Návod k obsluze PASCO senzorů řady PASPORT

Transkript

Návod k obsluze – senzory řady PASPORTTM
©
Návod k obsluze PASCO
senzorů řady PASPORT™
Více informací naleznete na adresách WWW.PASCO.COM a WWW.PASCO.CZ
Návod k obsluze - senzory
Obsah
USB LINK PS–2100A ....................................................................................................................................... 3
pH Senzor PS-2102 ........................................................................................................................................ 4
Senzor pohybu PS-2103A .............................................................................................................................. 7
Senzor síly PS-2104 ...................................................................................................................................... 11
Senzor srdečního tepu PS-2105................................................................................................................... 12
Světelný senzor PS–2106 ............................................................................................................................. 13
Senzor absolutního tlaku PS-2107 ............................................................................................................... 15
Senzor rozpuštěného kyslíku PS–2108 ........................................................................................................ 17
Senzor intenzity hluku PS–2109 .................................................................................................................. 23
Senzor na měření koncentrace CO2 PS–2110 ............................................................................................. 25
Senzor EKG PS–2111.................................................................................................................................... 28
Senzor magnetického pole PS–2112 ........................................................................................................... 30
Barometr PS–2113A .................................................................................................................................... 32
Senzor relativního tlaku PS-2114 ................................................................................................................ 34
Senzor měření el. napětí / proudu PS–2115 ............................................................................................... 37
Senzor měření vodivosti PS–2116A ............................................................................................................. 40
Senzor rotace PS–2120 ................................................................................................................................ 44
Kolorimetr PS–2121..................................................................................................................................... 47
Turbidimetr - senzor zákalu (turbidity) PS–2122......................................................................................... 51
Teplota, tlak, rosný bod PS – 2124 .............................................................................................................. 54
Senzor teploty PS - 2125.............................................................................................................................. 57
Senzor plynného kyslíku PS-2126 ................................................................................................................ 61
Vizuální senzor zrychlení PS-2128 ............................................................................................................... 63
Senzor srdečního rytmu PS–2129 ............................................................................................................... 65
Senzor elektrického náboje PS-2132 ........................................................................................................... 69
Teplota, zvuk, světlo senzor PS-2140 .......................................................................................................... 71
Senzor absolutního tlaku a teploty PS-2146 ............................................................................................... 73
Senzor počasí 6 v 1 PS – 2154A ................................................................................................................... 77
Digitální adapter PS-2159 ............................................................................................................................ 79
General Science MultiMeasure senzor PS-2168 ......................................................................................... 80
Kvalita vody, senzor PS-2169....................................................................................................................... 83
Obecná chemie, senzor PS-2170 ................................................................................................................. 91
Senzor počasí s větroměrem PS – 2174 ...................................................................................................... 95
GPS senzor – 2175 ....................................................................................................................................... 98
Kvalita vody, kolorimetr PS–2179 ............................................................................................................. 100
Dodatek A: Kalibrace teplotní sondy v DataStudio SW ............................................................................. 103
2
WWW.PASCO.COM, WWW.PASCO.CZ, [email protected]
USB LINK PS–2100A
Technické specifikace:
LED – svítí: USB link je správně připojen, systém zařízení
rozpoznal.
LED – nesvítí: USB link je nesprávně připojen. Zapojte jej
znovu do USB portu počítače.
Orientace senzoru: Senzory zasouvejte s ohledem na drážku v USB linku.
Připojení za provozu: USB link lze připojovat i odbírat během provozu počítače.
Popis:
PS-2100A USB Link je jednoduché komunikační rozhraní zajišťující komunikaci PASPORT
senzorů s počítači vybavenými USB portem.
Další potřebné vybavení:
 Alespoň jeden USB port,
 Datastudio SW,
 Windows 98 a vyšší.
Nastavení:
1.
Nainstalujte Datastudio SW ,
2.
Zastrčte vybraný PASPORT senzor nebo jeho přípojný kabel do USB LINK,
3.
Připojte USB LINK k USB portu počítače,
4.
Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky Datastudio SW.
3
pH Senzor PS-2102
Rozsah senzoru: 0-14 pH
Přesnost: ±0.1 pH
Rozlišení: 0,01 pH
Maximální vzorkovací frekvence: 50 Hz
Nastavená vzorkovací frekvence: 5 Hz
UPOZORNĚNÍ:
Nepoužívejte v chloristanových (perchlorátech), stříbřitých, sulfidních a
hydrogenfluoridových roztocích o vyšší než jednomolární koncetraci či vyšší teplotě než
50°C.
Použití:
PS-2102 měří aktivitu vodíkových iontů v roztoku a převádí ji na hodnotu pH.
Pokud jsou na baňce elektrody bublinky, jemně pH senzorem zachvějte v poloze vzhůru nohama.
PASPORTTM USB interface (např. USB link PS-2100 nebo PS – 2000 či PS – 2002 Xplorer),
EZscreen či DataStudio software (verze 1.6.1 či vyšší), destilovaná voda a nádoba na
propláchnutí senzoru.
Nastavení:
1.
Připojte USB LINK k USB portu počítače.
2.
Připojte senzor do USB linku.
3.
Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno PASPORTAL. Zvolte
DataStudio či EZscreen…
Aktivity se senzorem:
4
Ukázka měření s pH senzorem v prostředí EZscreen.
1.
Obstarejte několik vzorků tekutin pro měření jejich pH (ovocný džus, ocet, mléko, vzorky
vody, limonády, kávy atd.).
2.
Umístěte pH sondu do tekutiny a stiskněte START pro záznam hodnoty pH.
3.
Stiskněte STOP.
4.
Vyjměte sondu z roztoku a vypláchněte ji v destilované vodě.
5.
Opakujte předchozí kroky pro každý roztok.
Na základě naměřených dat kategorizujte každý ze zkoumaných roztoků jako kyselý, zásaditý či
neutrální.
Proces kalibrace pH senzoru PS-2102 (Více ke kalibraci naleznete v manuálu programu
DataStudio.)
Potřebné vybavení:
1.
Dva standardní kalibrační roztoky o známé hodnotě pH,
2.
DataStudio software nebo PASCO datalogger.
Kalibrace v DataStudiu:
Pokud na měření využíváte počítač a DataStudio, postupujte takto:
1.
V okně PASPORT Setup stiskněte Calibrate.
2.
Do textového pole Standard Value (Calibration Point 1) zadejte první známou pH hodnotu
prvního standardního roztoku.
3.
Vložte pH senzor do prvního roztoku.
4.
Stiskněte Read From Sensor.
5.
Opakujte předchozí kroky i pro druhou hodnotu pH (Calibration Point 2).
6.
Stiskněte OK.
Kalibrace s Xplorerem:
5
Pokud na měření využíváte samotného PASCO Dataloggeru, postupujte takto:
1.
Zapněte Datalogger a připojte senzor.
2.
Stiskněte Display, dokud se Vám nezobrazí kalibrační okno.
3.
Stiskněte tlačítko Check.
4.
Stiskněte tlačítko Tab – můžete měnit číslice.
5.
Použitím + a – zvětšete či zmenšete hodnotu pH, až se dostanete na hodnotu standardu,
podle kterého kalibrujete.
6.
Umístěte pH senzor do prvního roztoku.
7.
Stiskněte tlačítko Check.
Opakujte předchozí kroky i pro druhou hodnotu pH.
Uložení elektrody:
Elektrodu vždy po pokusu opláchněte destilovanou vodou a uložte do nádobky, která je součástí
sady. Roztok v nádobce je tvořen stejným dílem 4 M chloridu draselného (KCl) a pufru pH 4 a
několika kapek puferové ochranné, impregnační látky.
V tomto roztoku můžete sondu uchovávat libovolně dlouho, pro dlouhodobé uskladnění však
PASCO doporučuje suché uskladnění.
Po suchém uskladnění elektrody je třeba elektrodu oživit následujícím způsobem:
1. Očistěte elektrodu - pokud je elektroda kontaminována proteiny, namočte ji do roztoku
1% pepsinu v 0,1 molární HCl, pokud je elektroda znečištěna anarganicky, propláchněte ji
0,1 M EDTA (ethylene dinitric tetra-acidic acid EDTA - kyselina
ethylendiamintetraoctová),
2. Na 15 minut ji ponořte do 0,1 M HCl,
3. Na 30 minut ji ponořte do buferu pH 7 (destilovaná voda).
6
PASPORT konektor
LED
indikátor
Senzor pohybu PS-2103A
Přepínač
rozsahu
Rotační
hlava
Minimální detekovatelná vzdálenost: 15 cm
Maximální detekovatelná vzdálenost: 8 m
Otáčení hlavy snímače: 360°
Nastavení rozsahu: krátká vzdálenost (symbol vozíček): pro měření
do 2m, dlouhá vzdálenost (symbol človíček): pro měření do 8m
Možnosti montáže: Na tyčce o průměru do 12,7 mm, přímo na PASCO Svorky pro
upevnění na Otvor pro
pojezdové lišty, položení na podložku.
pojezd
Jak rychle začít
uchycení
na tyčku
Ultrazvukový
snímač
1.
Připojte Senzor pohybu k Vašemu PASPORT rozhraní
2.
Pokud používáte pro měření PC, připojte k němu PASPORT rozhraní a spusťte
DataStudio.
3.
Umístěte objekt do vzdálenosti alespoň 15cm od senzoru.
4.
Stiskem tlačítka START zahájíte záznam dat.
5.
Pohybujte s objektem směrem od senzoru a zpět.
Představení:
Senzor pohybu PS-2103A je určen pro měření vzdálenosti, rychlosti a zrychlení. Senzor vysílá
série ultrazvukových impulzů a detekuje jejich odraz čelní strany. Pomocí měření času mezi
vysláním impulzu a přijmutím odrazu je určena vzdálenost, rychlost i zrychlení objektu.
Tento návod Vás seznámí s nastavením snímače a SW, záznamem dat, změnou vzorkovací
frekvence, kalibrací senzoru, připevněním senzoru, řešením častých problémů.
Poznámka: Způsob práce s DataStudio SW a Xplorer GLX je v tomto manuále pouze naznačen.
Přesný popis naleznete v on-line nápovědě nebo v příručce k rozhraní Xplorer GLX.
Nastavení, připojení k PASPORT rozhraní:
1.
Připojte Senzor pohybu k libovolnému portu Vašeho PASPORT interface.
2.
Pokud používáte pro měření počítač, připojte k němu PASPORT rozhraní a spusťte
DataStudio.
DataStudio nebo Xplorer GLX se automaticky nastaví a zobrazí graf, do kterého zobrazí měřená
data.
Nasměrování senzoru na objekt:
1.
Nastavte rozsah pro měření malých (
)nebo velkých ( ) vzdáleností. (Pro měření
vzdálenosti vozíku zvolte
. Pro měření vzdálenosti většiny ostatních objektů zvolte .)
7
2.
Umístěte Senzor pohybu tak, aby čidlo směřovalo k objektu. Objekt musí být min. 15cm
od čidla. Pokud se bude objekt pohybovat, mělo by se tak dít v ose čidla. Nakloňte čidlo mírně
nahoru, zabráníte tím odrazu od podložky.
15cm „mrtvá zóna“
3.
Odstraňte z místa měření ostatní předměty, které by jej mohly znehodnotit, a to jak ty,
které jsou přímo v ose měření, tak okolní objekty.
Záznam dat v DataStudiu:
1.
Stiskněte tlačítko START.
Senzor začne „cvakat“. Pokud je objekt v dosahu, rozsvítí se společně s každým cvaknutím LED
kontrolka. DataStudio zaznamenává a zobrazuje hodnoty.
2.
Stisk tlačítka STOP měření zastaví.
3.
Stisk tlačítka START spustí měření nové.
Xplorer GLX (Nepřipojený k PC):
1.
Stiskněte
Senzor začne „cvakat“. Pokud je objekt v dosahu, rozsvítí se společně s každým cvaknutím LED
kontrolka. Xplorer GLX zaznamenává a zobrazuje hodnoty.
2.
Stisk tlačítka
měření zastaví.
3.
Opětovný stisk tlačítka
spustí měření nové.
Nastavení senzoru
Zobrazení rychlosti a zrychlení:
Standardně se zobrazuje měřená vzdálenost. Měření rychlosti a zrychlení je možné povolit.

