7.8. pH METAR

'Informatika u praksi' ne mora podrazumijevati vrlo skupe sustave ili uređaje. Istina, ima ih vrlo skupih, ali i vrlo pristupačnih po cijene i ne tako velikih po gabaritima. Jedan od primjera je 'Seven Easy ph Metar' firme METTLER TOLEDO. pH-metar je osjetilna naprava za mjerenje kiselosti otopina s kojom se mjeri koncentracija vodikovih iona u njima tj. pH. Kao električno osjetilo služi staklena membrana koja ima određenu debljinu i na kojoj kada se postavi između dva elektrolita dolazi do zamjene iona na objema stranama membrane. U ovakvom slučaju dolazi do pojave razlike potencijala između dviju otopina odvojenih staklenom membranom a koja ovisi o koncentraciji vodikovih iona. Ako je koncentracija u jednoj otopini konstantna, onda razlika potencijala ovisi o koncentraciji vodikovih iona u drugoj otopini. Pogodnim elektrometarskim pojačalima mjeri se potencijal staklene elektrode koji je ovisan o koncentraciji H+ iona. Iako se ovi instrumenti zovu pH-metri oni nisu ograničeni samo na određivanje koncentracije H+ iona. Elementi ili spojevi koji se određuju ovise samo o potenciometrijskom senzoru tj. o upotrijebljenoj indikatorskoj elektrodi.

Način njegove uporabe prikazan je na narednoj slici a čaša u kojoj je elektroda najbolje ilustrira njegovu veličinu. Instrument ima odvojen ispravljač za napajanje, a može raditi i na baterije.

Slika 7.8.1 Osnovne komponente 'Seven Easy' mjernog sustava.

U lijevom uglu slike prikazani su priključci koje koristi. Tu je priključak za vanjsko napajanje, priključak za elektrodu i ATC priključak ako se koristi elektroda s ugrađenom ili odvojenom temperaturnom 'probom', i priključak tipa DB9 za slanje podataka prema računalu. Pokazivač 'Liquid crystal' tehnologije, kojeg danas ima gotovo svaki sat ili mobitel, pokazuje oko 13 različitih podataka postavljenih ili nastalih tijekom mjerenja.

Slika 7.8.2 Pokazivač mjernog sustava.

Najvažniji od njih su:

• Status baterije
• Transfer podataka prema računalu
• Očitavanje mV/pH

Dio tehničkih specifikacija iz tvorničke upute prikazan je nadalje:

         -----------------------------------------------------------
         Unit               :      pH           mV          °C
         Measurement Range  : 0.00 - 14.00   ± 1999      (-5)-(+105)
         Resolution         :     0.01           1          0.1
         Relative Accuracy  :   ± 0.01         ± 1        ± 0.5

         pH-calibration     : 1, 2, or 3 points 
         Isopotential Point : 7.00 pH

         Outputs: RS 232 serial
           Baud rate : 1200
           Data bit  : 8
           Stop bit  : 1
           Parity    : none

         pH Input    : Combination electrode
         Impedance   : > 1'000'000'000'000 Ω (ohma)

         Size/Weight : 180 × 180 × 65 mm / 0.61 kg

         Material
         Housing            :  ABS, PC enforced
         Electrode stand    :  ABS, PC enforced
         Membrane keypad    :  Polyester

         Power Requirements :  230V/50 Hz, 10 VA, 9 V DC
         -----------------------------------------------------------

Osnovno od električkih osobina što treba zapaziti je mala brzina prijenosa podataka te vrlo velika ulazna impedancija na priključku elektrode. Razlog tome je eliminacija utjecaja elektroničkog uređaja na sam tijek i rezultate mjerenja, jer zbog ovako velike ulazne impedancije kroz ulazni elektronički krug instrumenta ne prolazi gotovo nikakva struja. Da bi računalo prihvatilo i pohranilo podatke koje instrument šalje treba prema prethodnim parametrima podesiti brzini serijskog RS 232 port-a te aplikaciju koja ga nadzire. To može biti nekakva vrlo skupa aplikacija koja će imati mogućnost očitavanja, spremanja podataka, analize, grafičkog prikaza i sličnog a može poslužiti i najprostija TELNET aplikacija kojoj su parametri podešeni kako prikazuje naredna slika.

Slika 7.8.3 Podešavanje parametera TELNET aplikacije.

Ako parametri računala i instrumenta nisu usuglašeni neće se dobiti nikakav prikaz ili će biti nečitak. Kako nema osobitih naznaka u specifikacijama, razmjena podatak vrši se u ASCII kodu. Naredna slika pokazuje kako je Mario omogućio da se podaci iz instrumenta spreme u datoteku MARIO.TRM. Slika 4.2.3 prikazuje grupu 'Accessories' iz koje je pokrenuta aplikacija TERMINAL i kojoj se prije prihvata podataka moraju podesiti parametri za komunikaciju računala s instrumentom.

Slika 7.8.4 Očitanje u prozoru TERMINAL-a.

Podaci su prikazani u tri stupca. Prikazuju osnovne pH vrijednosti dobivene mjerenjem. Kako je brzina razmjene podataka svega oko stotinjak znakova u sekunda, radi se o praćenju sporih promjena u kemijskom procesu. Što s dobivenim podacima? Sve što se želi. Može ih se prebaciti u EXCEL na Windows XP/Vista/7 platformi i obrađivati i analizirati ili u neki drugi profesionalni program struke.

Može se primijetiti da datoteka s podacima ima oznaku po načelu NAZIV.TIP, što su oznake DOS operativnih sustava. Treba ipak poznavati nešto iz osnova rada računala. Ako se koriste DOS-Windows operativni sustavi uvijek treba imati na umu sliku specifikacije datoteke prikazanu u poglavlju 4.1.1. Razlika u odnosu na novije vrste 'prozora' je što noviji koriste imena datoteka do 32 znaka, ali radi kompatibilnosti čuvaju se i kraća, pa će se recimo folder (direktorij) [C:\MOJI-PODACI\] u Windows XP ili Windows 7 operativnom sustavu, prikazati kao [C:\MOJI-P-1\] ako se podaci prebace u Windows 3.11 operativni sustav. Stoga u takvim slučajevima treba paziti da imena datoteka budu razumljiva i ne duža od osam znakova jer kako brzo razlikovati što je [C:\MOJI-P-1\], [C:\MOJI-P-2\] ili [C:\MOJI-P-3\]. Unatoč svim krasotama koje nude noviji Microsoft operativni sustavi nije uputno zaboraviti 'dobri stari DOS', barem neke njegove osnovne postavke i komande koje i XP/Vista/7 koristi u 'Command Prompt' prozoru.

SAŽETAK:

Ako se dobro pogledaju zadnje dvije slike može se zapaziti da su to ikone Windows 3.11 OS. Dakle, operativni sustav koji se odavno više ne razvija niti proizvodi, ali uredno radi za današnje pojmove na vrlo skromnim računalima. U ovom slučaju računalo je tipa xx386 s 8 MB radne memorije i diskom reda veličine 100 MB.

Unatoč navedenom jedan moderan uređaj koristi vrlo nezahtjevne računalne resurse i može vrlo učinkovito poslužiti svrsi: mjerenju pH vrijednosti neke otopine. Dakle, ne 'bacati' stara računala i OS jer mogu unatoč zastarjelosti učinkovito poslužiti. Niska cijena i pouzdanost ovih uređaja čine ih idealnima za praćenje stanja u okolišu kako bi se na vrijeme suočili s klimatskim promjenama koje nam slijede.