contre je vous garanti que la formule est 1/R * L/A la "démonstration" est simple :

 

Conductivité σ d'une solution ionique

 

La valeur de la conductance G d'une solution ionique dépend de la nature de la solution' date=' ainsi que de la géométrie de la cellule de mesure mais aussi du type d'anions et de cations contenus dans la solution. Elle peut être déterminée par la relation :

 

[img']https://upload.wikimedia.org/math/f/e/c/fec0f6060c7d47c185f6800e6da53073.png[/img]

 

avec G en siemens (S), S en mètre carré (m2), l en mètre (m) et σ en siemens par mètre (S/m).

 

G est la conductance, on sait que c'est l'inverse de la résistance donc G = 1/R

 

 

 

Ça nous donne donc :

 

1/R = σ * (S/L)

 

<=> σ = (1/R) / (S/L)

 

<=> σ = 1/R * L/S

 

 

 

 

@++

[Invité basstard]

C'est de nouveau moi :-D

 

Donc comme je disais ce sujet m'intéresse beaucoup et tes dérives de mesures m'intriguent CannaTich...

 

 

 

J'ai donc de nouveau fait des recherches et j'ai trouvé deux pages très intéressantes :

 

- Conductimétrie sur Wikipédia

- Montage conductimétrique

 

 

Dans ces liens on parle d'une donnée intéressante : la constante de sonde. Il est bien dit qu'elle peut être approximée par L/S, néanmoins il est clair que l'on ne fera pas mieux que de déterminer la constante k par mesure et calcul.

 

Pour cela il faut donc "calibrer" la sonde (dans notre cas les pointes de touche de l'ohmmètre) avec une solution étalon (1413µS/cm), ensuite on relève la résistance lue sur l'ohmmètre et il suffit d'appliquer la formule suivante :

 

k = σ / G

 

k étant la constante de sonde

σ étant la conductivité de la solution étalon

G étant la conductance donc l'inverse de la résistance mesurée (1/R)

 

Cette méthode est extrêmement intéressante pour nous puisqu'elle va permettre de s'affranchir des mesure de L et S qui doivent forcément être les plus précises possible.

 

 

De plus, en réfléchissant à tes dérives de mesure CannaTich, je pensais également à un autre point critique : il faut absolument que le niveau de la solution à mesurer arrive au raz du caoutchouc des pointes de touches, donc que la partie métallique soit totalement immergée dans la solution, sinon tu fais varier le paramètre L et donc tu fausses la mesure... <-- EDIT c'est une bêtise que je dis là puisque L est la longueur entre les deux sondes et non pas la hauteur immergée

 

Voilà, avec tout ces éléments je pense que ça fait une bonne base de travail pour arriver à quelquechose de cohérent.

 

@++

[CannaTich 1]

Tu fais un bricolage à partir d'un multimètre finalement ou tu laisses tomber ?

 

Je t'avoue que si tu réussis, je recommence le mien avec ton aide, ça voudrait dire que j'ai foiré quelque part (en même temps ça ne m'étonnerait pas vu le guide )

 

Ce serait bien de le corriger, l'expliciter un peu plus parce que je crois que ça peut intéresser pas mal de monde !

 

En attendant moi c'est décidé j'achète un EC mètre, mais quand il sera mort je suis à 200% pour un bricolage si ça reste efficient ! Et je le ferai avant pour pouvoir comparer les valeurs et donc la précision..

 

Oui je suis d'accord avec la formule, juste une chose, pour l'aire, c'est l'aire de quoi ?

Section de l'embout de contact, surface totale d'un ou de deux embouts de contact, ce n'est pas expliqué dans le guide.

 

EDIT houla tu as posté entre temps, mes dires ne sont p-e plus à jour.. à voir

[CannaTich 1]

Ok mais si on calcule la constante k qui est définie par la longueur inter sonde et la surface (de je ne sais toujours pas quoi) à partir d'un EC mètre alors la fabrication maison devient futile, à moins d'avoir une connaissance qui peut nous prêté cette EC mètre.

 

C'est donc moins intéressant.