V DataStudio SW stiskněte tlačítko SETUP, čímž otevřete “Experiment Setup Window“.
Zaškrtněte volby rychlost a zrychlení.

Pokud používáte Xplorer GLX, postačí, když kdekoliv stisknete dvakrát po sobě
.
Otevřete tím nabídku „data source“. Vyberte „MORE“ a dále „VELOCITY“ a
„ACCELERATION“.
Změna vzorkovací frekvence:

V DataStudio SW stiskněte tlačítko SETUP, čímž otevřete “Experiment Setup Window“.
Stisknutím šipky nahoru nebo dolů vedle nápisu SAMPLE RATE frekvenci změníte.

Na Xplorer GLX stiskněte
+
. Otevřete obrazovku SENSORS. Zvýrazněte volbu
SAMPLE RATE a pomocí tlačítek
a
frekvenci změňte.
Běžná vzorkovací frekvence je mezi 1 a 50Hz. Při standardně nastavené frekvenci 10Hz, měří
senzor vzdálenost až do 8m. Maximální měřitelná vzdálenost pak klesá s rostoucí snímací
8
frekvencí. Při velmi vysoké vzorkovací frekvenci (50-250Hz) je maximální vzdálenost menší než
2m.
Kalibrace senzoru:
Poznámka: Provádění kalibrace není obvykle potřebné. Následující kroky vyžadují spuštěné
DataStudio.
1.
2.
3.
4.
5.
V okně „Experiment Setup“, stiskněte záložku „Motion Sensor“.
Umístěte objekt před snímač do známé vzdálenosti (běžně asi 1m)
Vzdálenost měřte přesně od snímače k nejbližšímu bodu objektu
Tuto vzdálenost (v metrech) napište do políčka „STANDARD DISTANCE“.
Dále stiskněte tlačítko „Set Sensor Distance = Standard Distance“.
DataStudio upraví konstantu rychlosti zvuku používanou k měření vzdálenosti.
Připevnění senzoru:
Senzor můžete připevnit na svislou (a) nebo vodorovnou tyčku (b). Vestavěné klipy slouží
k připojení na pojezdovou lištu (c). Díra se závitem na spodní straně (d) je určena k připojení
dalšího příslušenství, jako magnetického úchytu PS-2546 (e), montáže na vozík ME-6743 (f) a
ostatních doplňků, jako stativová trojnožka apod.
Jako ochranu senzoru před poškozením můžete využít doplněk SE-7256 (g) nebo držák ME-9806
doplněný o gumový pásek (h). Pokud je senzor umístěn dostatečně blízko k ochrannému členu,
není měření nijak ovlivněno.
9
Rady a doporučení:
Pokud nejsou výsledky měření uspokojující, zkuste následující postup:

Ujistěte se, že objekt není blíže než 15cm.

Přepněte rozsah na druhé nastavení.

Natočte senzor (objekt) lehce vlevo, vpravo, nahoru nebo dolů. Někdy poskytuje měření
lepší výsledky, pokud je snímač zaměřen lehce stranou nebo nad cíl. Vyřadí se tak některé rušivé
objekty.

Vylepšete cíl přidáním rozměrnější a tvrdší plochy, která bude lépe odrážet ultrazvukové
vlny.

Odstraňte objekty z okolí měřícího prostoru.

