TDS水质测试

TDS测试表的工作原理TDS表其实是电导率测试表。它们通过在两个或多个电极之间施加电压。带正电的离子（如钠离子，钙离子，镁离子，氢离子，等等）向负电荷的电极移动，带负电荷的离子（如氯离子，硫酸根离子，碳酸氢根离子等）将向正电荷的电极移动（图1）。离子的移动形成了电流。仪表通过检测离子的移动确定电流。结合在京东上面的售价，69块钱，所以就是MCU做的简单工具。不要什么传感器的。图1：电极的导电原理图，显示离子的移动。黄色的中性分子不动。TDS表实际在检测什么？由于TDS表经常被用来检测水的纯度，因此，理解它不能检测的物质范围是非常重要的。因其源于电导率测试表，所以它只能检测到移动的电离子。而不会检测不带电的中性化合物。这类化合物包括糖、酒精、许多杀虫剂、不容性硅、氨和二氧化碳等。同时也不能检测到宏观粒子，因为太大，无法在既定的电场中检测它们的移动。所以，如果你看到水中有生锈的氧化铁颗粒，TDS是无法检测它们的。其它让水看起来很浑浊的颗粒也是无法检测的。细菌和病毒也不会被发现。因此，TDS所代表的“总溶解固体”这个概念是徒有虚名的。“总电荷态离子”应该是更加精确的定义。幸运的是，对于水族应用已经足够了。另外，测量电导率也是一种测试溶液中存在的离子种类和数量的方法。表1标注了等量的不同离子的电导率数值。不同离子之间的电导率有差异，这一点对于理解文中以下部分非常重要。带电荷较多的离子电导率较高，不仅因为其携带电荷多，在电场中向电极的移动速度也更快。例如，镁离子和硫酸根离子分别比钠离子和氯离子的电荷数多，其电导率也比后两者高。另一个特性是较大的离子在水中移动速度低于较小的离子，因此电导率倾向偏低。这其中还要考虑离子与水分子的结合率，因此不能简单的考虑其重量和直径。水合作用决定了阻力的大小。例如，锂离子比钠离子电导率低很多，而与钾离子比较情况会更好些。ppm这个单位的含义TDS表的测量单位比TDS本身的名字更具迷惑性。溶液的电导率往往与电阻有关。一般用mS/cm单位表示，而溶液电导率相对高，所以用mS/cm作为单位。作为参考，纯水电导率是0.055mS/cm。遗憾的是，TDS测试表不会直接显示电导率数值。它们会将其转化为另一个概念，ppm，百万分之一。ppm与mg/kg是一样的。因此，TDS设备实际上是将电导率转化为了一个以重量为基础的单位。问题在于不同的使用者和不同设备的转换是不一样的。如果你的TDS表度数是mS/cm单位的，下面所说关于ppm的内容就可以忽略了。PinpointConductivitymeter就是这样的产品（图2）。有些设备可以显示两种单位，OaktonCon200就是这样的产品（图3）。图2：Pinpointconductivitymeter图3：OaktonCon200conductivitymeter真正的TDS表会将电导率转换成ppm单位。（如OaktonTDSTester）如可以转化为一定浓度（ppm）氯化钠溶液的电导率。因此，如果设备检测到电导率为447mS/cm，将会显示215.5ppm，相当于215.5ppm的氯化钠溶液的电导率。图4：OaktonTDSTester