 

Par contre à l'aide de cet EC mètre on pourra déterminer cette constante k et là déterminé le point qui reste pour moi sombre; celui de la surface, la distance inter sonde étant facilement calculable et assez précise.

 

C'est juste des idées, mais ça m'intéresse aussi et je suis d'autant plus chaud pour acheter cet EC mètre (de HANNA bien entendu), ce qui me permettra d'effectuer tout ces calculs..

 

En ce qui concerne la stabilité de la mesure, qui n'a en faite rien à voir avec toutes ces mesures, j'ai bien immergé totalement les deux sondes, plastique compris en partie, et donc la constante ne devrais normalement pas varié, vu que je ne touche pas aux sondes et que la surface de contact reste constante..

 

Je me demande donc d'où provient cette instabilité, peut-être un lecteur défectueux, mais j'en doute.

 

J'aurai envie de dire que la solution se chargeant en courant diminue la résistivité, mais encore je ne m'avance pas trop et je ferais dès test au plus tôt.

 

Un grand merci en tout cas !

[Invité basstard]

Re,

 

Tu fais un bricolage à partir d'un multimètre finalement ou tu laisses tomber ?

Je n'ai même pas encore commencé alors je ne vais pas abandonner tout de suite xD

 

Ce serait bien de le corriger' date=' l'expliciter un peu plus parce que je crois que ça peut intéresser pas mal de monde ![/quote']

T'inquiètes' date=' on verra ce que ça donne et du coup si vaut la peine de le faire mais bon sur le principe, un conductivimètre n'est qu'un ohmmètre avec une sonde particulière... donc il n'y a pas de raison !

 

En attendant moi c'est décidé j'achète un EC mètre' date=' mais quand il sera mort je suis à 200% pour un bricolage si ça reste efficient ! Et je le ferai avant pour pouvoir comparer les valeurs et donc la précision.. [/quote']

Je possède également un testeur de poche Hanna donc ça me permettra de vérifier tout ça

 

Oui je suis d'accord avec la formule' date=' juste une chose, pour l'aire, c'est l'aire de quoi ?

Section de l'embout de contact, surface totale d'un ou de deux embouts de contact, ce n'est pas expliqué dans le guide.[/quote']

Quand on parle de l'aire c'est l'aire de la pointe de touche mais comme je l'ai dit précédemment il est plus juste de parler de section lorsqu'il s'agit d'un conducteur... pour la déterminer il faut mesurer le diamètre de la partie métallique de la pointe de touche avec un appareil de mesure de précision genre pied à coulisse.

 

Ensuite tu appliques la formule S <=> A = Pi x R² (R étant le rayon dans cette formule).

 

 

@++

[CannaTich 1]

L'air de la pointe de touche,..

En somme tout étant immergé, tout est en contact.

De plus, ma sonde se termine en pointe, le diamètre de la sonde varie donc avec la longueur, enfin ce n'est pas très clair pour moi, et ça ne me semble pas très logique !

[CannaTich 1]

Si on parle de section dans un conducteur (comme dans un cable comme c'est le plus souvent le cas j'imagine) c'est logique vu que la quantité d'électrons qui pourra passer dépend directement de celle ci, alors si je transpose ça à mon problème d'eau je dirais que la quantité d'électron qui traverse mon conducteur dépend en effet de la section de celui-ci, vu que c'est cette-dernière qui limite le flux d'entrée et de sortie des électrons (émission/réception, les deux sondes étant équivalente).

 

Bon après ce monologue, si tu me confirmes tout ça, je suis d'accord avec toi pour dire que c'est la section de la base de la sonde (donc celle la plus proche du diélectrique) qui limite le flux et qui doit donc être pris en considération uniquement !

 

Merci

 

EDIT : Je viens de faire 2 mesures avec l'ohmètre et après 1 minutes on obtient une valeur, je seche j'éteind je rallume je réimerge et j'obtient la meme valeur après 5 minutes. Bon ça a mis le temps mais on y est arrivé.

Je vais retourner étudier un peu puis je refais les calculs en fonction de tout ça..