Snižte nebo zvyšte vzorkovací frekvenci.
10
Senzor síly PS-2104
Rozsah senzoru: ± 50N
Přesnost: 1%
Rozlišení: 0,03N
Max. vzorkovací frekvence: 1000 Hz
Tlačítko „ZERO“: TARA – určuje nulovou pozici. Provádějte nulování před každým pokusem.
Siloměr – jak rychle začít:
PS-2104 měří sílu v newtonech. Tah i tlak, možnost „nulování“. Senzor je navržen pouze ke
studijním účelům.
EZscreen či DataStudio software (verze 1.5 či vyšší).
Háček či gumový nárazník (součástí balení senzoru).
Nastavení:
1.
2.
3.
Aktivity se siloměrem:
 Měření síly a hmotnosti, vzájemná silová působení těles.
11
Senzor srdečního tepu PS-2105
Rozsah senzoru: 20-200 tepů za minutu
Přesnost: 1 tep za minutu
Rozlišení: ± 1 tep
Upozornění: Před měřením si připevněte kolíček na měřicí místo, pokud je naměřená závislost špatně
rozpoznatelná, změňte umístění. Během měření zůstaňte v klidu.
Senzor tepu – jak rychle začít:
PS-2105 měří srdeční rytmus pomocí sledování změny transmitance infračerveného světla
procházejícího skrze krevní cévky.
Nastavení:
1. Připojte USB LINK k USB
portu počítače.
2. Připojte senzor do USB linku.
3. Jakmile počítač rozpozná
nové zařízení, spustí se
automaticky okno
PASPORTAL. Zvolte
Aktivity:
Sledujte rozdíl mezi tepem v klidu a po cvičení.
Kolíček upevněte na ušní lalůček nebo na kůži mezi
palcem a ukazováčkem. Použijte nástroje Smart Tool
na přesné určení doby mezi tepy.
12
Světelný senzor PS–2106
Rozsah senzoru: režim „svíčka“: 0 - 26 lux, režim „žárovka“:
0 – 260 lux, režim „slunce“: 0 – 260 000 lux
Přesnost: ± 1 db maximální hodnoty zvoleného rozsahu
Rozlišení: 0,01 %
Operační rozsah: 0 – 40 °C
Světelný senzor – jak začít měřit:
Světelný senzor PS-2106 měří intenzitu světla v jednotkách lux.
EZscreen či DataStudio software (verze 1.5 či vyšší)
Nastavení:
1. Připojte USB LINK k USB portu počítače.
3. Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno PASPORTAL. Zvolte
13
Zobrazení naměřených dat v prostředí
EZscreen.
Měření:
Volba rozsahu: Senzor stále monitoruje intenzitu okolního světla (i když měření neběží).
Nejvhodnější rozsah je na senzoru označen svítící LED diodou. Stiskem tlačítka volbu rozsahu
potvrdíte.
Typ na úlohu v DataStudiu:
Potřebné vybavení: Světelný senzor (PS-2106), PASPORT interface, DataStudio či EZscreen
software, světelný zdroj (např. kapesní svítilna).
1.
Po připojení senzoru, zvolte EZscreen či DataStudio z nabídky okna PASPORTAL.
2.
Na stůl umístěte metr či měřicí pásmo. Na jeden jeho konec umístěte zdroj světla, do
vzdálenosti cca 10 cm umístěte světelný senzor tak, aby jeho čidlo mířilo na světelný zdroj.
3.
Posunujte čidlo po měřítku pásma (po 5 cm) a zaznamenávejte intenzitu v každém bodě.
4.
Sledujte pokles světelné intenzity v závislosti na vzdálenosti světelného zdroje od světelné
sondy.
5.
Získanou závislou proložte aproximační křivkou.
Další doporučené aktivity:
• Fotosyntéza (biologie).
• Měření poklesu intenzity světla v závislosti na vzdálenosti od jeho zdroje (fyzika).
14
Senzor absolutního tlaku PS-2107
Rozsah senzoru: 0 – 700 kPa
Přesnost: ± 1,75 kPa
Rozlišení: ± 0,02 kPa
Operační rozsah: 5 – 95% relativní vlhkosti (kondenzace vodních par uvnitř senzoru může
způsobit jeho vážná poškození), 0 – 40 °C
Barometr – jak rychle začít:
PS – 2107 senzor absolutního tlaku měří tlak. Používané jednotky jsou: kilopascal (kPa), síla na
čtverečný palec (psi - anglicky pound per square inch, 1 psi = 1 lbf/in² ≈ 6 894,757 Pa) a N/m2.
Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
Injekční stříkačka či pístek, plastická hadička s rychloupínacím konektorem.
Nastavení:
4.
5.
6.
Pokud jsou uloženy nějaké
aktivity, zobrazí se jejich
seznam zde.
Aktivita s tlakoměrem (EZscreen), Boylův zákon:
15
1.
Spojte stříkačku s tlakoměrem za pomoci kousku (1 cm) plastové trubičky a konektoru.
2.
Stiskněte Start.
3.
Ve stříkačce nastavte objem 20 ml a nahrávejte data po dobu cca 10 sekund.
4.
Zmenšujte objem ve stříkačce postupně na 18, 16, 14, 12 a 10 ml. U každé hodnoty
objemu čekejte cca 10 sekund na ustálení tlaku ve stříkačce a jeho odečtení.
5.
Stiskněte Stop.
6.
Údaje z EZscreenu exportujte do DataStudia.
7.
Na každém stupni na grafické závislosti zjistěte průměrnou hodnotu tlaku. Jaká je
závislost tlaku vzduchu ve stříkačce na objemu, který vzduch zabírá?
Boylův zákon v prostředí EZscreen.
16
Senzor rozpuštěného
kyslíku PS–2108
Rozsah senzoru: 0 mg/L to 20 mg/L
Přesnost: ± 10 % zvoleného rozsahu
Rozlišení: 0.01 mg/L
Odezva: 98 % do 60 sekund
Teplotní kompenzace: 10 – 40 °C
Katoda: Pt, Anoda: Ag/AgCI
Senzor rozpuštěného kyslíku – jak rychle začít:
POZOR! Před prvním měřením naplňte kryt elektrody elektrolytickým roztokem. Více
na třetí stránce – změna elektrolytických roztoků.
PS-2108 Dissolved Oxygen senzor měří množství rozpuštěného kyslíku ve vodě (mg/l nebo %) a
v roztocích.
EZscreen či DataStudio software (verze 1.5.3 či vyšší)
Nastavení:
1.
2.
3.
17
Aktivita – buněčné dýchání
•
Senzor (PS-2108) s elektrodou.
•
Teplotní senzor (PS-2125) nebo teploměr.
•
PASPORT interface (Xplorer (PS-2002), USB Link (PS-2100), atd.)
•
DataStudio software (CI-6870C).
•
400 mL destilované nebo deionizované vody.
•
Cukr (sacharóza), 5 gramů.
•
5 ml aktivní drožďové suspenze.
•
Držáčky dvou sond.
•
Laboratorní nádobky: 1l nádobu s víčkem, 400ml a 600ml ocejchované nádobky,
zkumavka, skleněná míchací tyčinka.
•
Nádoba na opláchnutí senzorů.
Měření:
1.
Připojte Senzor rozpuštěného kyslíku do USB a spusťte DataStudio.
2.
Litrovou nádobu naplňte 400ml destilované vody.
3.
Víčkem ji těsně uzavřete a důkladně ji protřepejtepo dobu 10 sekund, aby se voda
okysličila.
4.
Okysličenou vodu vlijte do 600ml nádoby a rozpusťe v ní 5 g cukru.
5.
Do roztoku vložte teplotní senzor. Roztok pomalu míchejte.
6.
Stiskněte Start. Pokračujte v míchání. Po 30 sekundách přidejte do roztoku 5 ml aktivního
droždí. Pokračujte v míchání.
7.
Nahrávejte data, dokud se hodnota rozpuštěného kyslíku neustálí na jedné úrovni (cca
10minut).
8.
Po uplynutí této doby stiskněte Stop.
9.
Pokud vám to čas dovolí, opakujte pokus s různými počátečními teplotami destilované
vody.
18
Měření se senzorem rozpuštěného kyslíku v prostředí DataStudio.
Kalibrace senzoru:
Potřebné vybavení (kalibrace v DataStudiu):
1 PASPORT senzor rozpuštěného kyslíku (PS-2108), 1 nádobka na uložení sondy, DataStudio
software (version 1.5.3 či vyšší) nebo PASPORT Xplorer (PS-2000), deionizovaná voda.
(Vhodné je také použít: Barometer (PS-2113) a teplotní senzor (PS-2125) pro kalibraci
s uvážením specifického barometrického tlaku a teploty.)
Upozornění: Po zazátkování nechte senzor po dobu 2 minut v klidu, aby přešel do rovnováhy.
Vyvážení sondy ve vzduchu o 100% vlhkosti:
1.
Do čisté nádobky na uložení sondy vlijte 5 ml deionizované vody.
