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[其它主题] 业余条件下“相对测湿表的试制”

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发表于 2016-5-20 12:14:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zlh 于 2016-5-28 10:30 编辑

      前些年为寻找测量兰花植料湿度的有效办法,试验过把普通万用表改装成“湿度测量仪器”,用来检测相对湿度的试验,发了几次相关的制作帖子。之后经过几年的实际应用,从去年起又有了一点新的改进。
      具体改制的方法:  1是把铜铁测针与万用表结合为一体,省去了原来外部一米长度的塑料铜质表线。现在测量湿度时可以单手持表检测,大大的加快了检测速度和效率。2是为减轻仪表重量、体积以及成本,把原来50元价格的MF50型表改为10元低成本的小体积电表MF110A型。设计电路中利用表内电阻档5#电池,添加了一级三极管放大电路,弥补小体积电表的灵敏度不足。因为有了放大电路,湿度检测时电阻档的Rx1K、Rx100和Rx10三个档位都可以按比例(大致的)得到读数,扩展了湿度的量程范围。请看后面的插图
      具体的应用方法:在测量兰盆植料湿度时,万用表量程放在Rx1K档上面 把测签轻轻插入植料,看表盘上电压10伏(按10等分刻度)读数。如果指针指在3伏,植料湿度大致是在30%左右。如果指在2伏,湿度大约为20%左右——如果所用三极管的倍数大于10倍(如20倍)读数应该用10除以20。如果测量其它湿度很大的土壤和物体,在湿度超过50%以上时,为了准确的分辨湿度最好是把万用表量程改拨在Rx100欧姆档。这时的指针读数(比在Rx1K档时)应该再乘以2,如果指针是在2.5伏,湿度大约是50%左右。仪表的实际使用经验很容易学会,表针如果读出“30%的湿度数字”只是一个数据分析的参考,有经验的人并不完全依靠仪表的数字。可是对于新手,如果有了仪表指针得到湿度具体的参考数值,经过了几次测量数据的对比分析,大致可以知道哪个偏湿、哪个偏干、哪个该浇水,哪个浇多了~。这已经比用传统的牙签检测准确和快速了很多倍,经验的积累速度就会加快。理性知识增加了,兰花学费损失少一些,很多初学兰花的人在“浇水难关”的面前就不会被频发的失误挡在门外。
      再有,此表还可以检测自来水的离子浓度:取出半杯自来水和纯净水,用Rx1K档把测针先后插入两个杯水中。可以看到,纯净水杯中的指针读数明显少于自来水杯的读数。原理是液体的离子浓度与电阻率是正比例关系。另一方面,在检测生长植物的植料和土壤时,因为被测物质是颗粒结构,其中水体的含量(湿度与导体截面成正比)对电阻率的影响最大,这时的离子浓度可以看成是常量。可是在对水体的离子浓度检测中,液体密度(水分子的多少)产生的导电截面是一个常量。测量的基点ph值是7,偏酸偏碱时指针都会比纯净水读数多。所以它可以用在对水体质量的大致检测上面。
        这个湿度检测仪表的缺点是具体的测量数据虽然稳定可靠快捷,可是结果与实际含水率%数仍然存在差距,尤其是在指针位置大于6伏以上区域(满度的60%)时,误差率比原来MF50表不加放大时还要高一些,这主要是表内电池只有一节三极管工作在低电压,放大状态线性工作范围有限的原因。所以它只试用在业余种植人员平时的快速湿度检测分析,不可以用在具有严格定量检测数据的科研计量上面。
        目前看,这个湿度检测仪器体积小,全部造价小于15元,电路简单原料寻找和制作容易使用方便。还可以用在兰科植物以外其它植物(高成本盆植和大棚)土壤湿度的检测上。   有条件的专业人员和厂家可以试制和改进一下设计  (不会有专利争端的问题),生产出更优秀的专业定型产品。个体厂家可以生产组装(大路性质的)经济成品和套件,去供应市场。

新旧检测仪表的同照

新旧检测仪表的同照

MF110A正拍。盘面红色字体的AC10V交流档可以看成10V的等份表盘

MF110A正拍。盘面红色字体的AC10V交流档可以看成10V的等份表盘

仪表背面照片

仪表背面照片

背面全拍

背面全拍

检测兰盆植料湿度。水苔植料检测更方便

检测兰盆植料湿度。水苔植料检测更方便

检测盆植绿色植物土壤湿度。当时三极管β值偏大,指针度数偏多。实际的相对湿度是50%左右。度数只是参考, ...

检测盆植绿色植物土壤湿度。当时三极管β值偏大,指针度数偏多。实际的相对湿度是50%左右。度数只是参考,  ...