 

EDIT 2 : Bon non finalement j'irai étudier un peu après, donc j'ai refais les calculs ça a été vite,

Je fais tout en Cm pour plus de facilité

 

L = 1cm interdistance

S = pi x 0,1² = pi x 0,01 (le rayon étant de 1mm)

R = 0,72 (je ne sais pas l'unité mais cela n'a pas d'importance vu que j'ai ma constante k)

 

ça donne donc conductivité = 1/ (0,72 x pi x 0,01) = 44,2 donc sans doute 4,42 S / m ce qui peut sembler logique le liquide étant de l'eau du robinet.

 

Je rajoute du sel et je refais une mesure d'ici peu de temps..

 

tout d'abord

Conductivité typique des eaux:

Eau ultra-pure 5.5 · 10-6 S/m

Eau potable 0.005 – 0.05 S/m

Eau de mer 5 S/m

 

Read more: https://www.lenntech.com/fran%E7ais/eau-conductivite.htm#ixzz0Gt420Y8X&B

 

Ensuite avec une soluton salée on obtient

0,05 après 5 min

 

ce qui nous donne 636 comparé à 44,2

ce qui nous donne finalement 63,6 S/m et 4,42 S/m, mouais.. c'est pas trop en concordance avec l'eau de mer maintenant la solution est peut-être plus salée, meme si ces chiffres m'ont l'air énorme, bouarf.

 

EDIT 3 : bon l'ohmmètre est passé à 0,02 au lieu de 0,05, donc c'est encore plus abérant comme résultat, on va arrêté les dégâts ici..

 

EDIT 4 : Calcul avec une aire dans son ensemble

 

On a S = 2 pi r (r+h) = 2 pi 0,1 (0,1+1,5) = 1 (au lieu de 0,01 x pi) et donc les résultats précédents donne

 

EC eau robinet = 1/0,72 = 1,39 S/m

EC eau salée, après RE test dans la même solution l'écran se stabilise à 0,135 donc = 7,4

 

Interprétation des résultats = c'est la merde lol

[Invité basstard]

Re,

 

Ok mais si on calcule la constante k qui est définie par la longueur inter sonde et la surface (de je ne sais toujours pas quoi) à partir d'un EC mètre alors la fabrication maison devient futile' date=' à moins d'avoir une connaissance qui peut nous prêté cette EC mètre.

 

C'est donc moins intéressant.[/quote']

Non, tu n'as aucunement besoin d'un conductivimètre en plus de l'ohmmètre.

 

Le procédé se déroulerait comme ceci :

 

- Tu remplis un verre de solution étalon.

- Tu plonges dedans les pointes de touche de ton ohmmètre.

- Tu lis la valeur de la résistance.

- Tu appliques la formule k = σ / G

 

A partir de là, tu connais la constante de sonde k de ton ohmmètre

 

Ensuite quand tu veux faire une mesure de conductivité électrique de ta solution d'engrais, tu as juste à plonger les pointes de touche de ton ohmmètre dans ta soupe, tu relèves la résistance lue et comme tu connais la constante k de ton ohmmètre tu n'as plus qu'a applique la formule suivante :

 

σ = k * G or puisque G = 1/R ça nous donne donne donc :

 

σ = k/R

 

Et c'est en ça que ça facilite tout

 

 

L'air de la pointe de touche' date='..

En somme tout étant immergé, tout est en contact.

De plus, ma sonde se termine en pointe, le diamètre de la sonde varie donc avec la longueur, enfin ce n'est pas très clair pour moi, et ça ne me semble pas très logique ![/quote']

Bon bah je crois que l'on a vraiment bien fait de parler de ça parce que je tilte de nouveau sur une grosse erreur...

 

En fait avec le calcul de la section de la pointe de touche, on est en train de réduire la pointe de touche à un cercle ce qui est totalement aberrant ! Si on met de côté la géométrie particulière des pointes de touche (pointue au bout) on peut approximer la forme de la pointe de touche à un cylindre et c'est donc l'aire surfacique d'un cylindre qu'il faut prendre en compte !

 

 

 

Donc si on reprend :

 

Dans la formule du calcul de la conductivité électrique σ = 1/R * L/S on aurait donc :

 

- R la résistance mesurée à l'ohmmètre.

- L la distance entre les deux pointes de touche.

- S la surface d'un pointe de touche autrement appelée aire surfacique dans le cas d'un cylindre.