2.
Uzavřete nádobku sondou tak, aby hladina vody byla cca 2 cm pod sondou.
3.
Protřepejte intenzivně vodu v nádobce (po dobu alespoň 10 sekund), sklepejte kapičky,
které na senzoru ulpěly. Voda je nasycena.
Kalibrace procentuální (%) saturace (nasycení):
1.
2.
3.
4.
19
Vložte senzor do nasycené vody. (Viz výše.)
V DataStudiu Stiskněte Setup.
V okně Setup zvolte procentuální saturaci.
Stiskněte Calibrate. Přednastavená hodnota saturace je 100%.
5.
Až aktuální hodnota bude dosažena, stiskněte Set a OK.
Potřebné vybavení (kalibrace s Xplorerem): PS-2108 senzor, PASPORT Xplorer.
Postup:
1.
Zapněte Xplorer.
2.
Připojte senzor do Xploreru.
3.
Stiskněte Display v nabídce „Calibrate“.
4.
Stiskněte Plus (+) a vyberte % jako měřící jednotku.
5.
Vložte senzor do 100% saturované vody.
6.
Sledujte display Xploreru. Až se hodnota nastaví stiskněte Check
7.
Znovu rychle zmáčkněte totéž tlačítko pro uložení nové kalibrace.
8.
Pro opuštění kalibračního režimu stiskněte Display.
.
Jednobodová kalibrace (mg/l rozpuštěného O2) (pomocí Xploreru):
1.
Získejte hodnoty pro aktuální atmosférický tlak a teplotu v místě experimentu (můžete
využít informace ze senzoru PS-2113A nebo informace z místní hvězdárny).
2.
Pomocí tabulky v příloze originálního návodu k O2 senzoru nalezněte koncentraci
rozpuštěného kyslíku (mg/l) ve vodě při aktuální hodnotě tlaku a teploty.
3.
Např. při teplotě 25°C a tlaku 101,325 kPa je množství rozpuštěného kyslíku ve vodě při
100% nasycení 8,2 mg/l.
4.
Xplorer GLX máte propojený s O2 senzorem a O2 sondou. Zapněte Xplorer (Power button
vpravo dole). Sonda O2 je ponořena (kovový proužek teplotní kompenzace je pod hladinou) do
vzorku vody za dané teploty a tlaku. Teplotu vzorku vody můžete ověřit připojením teplotní
sondy a jejím okamžitým změřením.
5.
Na základní obrazovce zmáčkněte F4 (Sensors). Znovu zmáčkněte F4 (Sensors) a pomocí
šipek a tlačítka
vyberte možnost kalibrace (Calibrate.).
6.
Zde musí být předvolba Dissolved Oxygen (mg/l). Pomocí šipky najděte řádek Pt2 (mg/l)
a zmáčkněte tlačítko . Napište sem aktuální hodnotu rozpuštěného kyslíku podle tabulky
vzhledem k teplotě a tlaku prostředí.
7.
Pomocí šipky přejděte o řádek níže a zmáčkněte tlačítko . Zmáčkněte F4 (Read pt2).
Zmáčkněte F1 (OK). Pomocí tlačítka Home screen se vraťte na základní obrazovku. Kalibrace je
provedena.
Při správné hodnoty měření, dodržujte následující pokyny:
•
Náplň vždy před kalibrací a před prvním měřením vyměňte.
•
Pro dosažení lepších výsledků míchejte roztok během měření. Molekuly kyslíku pak sonda
zaznamená dříve, než vytěkají zpět do vzduchu.
•
Vyvarujte se umístění do žíravého prostředí.
•
Dávejte pozor na dotyk sondy se dnem či stěnami nádoby. Membrána sondy je křehká a může
se poškodit.
•
Nedoporučujeme měřit v prostředí s rychle se měnící teplotou. Rychle se měnící a velké
změny teploty mohou vést k nepřesnostem v měření.
20
•
Neměřte ve vysoce slaném prostředí (jako je např. mořská voda).
Faktory ovlivňující senzor:
Mezi faktory, které ovlivňují naměřené hodnoty, patří atmosférický tlak a teplota, nadmořská výška či
slanost vzorku.
Pokud chcete měřit množství rozpuštěného kyslíku v jednotkách mg/l, kalibrujte senzor také v těchto
jednotkách. Tato kalibrace vyžaduje nastavení právě výše uvedených veličin.
(Měření saturace v procentuálním zobrazení je však vhodné použít pro komparativní experimenty, kdy
sledujeme relativní změny koncentrace rozpuštěného kyslíku.)
Údržba senzoru:
Výměna elektrolytického roztoku
Pravidelně měňte elektrolyt a čistěte stříbrnou elektrodu sondy.
Postup výměny elektrolytu a čištění sondy:
1.
Rozšroubujte sondu a sundejte kryt catridge. (Pozn. sondu uchopte nad nerezovým
kroužkem.
2.
Opláchněte a osušte kryt catridge.
3.
Opláchněte elektrodu v deionizované vodě. Zkontrolujte stříbrnou část elektrody: pokud
se vám zdá být matná či zakalená, otřete ji papírovým ubrouskem. Dejte pozor, abyste nestírali
skleněnou část elektrody.
4.
Naplňte stříkačku 10 ml roztoku, který je poskytován se senzorem. Nenamíchejte bubliny.
5.
Vložte stříkačku do cartridge tak, abyste byli co nejblíže membrány, ale abyste se jí
nedotýkali. Pomalu naplňte cartridge tak, aby hladina roztoku dosáhla cca 5mm od okraje krytu.
6.
Protřeste cartridge po jejím naplnění tak, abyste uvolnili všechny bubliny.
7.
Vyměňte cartridge, osušte ji papírovým ubrouskem. Nedotýkejte se membrány.
Výměna membrány
Pokud je membrána poškozena, vyměňte ji následujícím způsobem:
1.
2.
3.
4.
5.
Opakujte kroky 1 – 3 z pokynů pro výměnu elektrolytu.
Vymáčkněte membránu z usazení.
Prohlédněte těsnící kroužek a vyměňte jej v případě poškození.
Vtlačte vyměněnou membránu až na konec nábojnice s těsnícím kroužkem.
Výměna těsnícího kroužku
Těsnící kroužek zřídka vyžaduje výměnu. Pokud je však poškozen nebo prosakuje, postupujte
následovně:
Po vyjmutí náboje membrány vyjměte za pomoci dvou pinzet těsnící kroužek a nahraďte jej
novým. Zařízení sestavte dle pokynů 4 – 7 z pokynů pro výměnu elektrolytu.
21
Skladování
Krátkodobé uložení:
Uchovávejte sondu v nádobce s 10 ml deionizované vody.
Krátkodobé suché uložení:
1.
Vypláchněte krytku sondy a jemným vyklepáním či protřepáním ji osušte.
2.
Vyprázdněte a v případě nutnosti vypláchněte skladovací nádobku elektrody.
3.
Očištěnou a osušenou sondu vložte do čisté a suché skladovací nádobky.
4.
Uzavřete sondu s nádobkou do úložné přepravky či tašky. (Uložení sondy v suché
skladovací nádobce chrání blánu před poškozením.)
Dlouhodobé uskladnění:
1.
Vyprázdněte náboj sondy a očistěte elektrodu (postupujte dle návodu na výměnu
elektrolytu, s výjimkou jeho opětovného naplnění.
2.
3.
Vyčistěte případné oxidace na elektrodě a vyměňte suchou catridge.
Vložte sondu do prázdné skladovací nádobky.
Problémy:
Pokud sonda neměří správně, odstraňte závadu
1.
výměnou roztoku elektrolytu,
2.
výměnou membrány,
3.
výměnou těsnícího kroužku.
Pokud sonda stále neměří tak, jak by měla, obraťte se na PASCO technickou podporu:
[email protected].
22
Senzor intenzity hluku PS–2109
Hladina hluku:
Rozsah senzoru (dBA/dBC): hlas 30-70 dBA/dBC,
trubka 50-90 dBA/dBC, letadlo 70-110 dBA/dBC
Přesnost: ±2 dB při 94 dBA (při 1000 Hz)
Rozlišení: 0,1 dB
Opakovatelnost: 0,1 dB
Intenzita hluku:
Rozsah senzoru (µW/m2):
hlas 0,001 – 10 µW/m2,
trubka 0,1 – 1000 µW/m2,
letadlo 10 – 100000 µW/m2. Při zapojení senzoru se automaticky zvolí střední rozsah.
Měření hluku - jak rychle začít:
PS-2109 měří hladinu hluku v poměrných stupnicích dBA a dBC. Zobrazuje ji také v jednotkách
intenzity µW/m2.
EZscreen či DataStudio software verze 1.7 či vyšší.
Nastavení:
1.
2.
3.
DataStudio.
23
Škály a měřítka měření hluku:
dBC hladina hluku – celková, nefiltrovaná intenzita hluku v decibelové stupnici.