一盆绿色植物

一盆绿色植物
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发表于 2016-5-20 20:48:55 | 显示全部楼层
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发表于 2016-5-20 22:34:35 | 显示全部楼层
好办法,学习了
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 楼主| 发表于 2016-5-20 22:58:59 | 显示全部楼层

感谢大师点评
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 楼主| 发表于 2016-5-20 23:01:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 zlh 于 2016-5-20 23:41 编辑
allecs 发表于 2016-5-20 22:34
好办法,学习了

可能兰友老师也是学过与电学有关的专业。如果有人可以批量生产就更理想了。
      我以前刚试制时,经常用它。后来浇水有了一点经验,一忙起来往往来不及使用。我的水平情况是:只要长期不用兰花就会多多少少的产生损失,尤其是比较重要的兰盆,像弱苗、珍稀小苗和移苗,只要认真用了损失就会减少。还有同一品种多盆的情况,浇水以前用它检测一下,同时结合具体的兰花长势进行浇水量多少的分析,对所有兰花的总体生长还是有益的。

      不过,经常用仪表检测确实浪费时间。可是如果仪表的造型和颜色很吸引人,手持和携带十分方便,让人爱不释手。这样的仪表还可以带时钟之类的其它有用功能。如果有开发商生产出体积小、手持十分方便的经济类型的湿度检测仪,投入市场一定会受到欢迎。从利润和准确度上看,液晶显示的效率高一些。指针式仪表优点是用5号、7号电池,视野观察更容易一些,小厂子更容易生产。

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发表于 2016-5-22 14:34:08 | 显示全部楼层
复杂,,
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 楼主| 发表于 2016-5-22 20:50:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 zlh 于 2016-5-29 07:32 编辑

兰友老师说的在理。看着只有几个零件~,业余条件没有一个星期很难组装成功。去年初步制成,试用时因为10倍的三极管没有找到,指针读数老是偏大过多。以后想出了办法,现在才把帖子发出来。我想如果是厂家专业技术人员开发,技术难度应该不是问题。
应用方面对于北方干旱地带节水还有一些用处。
5月26日再发贴:
今天早晨用表把所有的兰盆植料湿度检测了一遍,检测时一手拿表一手拿浇水瓶。用“比较法”随时找出偏干的兰盆,并且马上给这个补浇一点水。这样可以给所有兰盆取一个平均湿度,好在统一浇水时不出现个别兰盆浇水不足始终偏干的损失。
业余种兰品种多,兰盆往往有十几种,如果用大企业工厂化的机械、半机械化浇水的办法,至少一个月左右就应该用仪表统一检查一遍各个兰盆的湿度偏差的程度。目前我是这样认识的。
5月29日早:
今早又检测一遍所有植料湿度。对那些仍然偏干、偏湿的兰盆准备把它们按湿度分类摆放——爱偏湿的摆在一起~,这与同一品种摆在一起本应一致。业余种兰同一品种不一起栽,植料往往不一样,所以现在引起了湿度不相同。摆在一起还涉及到光照,所以动不了盆的爱偏干植料准备在上面可以撒一点碎树皮,让它的保湿度与附近的兰盆相同,以后浇水就可以大致平均喷灌省事一些。
当年实习时,听瓦匠师傅说过一句话叫“糙活不糙尺”。现在看,相对测湿表应该是我这个新手浇水的一把尺子。如果一开始学种兰花时就经常熟练的使用它,兰花损失可能就会少一些(10年中失误损兰至少有500棵以上了)。就是现在,用它检测浇水时虽然多用一点时间,可是以后兰花损失少了补偿的时间还是值得的。时间的宝贵,有时候用金钱是换不来的。
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 楼主| 发表于 2016-8-9 18:03:44 | 显示全部楼层
ZmrZt728 发表于 2016-8-9 17:04
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如果你提供的实体需要生产这个”测试表“,可以无偿使用和改进。商标由具体进一步开发实体自己确定,我不参与知识产权和专利份额的分享。原帖信息无偿奉献了。
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发表于 2017-4-4 11:49:18 | 显示全部楼层
伟大的探索!
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 楼主| 发表于 2017-4-5 15:45:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 zlh 于 2017-4-5 15:56 编辑

老师过奖了。
希望有厂家生产开发这个产品。浇水前用它检测湿度是费一点时间,可是却可以减少被浇水植物的损失。相对测湿表试制成功以后,我也是经常不用。可是回头一总结,因此损失兰花还是很多的。小苗、生苗、试验苗、贵重苗~因为浇水失误浪费的不少。如何用科学精神自律自己,应该不断学习和认识的事情实在是太多了。
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