 

 

Or cette aire surfacique se calcule de la façon suivante :

 

S = 2πr(r+h)

 

- π bah c'est pi quoi ^^

- r le rayon de la pointe de touche

- h la hauteur de la pointe de touche (uniquement la partie métallique)

 

 

 

Bon, ça avance enfin j'espère que je suis clair sinon dites le moi...

 

@++

[Invité basstard]

Bon j'ai mangé vite fait et je suis retourné direct au bureau ce qui m'a permis de faire le test :-D

 

Je laisse quelques photos pour illustrer, la qualité est médiocre mais c'est l'APN du boulot qui doit avoir tranquille 10 ans...

 

 

Première tof : le matériel indispensable

Le réglet est tout de même accessoire le mieux étant d'utiliser le pied à coulisse pour sa précision...

 

 

 

Deuxième tof : mesure du diamètre d'une des pointes de touche

Résultat : d = 2mm

 

 

 

Troisième tof : on mesure la hauteur de la partie métallique de la pointe de touche

Résultat : h = 18.5mm

 

 

 

Quatrième tof : on solidarise les pointes de touche à une distance connue ici L = 2cm

 

 

 

Cinquième tof : On fait mariner dans l'eau, le niveau du liquide arrive au raz du caoutchouc c'est à dire que seule la partie métallique mesurée précédemment est immergée.

A noter que la valeur affichée ne sera pas celle utilisée pour les calculs puisqu'il ne s'agit pas de la valeur "stable"

 

 

 

Maintenant on fait les applications numériques des formules...

 

1) Calcul de l'aire surfacique d'une pointe de touche.

 

 

S = 2πr(r+h)

 

 

On sait que :

 

- Le diamètre d vaut 2mm donc le rayon r vaut d/2 donc r = 1mm = 0.1cm

- La hauteur h vaut 18.5mm donc h = 1.85cm

 

Donc S = 2 * π * 0.1 * (0.1 + 1.85) = 1.23cm²

 

 

 

 

2) Calcul de la conductivité électrique mon eau du robinet.

 

 

σ = (1/R)(L/S)

 

 

On sait que :

 

- La longueur L qui sépare les deux pointes de touche vaut L = 2cm

- La surface S d'une pointe de touche vaut S = 1.23cm²

 

Vous remarquerez que j'ai fait mes calculs pour obtenir des cm et des cm² dans le but d'obtenir des mS/cm comme sur les testeurs...

 

Ensuite on a mesuré la résistance R de l'eau à environ 5MΩ (Mégohms).

 

Comme on veut le résultat de notre calcul en mS/cm et que l'on sait que la résistance est inversement proportionnelle à la conductance, on utilisera des kΩ (kiloohms). En effet, 1mS = 1x10e-3S et 1kΩ = 1x10e3Ω

 

Donc R = 5MΩ = 5000kΩ

 

Et σ = (1/5000)(2/1.23) = 0.000325mS/cm = 325nS/cm

 

Ce que je peux déjà conclure de ça c'est qu'il y a une aberration dans l'unité trouvée (nano Siemens) par contre je peux vous garantir que les chiffres sont bons car j'ai un conductivimètre Hanna et j'ai mesuré avec l'eau de ma ville à 0.3mS/cm ou 300µS/cm (chiffre vérifié par les analyses mises à disposition par ma ville). Il y a donc une erreur d'un facteur 100 qui s'est glissée mais où ?! Pour l'instant je sèche un peu mais je reprendrai dès que j'ai le temps de voir tout ça...

 

@++

 

EDIT PS: Ce soir j'irai acheter une solution étalon de conductivité, de toute façon j'en aurai besoin... si j'ai le temps ce week-end je ferai l'autre méthode à savoir déterminer la constante de sonde.

[FiLs-2-sHiT 2]

Soit bastard est mort, soit il n'y est jamais arrivé..

 

Moi en tout cas j'ai claqué 100€ dans un testeur hanna, ce sera compensé par les + que l'hydro m'aura apporté..

[lightfire 19]

Salut tlm

 

En tout cas, merci BaSTaRd pour les explications, ça vaut le détour.

 

A+