Без кейворду

Урок про лічильники та монітори: Роздільна здатність і точність

Незалежно від того, чи є солона вода нашим хобі чи професійною діяльністю, всі ми знаємо, наскільки важливо контролювати параметри води в акваріумі. Ідеальні характеристики (межі) багатьох з цих параметрів досі точно не визначені. Однак існує багато узгоджених рекомендацій щодо успішного утримання рифів. Захопившись цим хобі, я швидко дізнався, що, хоча деякі з цих параметрів води є критично важливими, залишається багато суперечок про те, які базові тест-смужки або набори для титрування, якщо такі існують, є достатньо точними та надійними для вимірювання деяких з цих параметрів. Я зрозумів, що повинен прийняти, що це нормально, просто знати, що я був десь в межах прийнятного діапазону.

Через деякий час після того, як я оговтався від початкових витрат на створення рифового акваріума, я нарешті зміг дозволити собі придбати більш дороге обладнання для тестування, таке як лічильники та монітори, щоб визначити точні параметри моєї води. Моїми першими покупками були монітори рН та температури. Потім я придбав TDS-метр.

По дорозі я чув і читав, як багато людей, намагаючись вирішити ту чи іншу проблему, називали показання своїх лічильників. “Мій pH становить ___”, “Моя температура становить ___”; “Мій TDS становить ___”. Я вважаю, що багато людей покладаються на лічильники, які просто не є точними. Вони вірять, що те, що показує їхній лічильник, є саме тим, що насправді є параметром їхньої води. Залежно від лічильника, це може бути або не бути правдою. Моя мета в цій статті – навчити акваріумістів, на що слід звертати увагу при розгляді питання про придбання лічильника або монітора щодо його роздільна здатність і точність.

Роздільна здатність відноситься до того, як цифровий вимірювач відображає інформацію, зокрема, з якою мірою деталізації.

• Лічильник, який має роздільну здатність 1, буде відображати тільки з кроком цілих чисел: 9, 10, 11, 12 і т.д.
• Лічильник з роздільною здатністю 0,1 буде відображати з кроком в десяті частки: 10.0, 10.1, 10.2.
• Лічильник з ціною поділки 0,05 буде показувати з кроком в п’ять сотих: 10.00, 10.05, 10.1, 10.15.
• Лічильник з ціною поділки 0,01 буде показувати з кроком у соті частки: 10.00, 10.01, 10.02
• Лічильник з роздільною здатністю 0,001 буде відображати з кроком у тисячні частки: 10.000, 10.001, 10.002.

Вибираючи лічильник, переконайтеся, що він буде відображати інформацію з тією деталізацією (роздільною здатністю), яка вам необхідна.

Точність цих приладів є основною причиною написання цієї статті. Багато людей не дивляться, не ставлять під сумнів або не розуміють специфікацію точності лічильника або монітора. Як ви побачите, розуміння специфікації точності може дати любителям велику впевненість у параметрах їх води або може заколисати їх у дуже хибному почутті безпеки.

Для цілей цієї статті терміни “точність” і “допуск” означають одне і те ж і використовуються як взаємозамінні. Вони стосуються величини відхилення, яке може мати лічильник від показань, що відображаються на дисплеї (навіть після його калібрування); іншими словами, величини, на яку лічильник може бути “не в нормі”. Символ +/- означає “плюс або мінус”.

У рекламі зазначено: “надзвичайно точний: +/- 2%”, а споживач думає: “2% виглядає непогано” і купує лічильник. Перш ніж робити покупку, необхідно зробити дві речі зі специфікацією точності.

Як приклад, на одному конкретному TDS-метрі вказано: “Діапазон вимірювання = 0 – 999 ppm”. Діапазон вимірювання (шкала) вказує на межі того, що вимірювач призначений для відображення. Він призначений для вимірювання (і відображення) від 0 до 999, і все, що знаходиться між ними.

Його точність вказана як: “+/- 2% повної шкали”. Багато людей вважають, що це означає +/- 2% у всьому діапазоні лічильника; іншими словами, +/- 2% від того, що показує лічильник в даний момент. Наприклад, якщо лічильник показує 4, то 2% від 4 дорівнює 0,08. Отже, точність становить +/- 0,08 для цього конкретного показання. Це не відповідає дійсності!