dBA hladina hluku – v této decibelové stupnici jsou odfiltrovány některé frekvenční složky tak,
aby byl výsledný hluk co nejvíce přizpůsoben lidskému uchu. Jednotek dBA se užívá např. při
stanovení škodlivé intenzity hluku na pracovišti.
Náměty na experimenty:
Zapojte senzor a umístěte jej do vzdálenosti 0,2 m od reproduktoru, z kterého se line monotónní
zvuk (vygenerujte jej např. pomocí integrovaného generátoru z Xploreru – 440 Hz). Změřte
několik různých hladin hlasitosti tohoto tónu. V DataStudiu pak zobrazte závislost hladiny zvuku
(na ose y) na intenzitě (osa x). Dokážete určit, jak je dBC definováno? Co znamená vzrůst o 20
dB?
Běžné hodnoty hlučnosti:
šelest listí:
knihovna
hovor
hluk ve třídě
metro
rockový koncert
20 dB
10-4 µW/m2
40 dB
10-2 µW/m2
60 dB
1 µW/m2
80 dB
102 µW/m2
100 dB 104 µW/m2
120 dB 106 µW/m2
24
Senzor na měření koncentrace CO2 PS–2110
kalibrace
Rozsah senzoru: 0 - 300 000 ppm (1 ppm =
tisícina promile) CO2
Přesnost: v rozsahu 0 – 10 000 ppm: 100 ppm
nebo 10 % rozsahu, 10 000 – 50 000 ppm: 20
%, nad 50 000 ppm: přístroj lze použít pouze ke
sledování kvalitativních změn a trendů.
sonda
Rozlišení: 1 ppm
Operační rozsah: 5 – 95% relativní vlhkosti, 20 – 30 °C
uchycení
zátka
lahvička
CO2 – jak rychle začít:
PS – 2110 CO2 senzor měří koncentraci oxidu uhličitého v jednotkách ppm v plynech a ve
vzduchu. Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
Nastavení:
CO2 – aktivita, buněčné dýchání hrášku:
Vybavení:
25
¼ šálku hrachových semen, kus tmavé látky, PS-2110 CO2 senzor s láhví a zátkou, USB Link
nebo Xplorer, DataStudio nebo EZscreen Software, PS-2125 teploměr (volitelný).
Postup:
1.
Spojte senzor kysličníku uhličitého k USB rozhraní (USB Link, Xplorer, atd.)
2.
Dejte hrách do láhve dodané se senzorem. Vložte sondu se zátkou a senzorem do láhve.
3.
Ve vašem softwaru nebo Xploreru, zvolte Start – začíná sběr dat. Data zaznamenávejte
po dobu asi 10 minut; toto je základ odečtení hodnot před klíčením.
4.
Odpojte USB spojení nebo Xplorer ze senzoru.
5.
Navlhčete hrášky několika čajovými lžičkami vody. Umístěte tmavou látku přes láhev a
dovolte hráškům v láhvi přes noc vyklíčit.
6.
Po naklíčení, opětovně spojte senzor s USB rozhraním a klikněte na spouštěcí tlačítko.
Sledujte hodnotu koncentrace CO2 po dobu asi 10 minut.
(VAROVÁNÍ: Zamezte přístupu vlhkosti k sondě či senzoru!)
7.
Srovnejte poměr koncentrace CO2 před a po klíčení. Vysvětlete naměřené výsledky. Co
způsobilo změny v koncentraci?
8.
(Volitelný): Opakujte krok 6 s láhví umístěnou ve vodních lázních různých teplot. (Pozn.:
Jestliže máte PS - 2125 snímač teploty, sledujte CO2 a teplotu každých 5 minut po dobu 20
minut.)
Sběr vzorků při měření CO2:
K měření využívejte dodávanou vzorkovací láhev. (Pozn. Nezkoušejte odstranit černou sondu –
trubičku z konce senzoru. Sonda není odnímatelná!)
Při sběru venkovního vzduchu z ovzduší držte otevřenou láhev svisle. Vyčkejte dostatečně
dlouho, aby mohl venkovní vzduch láhev naplnit. Poté do hrdla vložte zátku se sondou. Před
započetím měření se ujistěte, že zátka dobře těsní.
Při měření vzorků jiných plynů nasbírejte nejprve plyn do plastového sáčku nebo pytle. Sondu
potom vložte do pytle a otvor kolem gumového víčka dobře utěsněte.
Kalibrace senzoru:
26
Pro většinu aktivit nebude zvláštních kalibrací zapotřebí, neboť přístroj je kalibrován již z
výroby. V průběhu času se však může znovu nakalibrovat. Pro obnovení původního nastavení
nastavte parametry typické pro čerstvý atmosférický vzduch, tj. pro koncentraci 400 – 450 ppm
CO2.
Využijte jednobodovou kalibrační metodu:
1.
Jděte ven a naberte vzorek čerstvého vzduchu.
2.
Vložte sondu se zátkou do vzorkovací lahve. Ujistěte se, že zátka těsní.
3.
Napojte senzor na Xplorer či do USB rozhraní.
4.
Spusťte odečítání hodnoty koncentrace a čekejte cca 90 sekund, než se hodnota
stabilizuje.
5.
Stiskněte tlačítko Calibrate na senzoru a držte jej po dobu 3 sekund. Rozsvítí se zelená
kontrolka.
6.
Čekejte přibližně minutu. Když se zelená kontrolka znovu rozsvítí, kalibrace je ukončena.
7.
Pro ověření kalibrace zapněte měření. Hodnota by měla být ustálena na hladině 400 ppm
(± 50 ppm).
8.
Pokud hodnota, zjišťovaná senzorem osciluje, nebo pokud je příliš vysoká či nízká,
kalibraci zopakujte.
Při měření nechte vždy senzor přibližně 90 sekund ustálit.
Upozornění:
Senzor není přizpůsoben měření v kapalinách! Neumisťujte jej do nich, nechcete-li jej zničit.
Pokud budete měřit v silně zaprášeném prostředí nebo na přímém slunečním svitu, nemusí
naměřené hodnoty odpovídat realitě.
Uchovávejte senzor v igelitovém uzavíratelném pouzdru, abyste zamezili přístupu prachu a
nečistot.
Upozornění:
Pokud používáte CO2 senzor s Xplorerem, je životnost baterií v Xploreru omezena na cca 60
minut. V takovém případě nesnižujte vzorkovací frekvenci pod 1 vzorek / 30 sekund, aby Xplorer
nepřecházel do „spícího“ režimu.
Doporučené aktivity:
• Rostlinné dýchání a Fotosyntéza
• Buněčné dýchání
• Dýchání živočichů
• Vyhodnocování čistoty ovzduší
• Sublimace pevného CO2
• Poměr vzniku CO2 v chemických reakcích
• Rozkládání organických materiálů v půdách
• Měření koncentrace CO2 z různých
zdrojů, (vydechnutý vzduch před a
po cvičení, v emisích výfukových plynů automobilu, nebo v různé
lokalitě města).
27
Senzor EKG PS–2111
Rozsah senzoru: 0 - 4,5 mV
Rozlišení: : ± 4,5 µV
Vzorkovací frekvence: 50 – 200 Hz
EKG - jak rychle začít:
PS-2111 měří elektrickou aktivitu srdce. Senzor je navržen pro studijní účely a neměl by být
využíván pro medicínskou diagnózu.
Nastavení:
1.
2.
3.
DataStudio.
28
(Popis: První vlna signálu, kterou můžeme na EKG záznamu vidět, je vlna P, která svědčí o
depolarizaci předsíní, tedy o jejich počínající kontrakci. Samotnou repolarizaci předsíní na EKG
nejsme schopni rozpoznat, neboť příslušný biosignál je zastíněn daleko vyšším signálem,
pocházejícím od depolarizace komor; tento signál je charakterizován komplexem vln QRS. Krev
v tomto stadiu prochází skrze aortu do těla. Následující vlna T svědčí o následné repolarizaci
komor.)
 POZOR: Dodržujte následující pravidla. EKG senzor je velice citlivý na elektrické pole!
Neumísťujte elektrody, kabely či senzor do žádných kapalin či vody.
 Nezapojujte jej na žádné elektrické zařízení. Během měření a připojení EKG elektrod na
nějaké osobě, nepřibližujte do blízkosti vody či elektrických zdrojů ani USB link.
 Vždy upevňujte nejprve černý (uzemňovací) konektor.
 Nikdy nepokládejte senzor na žádné výkonové elektrické zařízení, na elektrické zásuvky.
 Nepoužívejte senzor, pokud je některý z jeho kabelů poškozen.
 Nezaměňujte pozici elektrod.
Zapojení elektrod:
krokodýlek
pravá strana
levá strana
elektrodová náplast




