Tag: conducibilità

Per noi speleologi è fondamentale poter analizzare le proprietà chimiche delle acque, per identificarle. Uno degli strumenti più comodi da utilizzare è il conduttimetro: si tratta di uno strumento che misura la conducibilità elettrica dell’acqua, che è ovviamente dipendente dalla tipologia e quantità di sali presenti. Se si misurano contemporaneamente diverse sorgenti si può capire (con una certa approssimazione) quali di esse abbiano la stessa acqua e quali invece siano chiaramente diverse.

Il problema dei conduttimetri commerciali è che sono molto costosi, e i fondi a disposizione dei gruppi speleologici per l’acquisto di strumenti di ricerca scientifica non sono molto alti. Un conduttimetro portatile economico costa mediamente intorno ai 500-600 euro. I modelli più costosi superano i 1200 euro.

Nel progetto Meatloaf del Gruppo Speleologico Talpe del Carso, volto a sviluppare nuove tecnologie per le ricerche scientifiche nella speleologia, abbiamo iniziato a sviluppare un conduttimetro portatile, con questi obiettivi:

• Deve costare intorno ai 200 euro, cella inclusa
• Deve essere costruito con pezzi facili da reperire, così da poterlo riparare
• Deve essere facile da trasportare, sia in campagna che in grotta
• Deve essere facile da utilizzare, il più possibile automatico
• Deve avere un datalogger
• Deve essere quanto più accurato possibile

A che punto siamo?

Per il momento è complicato fare una stima precisa del costo, visto che stiamo ancora selezionando la cella conduttimetrica. E il prototipo costa sicuramente più del prezzo finale, perché abbiamo dovuto sovradimensionare la costruzione per sicurezza. Ma speriamo di riuscire a stare sotto i 200 euro in totale.
I pezzi su cui ci basiamo sono Arduino (attualmente Arduino UNO, forse Arduino MEGA in futuro) e alcuni shield prodotti da DFRobot, facilmente reperibili persino su Amazon. Abbiamo dovuto apportare alcune modifiche allo shield per lo schermo, ma si tratta di modifiche minime, facilmente replicabili in meno di un’ora. Provvederemo a descriverle nei dettagli nel manuale.
L’intero dispositivo è contenuto in una classica scatola di derivazione, con dei fori e guarnizioni per far uscire le sonde. Nel complesso è resistente ai colpi e all’acqua, anche se ovviamente non va immersa (IP55 al massimo, waterproof ma non immergibile).
Per quanto riguarda la semplicità, il dispositivo ha solo 5 pulsanti, e appena viene acceso inizia a leggere i dati. La funzione di datalog viene fatta su scheda SD, e può essere attivata in qualsiasi momento tramite il menù. Ad oggi il menù è parzialmente completato, e permette di regolare i parametri fondamentali. Il datalogging avviene memorizzando anche data e ora tramite un orologio interno, che funziona con una pila a bottone e continua a tenere l’ora anche se le pile principali vengono rimosse.
Riguardo l’accuratezza, dobbiamo fare una serie di test, confrontando i risultati ottenuti da questo dispositivo in confronto a quelli commerciali. La precisione si attesta comunque sui 10uS/cm, che per lo scopo di identificazione delle acque ipogee è perfettamente adeguato.

I prossimi sviluppi

I prossimi lavori consisteranno nel completare il menù, soprattutto per quanto riguarda la regolazione di data e ora, la calibrazione della sonda, e il reset della memoria.
Poi sarà necessario decidere se continuare a basarsi su Arduino UNO o puntare su Arduino MEGA, che costa di più ma offre più memoria.
Valuteremo se inserire anche la funzione di pHmetro.
Realizzeremo il case definitivo, cosa che ovviamente dipende dai componenti selezionati.
Infine, faremo una serie di test in varie condizioni per capire quanto possa essere affidabile il circuito sviluppato e quali sonde adottare. Questo, però, sarà possibile soltanto dopo la fine dell’emergenza per il coronavirus.