Повна шкала означає максимальне (найвище) число, яке може показати лічильник. Точність лічильника становить +/- 2% від від повної шкали. Повна шкала становить 999 проміле. Настав час зробити математику. Два відсотки від 999 – це 19,98; давайте округлимо до 20 для обговорення. Точність вимірювача фактично становить +/- 20 ppm! Це означає, що фактична кількість TDS у вашій воді може бути на 20 проміле нижчою, ніж показано на дисплеї, або на 20 проміле вищою, ніж показано на дисплеї. Це не означає, що лічильник буде буде вимкнений на 20. Це означає, що він може бути. Ти ніколи не дізнаєшся.

Припустимо, лічильник вимірює TDS води, що надходить у будинок. Лічильник TDS показує 400 проміле. Насправді, TDS води може бути в межах 380 – 420 ppm. Деякі акваріумісти, ймовірно, подумають: “Це не так вже й погано. Я можу жити з таким допуском”.

Тепер припустимо, що цей лічильник перевіряє чистоту води RO, DI або RO / DI. Загалом, показник TDS 0 – це добре, 1 або 2 – сумнівно, а 3 – припускає, що вода може бути забруднена. Пам’ятайте, що “+/- 2% повної шкали?” Це +/- 20 проміле? Навіть якщо лічильник показує 0, TDS насправді може досягати 20 проміле, а користувач про це не знає! Натомість, він почувається комфортно і впевнено у якості води, тому що “лічильник показує, що у мене 0 TDS”.

Знову ж таки, будь ласка, зрозумійте, що не має значення, де в межах діапазону лічильника потрапляє показане число, допуск не становить +/- 2% від показаного значення. Якщо показання становить 400 проміле, то допуск не 400 помножити на 2%, або на 8 проміле. Він становить +/- 20 проміле, незалежно від того, що показує дисплей. Декілька виробників перевірили цю інформацію.

А тепер уявіть собі наступну ситуацію. Ви намагаєтеся розібратися з проблемою, яка виникла у вашому акваріумі. Ви “знаєте”, що ваша підміна води і доливна вода хороша, тому що у вас є TDS-метр, і він показує 0. Отже, ви починаєте вживати інших заходів, намагаючись вирішити проблему. Ви починаєте додавати добавки, щоб підвищити “це” або знизити “те”, не знаючи, що єдина проблема полягає в тому, що вода насправді забруднена TDS 10, 15 або навіть 20 ppm. Ваші “коригувальні” дії, ймовірно, створили нові проблеми, і ви все ще не виявили первинну проблему. Це не дуже добре.

В рекламі іншого лічильника, популярної вбудованої моделі, вказана точність “+/- 2%” і діапазон 0-999, з другим діапазоном 0-9990. Оскільки заявлено лише +/- 2%, а не 2% від від чогото слід припустити найгірший сценарій і очікувати, що це означає +/-2% від від повної шкали. Знову ж таки, зробіть математику. У високому діапазоні 2% від 9990 – це +/- 200 проміле. Це незалежно від того, що показує дисплей +/-200 проміле! Якщо дисплей показує 1000, фактичний TDS може бути в межах 800-1200. Так. У низькому діапазоні точність все ще становить +/- 20 ppm. Моя думка з цим лічильником така: перш ніж робити покупку, з’ясуйте 2% від того, що. Я так і зробив. Зателефонував виробнику. Це “+/- 2% від повної шкали”.

Різні компанії по-різному заявляють про свою точність. Хтось вказує “від повної шкали”, хтось просто вказує допуск (+/-2%). Одразу слід виходити з того, що +/-2% – це від повної шкали. Якщо ви не впевнені, телефонуйте виробнику лічильника, а не дистриб’ютору. Дистриб’ютор має лише ту інформацію, яку надав виробник. Озбройтеся наведеною вище інформацією і попросіть технічний відділ виробника пояснити точність лічильника.

Я, звичайно, не стверджую, що ці менш точні (і менш дорогі) лічильники не мають місця в хобі. Хоча набагато точніші лічильники доступні, звичайно, вони коштують дорожче. Все зводиться до того, для чого буде використовуватися вимірювач, і з якою мірою деталізації повинна бути представлена інформація? Якщо бажання полягає в тому, щоб перевірити стан мембрани зворотного осмосу (коефіцієнт 10 пояснює це), то базового, недорогого лічильника може бути достатньо. Якщо мета полягає в тому, щоб знати, чи є чистота води RO або DI на рівні 0, 1, 2 або 3 ppm, тоді розгляньте (і з’ясуйте), чи буде лічильник працювати з такою кількістю деталей і точністю, яка необхідна для виконання цього завдання.

Вимірювачі температури, рН та провідності:

Два популярних, недорогих лічильника температури води не вказують діапазон точності ніде на своїй упаковці або веб-сайті. Тому я зателефонував їх виробнику. Їх точність становить +/- 1° C. Це дорівнює +/- 1,8° F. Якщо лічильник показує десь посередині безпечного діапазону, скажімо, 79°, це нормально; там є місце для помилки. Якщо він показує 76°, вода в резервуарі може бути на рівні 76°, 77,8° або 74,2°. Чи буде 74,2° нормальним показником? Якщо ви подивилися на свій лічильник і побачили, що він показує 83,2°, ваша дія, ймовірно, полягала б у тому, щоб пильніше стежити за своїм резервуаром, поки температура не знизиться. Але якби ви знали, що температура у вашому резервуарі насправді 85°, чи вжили б ви інших (негайних) заходів? Знову ж таки, розумійте межі лічильника і використовуйте ці лічильники як приблизний орієнтир. Існують дуже точні цифрові вимірювачі температури, але, так, вони коштують набагато дорожче.

Вимірювачі рН та провідності зазвичай вказують точність, яка є більш прямолінійною і набагато простішою для розуміння. Вони зазвичай вказують допуски в одиницях вимірювання, наприклад, +/- 0,1 pH або +/- 0,01 pH і +/- 0,1 мкСм або +/- 0,01 мкСм. Оскільки вони вказують фактичні межі pH і мкС, а не відсотки, просто додайте і відніміть допуск від відображуваного показання, і це те, наскільки показання може бути “вимкненим”.

• pH-метр із заявленою точністю +/- 0,1 pH показує 8,0. Фактичний рН води може бути 7,9, 8,0 або 8,1.
• pH-метр із заявленою точністю +/- 0,01 pH показує 8,00. Реальний рН води може бути 7,99, 8,00 або 8,01. Це набагато точніше.

Те ж саме стосується і кондуктометрів, які показують в мкСм. Знову ж таки, це просто питання балансу між бажаною точністю та бажаною вартістю.

На замітку: дуже недорогий, досить точний термометр типу “колба і трубка” є у продажу. Його точність досить висока – +/- 0,4° F. Я використовую цей термометр приблизно раз на місяць як еталон для порівняння з моїм цифровим термометром. Я знаю, що температура в моєму резервуарі завжди на 1,5 ° F нижче, ніж на моєму великому, зручному для читання, недорогому цифровому термометрі.

На мою думку: Не менш небезпечним, ніж незнання параметру взагалі, є помилкове відчуття безпеки від лічильника, який каже, що вода хороша, коли насправді вона може бути дуже поганою, або навпаки.

Це вже було сказано раніше, але я скажу це ще раз: Багато людей додають хімікати, намагаючись збільшити “це” або зменшити “те”, тому що їх тест-набір або лічильник показує, що вони знаходяться за межами допустимих норм. Якщо ви не розумієте точності вашого лічильника, єдине, що може бути неправильним – це ваша віра в сам лічильник! Ви можете взяти абсолютно справний танк і відправити його по спіралі вниз, намагаючись вирішити проблему, якої не існує. Стара приказка “Ви отримуєте те, за що платите”, як правило, все ще застосовується. Завжди дорожче побудувати щось краще (точніше, складніше), ніж щось базове. Якщо ціна звучить занадто добре, щоб бути правдою, це зазвичай так і є. Якщо все, що ви хочете – це недорогий лічильник, і ви розумієте, що і як він буде показувати, це чудово. Але, якщо ви залежите від нього певний рівень точності, переконайтеся, що ви розумієте, що лічильник буде, а що не буде робити, перш ніж купувати його.

На закінчення, я повинен зазначити, що я не припускаю, що будь-який з цих пристроїв буде буде виходити за межі заявлених допусків. Насправді вони можуть бути абсолютно точними. Вони можуть відхилятися на незначну величину. Або вони можуть відхилятися на багато. Виробники розробили їх, а з дизайном приходять допуски. Вони кажуть вам, яка їхня точність. Вони кажуть вам, на скільки їхні лічильники можуть бути “вимкненими”.

Моєю метою в цій статті було роз’яснити і допомогти Вам зрозуміти специфікації роздільної здатності і точності, щоб допомогти Вам бути поінформованим і освіченим споживачем і любителем. Я сподіваюся, що я досяг цієї мети.

Якщо у вас виникли запитання щодо цієї статті, відвідайте мій авторський форум на Reef Central.

Source: reefkeeping.com