Sundejte si všechny prstýnky, řetízky a jiné kovové předměty.
Umyjte a osušte si obě předloktí a zápěstí na pravé ruce.
Nalepte si do předloktí a na zápěstí elektrodové náplasti.
Zapojte nejprve černou (zemnící) elektrodu na zápěstí pravé ruky. Poté zapojte zelenou
elektrodu (negativní) do předloktí pravé – a červenou elektrodu (pozitivní) do předloktí
levé ruky.
 Po tomto zapojení by měla blikat červená LED dioda na senzoru (ve Vašem srdečním
rytmu). Signalizuje tak, že senzor je připraven ke sběru dat.
29
Senzor magnetického pole PS–2112
Rozsah senzoru: ±1.000 gauss
Přesnost: ±3 gauss při 25°C (po 4 min zahřátí)
Rozlišení: 0,01 % plného rozsahu
Operační rozsah: 0 – 40 °C, rozsah relativní vlhkosti: 5 95 %
UPOZORNĚNÍ: Nepoužívejte senzor mimo uvedené provozní parametry.
Magnetické pole - jak rychle začít:
PS-2112 měří intenzitu magnetického toku. Zobrazuje ji v jednotkách gauss nebo militesla.
Nastavení:
4.
5.
6.
DataStudio.
30
Magnetické pole v zobrazení EZscreen
Náměty na experimenty:
Za pomocí DataStudia můžete znázornit například magnetické siločáry tyčového magnetu nebo
zjistit intenzitu magnetického pole cívky, kterou prochází elektrický proud.
31
Barometr PS–2113A
Rozsah senzoru: 4,4 - 34 in Hg (palců rtuťového sloupce =
148,98 hPa – 1151,24 hPa)
Přesnost: ±0,03 in Hg (± 101,6 Pa)
Rozlišení: 0,001 in Hg (3,4 Pa)
Operační rozsah: 5 – 95% relativní vlhkosti, 0 – 40 °C
Pozn. Tlakoměr je dodáván s plastovou trubičkou a konektory na její připojení. Konektor
nasaďte na senzor a pootočením ve směru hodinových ručiček zajistěte.
Barometr – jak rychle začít:
PS – 2113A Barometr měří atmosférický tlak. Používané jednotky jsou: „inch of Mercury“ (palec
rtuťového sloupce, 1 in Hg = 3386,389 Pa), hektopascal (hPa), kilopascal (kPa), a milibar
(mBar). Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
Nastavení:
3. Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se
automaticky okno PASPORTAL. Zvolte DataStudio či
EZscreen…
Barometr aktivita (DataStudio), transpirace rostlin
(Tento pokus je detailně rozebrán ve sbírce Pasco úloh.)
Vybavení: PS 2113A tlakoměr, PASPORT rozhraní, DataStudio software, počítač, rostlina, mísa
vody, stojan se dvěma sponkami, ventilátor, vazelína.
Postup:
1. Získejte zdravou rostlinnou sazenici a namočte ji do vody. Stonek seřízněte v úhlu cca
45°.
32
2. Spojte rostlinu a trubičku tlakoměru: Naplňte vodou trubičku, dodávanou se senzorem.
Abyste zamezily vniku vzduchových bublin do trubičky, ponořte trubičku pod vodu do
mísy. Pod vodou vsuňte stonek do trubičky a spoj přetřete vazelínou, aby dokonale těsnil.
3. Na druhém konci trubičky nechte asi 2 – 3 cm vzduchovou kapsu a připojte trubičku
pomocí konektoru k tlakoměru. (POZOR! Zabraňte zničení senzoru, nenechte do něho
vniknout vodu!)
4. Použijte stojánek a celou soustavu do něho upevněte. Senzor tlaku umístěte o cca 5 – 7 cm
výše, než konec trubičky s rostlinou.
5. Stiskněte Start a nahrávejte data po dobu přibližně 400 sekund.
6. Opakujte krok 5, ale tentokrát nechejte rostlinu ovívat větrákem – simulujte vítr.
7. Srovnejte obě naměřené závislosti. Jak „vítr“ ovlivnil měření?
držák
PS - 2113
těsnění
bublina
držák
Barometr aktivita (EZscreen):
1.
Zaznamenávání barometrického tlaku ve třídě
2.
Připojte barometr do PASPORT interfacu.
3.
Když se objeví PASPORTAL okno, zvolte EZscreen. (Nebo DataStudio nebo otevřete
uloženou workbook aktivitu – senzor PS – 2113A může pracovat také s aktivitami uloženými pro
senzor PS – 2114 (senzor relativního tlaku).
4.
Pro započetí sběru dat stiskněte Start.
(Pozn. Senzor umožňuje zvolit vzorkovací frekvenci tak, aby bylo možné zaznamenávat vývoj
atmosférického tlaku v průběhu celého dne.)
33
Senzor relativního tlaku PS-2114
Přesnost: ± 0,5 kPa
Jednotky: kPa, psi, atm, torr
Operační rozsah: 5 – 95% relativní vlhkosti
Rozsah teploty: 0 °C až +40 °C
Relativní tlak – jak rychle začít měřit:
Senzor PS-2114 dokáže měřit malé změny tlaku.
Používané jednotky jsou: kilopascal (kPa), síla na čtverečný palec (psi - anglicky pound per
square inch, 1 psi = 1 lbf/in² ≈ 6 894,757 Pa) a N/m2. Senzor je navržen pouze ke studijním
účelům.
Nastavení:
3. Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno PASPORTAL.
Zvolte DataStudio či EZscreen…
Aktivita s tlakoměrem: Závislost tlaku na teplotě uvnitř skleněné komory, střídavě vkládané do
horké a studené lázně.
34
Zobrazení hodnot tlaku v programu DtaStudio
Potřebné vybavení: senzor relativního tlaku (PS-2114), rychlé teplotní čidlo (PS-2135), hrneček
horké vody, hrneček ledově studené vody, skleněnou nádobu – baňku s gumovým uzávěrem se
dvěma dírami, voskový papír.
1. Připojte senzor tlaku a rychlé teplotní čidlo do PASPORT interface.
2. Uzavřete baňku gumovým víčkem (vytvoříte vzduchovou komoru).
3. Do jedné díry ve víčku umístěte teplotní čidlo. Utěsněte jej voskovým papírem.
4. Do druhé díry umístěte plastový ventilek. Spojte jej trubičkou s tlakovým senzorem (senzor
měří tlak uvnitř baňky).
5. V DataStudiu spusťte načítání dat (START).
6. Vkládejte baňku střídavě do teplé a studené vody. Sledujte průběh závislosti.
Dalšídoporučené úlohy:

EZscreen varianta pokusu: Rukama zahřívejte skleněnou baňku a sledujte, jako změnu
tlaku to vyvolá.

DataStudio: Použijte senzor tlaku, aparaturu tepelného motoru (TD-8572 nebo TD8592)
na studium Boylova zákona, Carnotova cyklu aj.
Doporučujeme vybavit Vaši laboratoř ještě následujícím příslušenstvím, se kterým lze (ve
spojení se senzorem relativního tlaku a teploty) realizovat další experimenty:
Teplotní sondy:
PS-2135 Fast Response Temperature Probe (3-pack),
PS-2131 Skin/Surface Temperature Probe,
PS-2153 Stainless Steel Temperature Probe.
Tepelné motory:
TD-8572 Heat Engine/Gas Law apparatus,
TD-8592 Small Piston Heat Engine.
Ostatní zařízení:
35
TD-8596 Ideal Gas Law Syringe,
TD-8595 Absolute Zero Apparatus.
36
Senzor měření el. napětí / proudu PS–2115
Rozsah senzoru: Proud: 0.5 mA - ±1.0 A,
Napětí: 0.005 V - ± 10V
Přesnost: Proud: ±2 mA, Napětí: ± 20 mV
Rozlišení: Proud: 0.5 mA, Napětí: 5 mV
Operační rozsah (max. vstup): Proud: 1.1 A,
Napětí: 30 V
Vstupní odpor: Měření proudu: < 1 Ω (typicky 0.8 Ω), Napětí: 1 MΩ
Senzor elektrického napětí a proudu – jak rychle začít:
Senzor PS-2115 elektrické napětí – elektrický proud měří napětí na součástkách elektrických
obvodů a proudy, které obvody protékají.
Nastavení:
Aktivita –měření napětí a proudu
37
Napětí/Proud senzor (PS-2115), PASPORT interface, DataStudio
či EZscreen software, zdroj nízkého napětí (např. 1,5 V baterie)
Měření:
1.
2.
3.
4.
Po připojení senzoru, zvolte EZscreen či DataStudio z nabídky okna PASPORTAL.
Připojte napěťové sondy na póly baterie.
Stiskněte Start pro započetí měření.
Stiskněte Stop na jeho ukončení.
Zobrazení měření napětí v prostředí EZscreen.
Nastavení senzoru, připojení svorek
Zapojení senzoru závisí na veličině, kterou chcete měřit!
Pro měření napětí připojujte sondu jako Voltmetr – tj. paralelně k součástce, na které napětí
měříte!
Pro měření proudu připojujte senzor jako Ampérmetr – tj. do série se součástkou!
Senzor je vybaven zvukovým alarmem, upozorňujícím na překročení měřícího rozsahu. Pokud
měřený proud dosáhne hodnoty 1.1 A, měření bude automaticky přerušeno, neboť se odpojí
interní přístrojová pojistka. V takovém případě vypojte senzor z obvodu a nechte jej po několik
sekund zotavit. Nezapomeňte upravit obvod tak, aby v něm proud poklesl do měřitelných mezí
(do 1 A)!
38
Společnost PASCO neručí za poškození způsobená měřením vyšších hodnot proudu a
napětí, nežli v uvedených rozsazích.
Při měření napětí baterie připojte senzor paralelně k baterii. (Tj. sondy
přiložte na oba konce baterie.)
Při měření napětí na součástce zapojte senzor paralelně k součástce. (Tj. sondy
přiložte na oba konce měřené součástky.)
Pro měření proudu, procházejícího rezistorem, připojte senzor sériově. (Tj. jednu sondu
připojte na jeden konec rezistoru, druhou přiložte přímo na jeden z pólů zdroje napětí.)
Neměřte proud v paralelním zapojení senzoru.
39
Senzor měření vodivosti
PS–2116A
Rozsah senzoru : 0 - 1000 µS/cm,
: 0 – 10000 µS/cm,
: 0 – 100000
µS/cm
Rozlišení: 0,1 %
Vodivost – jak rychle začít:
PS – 2116A měří vodivost vodních roztoků. Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
Nastavení:
Měření:
Senzor vodivosti je velice citlivý. Pokud je hodnota naměřené vodivosti u destilované vody 25
µS/cm, pak je měření v toleranci.
40
V běžných podmínkách je velice těžké naměřit skutečně čistou neionizovanou vodu, neboť
vzorek je kontaminován již nádobou, ve které je uložen.
Pro správná měření je velice důležité předem nastavit správný měřící rozsah.
Laboratorní deionizovaná voda má hodnotu vodivosti v rozsahu 0,05 až 0,75 µS/cm.
Pitná voda má hodnotu vodivosti v rozsahu 50 až 1500 µS/cm.
Mořská voda má hodnotu vodivosti až 53000 µS/cm.
Pokud chceme pracovat s jednotkami TDS (Total Dissolved Solids – informace o rozpuštěných
pevných látkách ve vodě v jednotkách ppm – počet částic látky na milion částic vody), použijeme
přibližný vztah: TDS (ppm) = vodivost (µS/cm) / 2
Zobrazení měření v EZscreen.
41
Zobrazení měření v DataStudiu.
Volba rozsahu:
K volbě rozsahu senzoru stiskněte jedno ze tří tlačítek, která jsou na boku senzoru. Tlačítko
zvoleného rozsahu svítí.
Senzor stále sleduje konduktivitu okolního prostředí. V případě, že její hodnota přesahuje
zvolený rozsah, sám navrhne jeho přepnutí do rozsahu vyššího, tím, že tlačítko vyššího rozsahu
začne blikat.
Kalibrace senzoru:
Využijte jednobodovou kalibrační metodu.
Potřebné vybavení (kalibrace s Xplorerem):
PS-2116 senzor, PASPORT Xplorer, standardní roztok o známé hodnotě vodivosti.
Postup:
1. Zapojte senzor do Xploreru a zapněte jej.
2. Stiskněte několikrát Display, dokud se Vám nezobrazí okno kalibrace.
3. Stiskněte Check.
4. Stiskněte Tab – tím se dostanete do zobrazení hodnot.
5. Pomocí tlačítek (+) a (-) nastavte hodnotu vodivosti standardu.
6. Vložte senzor do standardu.
7. Stiskněte Check.
®
PS-2116 senzor, DataStudio software (verze 1.6 či novější), standardní roztok o známé hodnotě
vodivosti.
Postup: (použijeme jednobodového kalibračního postupu)
42
1.
2.
3.
4.
5.
V okně Setup zvolíme Calibrate a jednotky µS/cm.
Do textového pole vepíšeme známou hodnotu vodivosti standardu.
Vložíme senzor do roztoku standardu.
Stiskneme Set.
Stiskneme OK.
Doporučené aktivity:
• Elektrolýza (fyzika).
• Měření vodivosti vody z různých
zdrojů, (environmentální výchova).
43
Senzor rotace PS–2120
Přesnost: ± 0.09 stupně
Rozlišení: 0.02 mm (lineární posun) a 0.09 stupně (úhlový
posun)
Maximální rychlost: 30 otáček/s.
Senzor rotace – jak rychle začít:
Senzor PS-2120 měří lineární i úhlové zrychlení, rychlost a pozici.
Nastavení:
Aktivita
44
Rotační senzor (PS-2120), PASPORT interface, DataStudio či EZscreen software.
PASPORT™ Senzor rotačního pohybu se vynuluje automaticky poté, co stisknete Start
v DataStudiu. Tím se smažou všechny hodnoty z předchozích měření. Pokud chcete, aby byly
údaje zachovány, zrušte volbu "Zero Automatically on Start". Ta je v nabídce okna Setup (pouze
pro DataStudio 1.6.2 a vyšší). Tyto hodnoty se smažou vždy, když senzor odpojíte nebo když
zavřete a znovuspustíte DataStudio.
V nabídce okna Setup můžeme senzor vynulovat také manuálně. Zrušíme volbu "Zero
Automatically on Start", nastavíme senzor do požadované polohy a klikneme na tlačítko Zero.
Pro současné měření lineárních a úhlových veličin je zapotřebí zvolit správné příslušenství.
Výběr provádíme v nabídce rozvinovací lišty vpravo dole. Přednastavena je volba „large pulley“
(velká kladka).
Klikněte do míst, kam ukazuje šipka, a zvolte, zda budete měřit přímočaré (lineární) či úhlové
veličiny.
EZscreen aktivita:
1. K prvnímu měření s rotačním senzorem zvolte
EZscreen v okně PASPORTAL.
2. V pravém dolním rohu EZscreenu, klikněte na ikonu senzoru a zvolte typ měření. (Přímočará
měření jsou realizovatelná ve volbě large pulley.)
3. Stiskněte Start pro začátek a Stop pro konec měření.
DataStudio aktivita:
1. Připojte PS-2120 Rotary Motion Sensor na USB link či Xplorer.
45
2.
3.
4.
5.
6.
1.
7.
46
Připevněte na senzor kladku.
Na kladku upevněte cca 30 cm. dlouhý provázek.
Na jeho konec upevněte dvě závaží, jejichž hmotnosti se liší o dva gramy.
Lehčí závaží stáhněte co nejníže. Stiskněte Start.
Uvolněte závaží a nechte je pohybovat se.
Pohyb zastavte před nárazem do kladky. Stiskněte Stop.
Opakujte experiment se závažíčky o rozdílu hmotností 4 g. Jak se změnil graf závislosti
úhlové polohy na čase?
Kolorimetr PS–2121
víčko
místo na
kyvety
Rozsah senzoru: 0 – 100% transmitance
Přesnost: ± 0,5 % transmitance
Rozlišení: 0, 1 % transmitance
kyvety
Operační rozsah: 5 – 40 °C (Teplotní rozsah se
vztahuje jak na teplotu zjišťovaného vzorku, tak i na
teplotu okolí. Pokud se teplota okolí změní o více jak
10 °C, pak znovu zkalibrujte senzor.)
Vlnové délky: 660 nm (červená), 610nm (oranžová), 565 nm (zelená), 468 nm (modrá)
kalibrace
Kolorimetr - jak rychle začít:
Kolorimetr PS – 2121 byl navržen pro zjišťování transmitance (%) světla různých barev,
procházejícího skrze roztoky. Může být využit např. pro zjišťování koncentrací různých látek ve
sloučenině. Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
EZscreen či DataStudio software
Nastavení:
1. Připojte USB LINK k USB
portu počítače.
2. Připojte senzor do USB
linku.
3. Jakmile počítač rozpozná
nové zařízení, spustí se
automaticky okno
PASPORTAL. Zvolte
DataStudio.
Příprava vzorků:
1.
Do kyvety nalijte vždy nejméně 6 ml zkoumaného vzorku a zavíčkujte ji.
2.
Jemně ji otočte, aby koncentrace vzorku rozprostřela stejnoměrně v celém vzorku.
Kyvetou netřepejte, aby ve vzorku nevznikly bublinky.
3.
Kyvetu držte za víčko, abyste nezašpinili sklíčko. Případné otisky prstů a jiné nečistoty
odstraňte jemným ubrouskem, případně silikonovým olejem.
47
4.
Co nejdříve vzorek změřte.
Umístění kyvety v senzoru:
Abyste co možná nejvíce zpřesnili měření a omezili vliv průchodu světla skrze stěny kyvety,
následujte tyto pokyny:
1.
Naplňte kyvetu destilovanou vodou.
2.
Kyvetu vložte do držáku a stále ji držte za víčko.
3.
Přes ruku i kyvetu natáhněte nějakou látku, aby ke kyvetě nepronikalo žádné světlo.
Stiskněte Start.
4.
Při měření kyvetou pootáčejte.
5.
Až Vaše měření dosáhne nejvyšší hodnoty transmitance, stiskněte Stop a přestaňte měřit i
otáčet kyvetou.
6.
Označte si polohu kyvety v senzoru. Tuto polohu potom dodržujte i v následujících
měřeních.
Kalibrace senzoru:
Během kalibrace nespouštějte měření, získané údaje by nebyly správné.
Turbidimetr se kalibruje jednobodovou kalibrační metodou. Ke kalibraci potřebujete
destilovanou vodu.
1.
Vložte do senzoru kyvetu s destilovanou vodou.
2.
Pečlivě senzor zakryjte, aby okolní světlo nemohlo ovlivnit měření.
3.
Stiskněte zelené tlačítko Calibration. Po dobu trvání kalibrace světlo svítí.
4.
Kalibrace je ukončena, když světýlko zhasne.
5.
Pro ověření správnosti kalibrace spusťte měření. Čtení na všech vlnových délkách (na
všech barvách) by mělo mít hodnotu transmitance 100 %.
6.
Při měření dbejte na to, aby na senzor nedopadalo přímé světlo a aby v kyvetách bylo
vždy nejméně 6 ml vzorku (aby byly kyvety zcela naplněny).
Pozn.: Pokud na tlačítku Calibration bliká červené světlo, pak do kyvety buďto proniká vnější
světlo, nebo se měření ocitlo mimo rozsah.
Měření v DataStudiu:
Jakmile v DataStudiu stisknete Start, DataStudio automaticky zobrazí procentuální hodnoty
transmitance pro všechny čtyři barvy. Pokud budete chtít zobrazovat výsledky měření
v hodnotách absorbance, musíte v nabídce Setup zaškrtnout políčka „absorbance“ a volbu
„transmitance“ zrušit.
48
Měření v EZscreen:
V prostředí EZscreen se měření realizuje vždy mezi stiskem tlačítek Start a Stop. Na přepínání
mezi různými barvami a pro změnu typu měření stiskněte ikonu kolorimetru v pravém dolním
rohu obrazovky. Pro přepínání mezi jednotlivými koly měření stiskněte tlačítko Toggle. Abyste
mohli zobrazit grafy všech barev v jednom zobrazení, musíte se přepnout do DataStudia.
Měření s Xplorerem:
Pokud budete chtít senzor kalibrovat, musíte připojit Xplorer na počítač a postupovat dle návodu
výše. Pro sběr dat klikněte na tlačítko Start. Při sběru dat bliká LED dioda. Pro volbu
transmitance či absorbance použijte tlačítek Plus a Mínus.Pro export dat do DataStudia, zvolte po
připojení Xploreru tlačítko Retrieve Now. DataStudio automaticky zobrazí % transmitance čtyř
barev.
Aktivity s kolorimetrem:
Potřebné vybavení: PS – 2121 Kolorimetr, Xplorer či USB link pro připojení na počítač
s DataStudiem (DataStudio Lite), 2 kyvety, destilovaná voda, vzorky vody obarvené
potravinářským barvivem (alespoň 6 ml od každého vzorku). Pokud není k dispozici více kyvet,
je nutné mezi jednotlivými měřeními kyvetu vždy vypláchnout destilovanou vodou. Data
naměřená v terénu s Xplorerem lze jednoduše pomocí USB kabelu přetáhnout do počítače (úzký
USB vstup je na pravém boku Xploreru). V DataStudiu se naměřená data zobrazí, zvolíte-li
možnost „Retrieve Now“. Měříte-li v prostředí EZscreen, pak chcete-li se přepínat mezi
jednotlivými měřeními, musíte použít funkci tlačítka „Toggle“. Abyste mohli najednou sledovat
všechna měření v jednom grafu, musíte použít DataStudio či DataStudio Lite.
1.
Do jedné kyvety dejte destilovanou vodu a do druhé vodu obarvenou potravinářským
barvivem.
2.
Barvivo ve vodě dobře promíchejte, ale tak, aby ve vodě nevznikly bublinky.
49
3.
Zapojte turbidimetr do USB linku a spusťte DataStudio nebo zapojte turbidimetr do
Xploreru.
4.
Vložte postupně do turbidimetru kyvetu s destilovanou vodou a vodu obarvenou. Pro
každý vzorek realizujte měření. Všimněte si závislostí transmitance pro každou z vlnových délek.
Jak se liší tyto hodnoty od hodnot destilované vody?
5.
Přepněte kolorimetr do režimu měření absorbance. (Setup – maximalizujte Setup
PASPORT okno – „odškrtněte“ políčka transmitance a „zaškrtněte“ políčka absorbance.)
6.
Měřte v režimu absorbance.
7.
Analyzujte, jaké barvy byly absorbovány a jaké vlnové délky byly naopak transmitovány.
Další náměty na experimenty:

Reakční poměry.

Sledování koncentrace substancí ve vodě nebo jiných roztocích.
Důležité pokyny:

Zabraňte přístupu vnějšího světla do kyvety.

Vždy naplňujte kyvety až po víčko (minimálně 6ml).
50
Turbidimetr - senzor zákalu (turbidity) PS–2122
Rozsah senzoru: 0 - 400 NTU (z angl. Nephelometric
Turbidity Units - NTU)
Přesnost: v rozsahu 0 – 20 NTU: ± 0,2 NTU, 20 – 100
NTU: ± 0,5 NTU, 100 – 400 NTU: ± 1 NTU
kyvety
Rozlišení: 0, 1 NTU
Operační rozsah: 5 – 40 °C (Teplotní rozsah se vztahuje
jak na teplotu zjišťovaného vzorku, tak i na teplotu okolí.
Pokud se teplota okolí změní o více jak 10 °C, pak znovu
zkalibrujte senzor.)
víčko
místo na
kyvety
kalibrace
Turbidimetr - jak rychle začít:
Turbidimetr PS – 2122 byl navržen pro zjišťování zákalu roztoků, v nichž je velikost zakalujících
částic menší, než 200 mikronů. Turbidita je časově proměnlivá veličina, hustota částic, jejich
velikost, teplota roztoku i jeho tlak ji mohou ovlivnit. V případě, že měříte turbiditu roztoku, ve
kterém jsou částečky větší než 200 mikronů, doporučujeme roztok nejdříve přefiltrovat a větší
částečky separovat. Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
Nastavení:
Příprava vzorků:
51
9.
Do kyvety nalijte nejméně 6 ml zkoumaného vzorku a zavíčkujte ji.
10.
Jemně ji otočte, aby se zákal rozprostřel stejnoměrně v celém vzorku. Kyvetou netřepejte,
aby ve vzorku nevznikly bublinky.
11.
Kyvetu držte za víčko, abyste nezašpinili sklíčko. Případné otisky prstů a jiné nečistoty
odstraňte jemným ubrouskem, případně silikonovým olejem.
12.
Co nejdříve vzorek měřte (zabráníte tak nepřesnostem způsobným usazením částeček na
dně kyvety).
Umístění kyvety v senzoru:
Abyste co možná nejvíce zpřesnili měření a omezili vliv průchodu světla skrze stěny kyvety,
následujte tyto pokyny:
7.
Naplňte kyvetu destilovanou vodou.
8.
Kyvetu vložte do držáku a stále ji držte za víčko.
9.
Přes ruku i kyvetu natáhněte nějakou látku, aby ke kyvetě nepronikalo žádné světlo.
Stiskněte Start.
10.
Při měření kyvetou pootáčejte.
11.
Až Vaše měření dosáhne nejnižší hodnoty, stiskněte Stop a přestaňte měřit i otáčet
kyvetou.
12.
Označte si polohu kyvety v senzoru. Tuto polohu potom dodržujte i v následujících
měřeních.
Kalibrace senzoru:
Během kalibrace nespouštějte měření, získané údaje by nebyly správné.
Turbidimetr se kalibruje dvoubodovou kalibrační metodou. Ke kalibraci potřebujete destilovanou
vodu a kalibrační standard o turbiditě 100 NTU.
7.
Vložte do senzoru kyvetu s destilovanou vodou.
8.
Pečlivě senzor zakryjte, aby okolní světlo nemohlo ovlivnit měření.
9.
Stiskněte a pusťte tlačítko Calibration. Světlo by mělo stále svítit.
10.
Až začne světlo blikat, vyměňte kyvety (vložte 100 NTU standard) a znovu stiskněte a
uvolněte tlačítko.
11.
Kalibrace je ukončena, když světýlko zhasne.
12.
Pro ověření správnosti kalibrace spusťte měření. Turbidita standardu by měla mít hodnotu
100 NTU (± 1 NTU).
13.
Při měření dbejte na to, aby na senzor nedopadalo přímé světlo a aby v kyvetách bylo
vždy nejméně 6 ml vzorku.
Aktivity s turbidimetrem:
Potřebné vybavení: PS – 2122 Turbidimetr, Xplorer či USB link pro připojení na počítač
s DataStudiem (DataStudio Lite), 1 – 3 kyvety, destilovaná voda, vzorky vody (alespoň 6 ml od
každého vzorku). Pokud není k dispozici více kyvet, je nutné mezi jednotlivými měřeními kyvetu
vždy vypláchnout destilovanou vodou. Data naměřená v terénu s Xplorerem lze jednoduše
pomocí USB kabelu přetáhnout do počítače (úzký USB vstup je na pravém boku Xploreru).
V DataStudiu se naměřená data zobrazí, zvolíte-li možnost „Retrieve Now“. Měříte-li v prostředí
52
EZscreen, pak chcete-li se přepínat mezi jednotlivými měřeními, musíte použít funkci tlačítka
„Toggle“. Abyste mohli najednou sledovat všechna měření v jednom grafu, musíte použít
DataStudio či DataStudio Lite.
8.
Odeberte vzorky vody, kterou chcete zkoumat (akvárium, vodovod, bazén, rybník, řeka,
bystřina, dešťová voda...). Z každého vzorku dejte minimálně 6 ml do kyvety.
9.
Zapojte turbidimetr do USB linku a spusťte DataStudio nebo zapojte turbidimetr do
Xploreru.
10.
Vložte postupně do turbidimetru kyvetu s destilovanou vodou, vodou z vodovodu, atd. dle
stupně zakalení. pro každý vzorek proveďte měření.
11.
Diskutujte o faktorech, které přispívají k zakalení vody (sedlina, bahno, bakterie, atd.).
Turbidimetrická měření v DataStudiu.
Kalnost vody před použitím a po použití filtrace
Analýza kalnosti vody obsahující různé typy bakterií
Důležité pokyny:

Vždy měřte ihned po vložení kyvety do turbidimetru, eliminujete tak nepřesnosti dané
postupným usazováním částeček ve vzorku.

Zabraňte přístupu vnějšího světla do kyvety.

Větší chyba měření nastává u práce s tmavými a barevnými vzorky.

Před měřením vždy odstraňte ze vzorku viditelné větší usazeniny a kal plovoucí ve
vzorcích.

Vždy naplňujte kyvety až po víčko (minimálně 6ml).
53
Teplota, tlak, rosný bod PS – 2124
Vlhkost:
Rozsah senzoru: 0 – 100 % (RH – relativní vlhkost),
0 – 50 g/m3 (AH – absolutní vlhkost)
Přesnost: v rozsahu ± 2 % (RH), 10 % načtené hodnoty (AH)
Rozlišení: do 1 % (RH), do 0,1 g/m3 (AH)
Opakovatelnost: do 0,5 % (RH), do 0,1 g/m3 (AH)
Teplota:
Rozsah senzoru: -20 °C – 55 °C
Přesnost: v rozsahu ± 0,5 °C
Rozlišení: do 0,1 °C
Opakovatelnost: do 0,1 °C
Rosný bod: (hodnoty jsou dány teplotními podmínkami a relativní vlhkostí)
Přesnost: v rozsahu ± 2 °C
Meteorologická stanice:
Senzor teploty, tlaku a rosného bodu PS – 2124 měří uvedené veličiny v plynech, např. ve
vzduchu. Senzor je navržen ke studijním účelům.
Nastavení:
54
Potřebné vybavení: PS – 2124, Xplorer či USB link pro připojení na počítač s DataStudiem
(DataStudio Lite). Data naměřená v terénu s Xplorerem lze jednoduše pomocí USB kabelu
přetáhnout do počítače (úzký USB vstup je na pravém boku Xploreru). V DataStudiu se
naměřená data zobrazí, zvolíte-li možnost „Retrieve Now“. Měříte-li v prostředí EZscreen, pak
chcete-li se přepínat mezi jednotlivými měřeními, musíte použít funkci tlačítka „Toggle“. Abyste
mohli najednou sledovat všechna měření v jednom grafu, musíte použít DataStudio či DataStudio
Lite.
1. Zapojte senzor do USB linku a spusťte DataStudio nebo jej zapojte do Xploreru.
2. Proveďte postupně tři krátká měření (cca po 1 minutě) ve třech různých prostředích:
uvnitř místnosti, venku na čerstvém vzduchu, v lednici či ve skleníku.
3. Diskutujte o faktorech, které přispívají ke změně hodnot rosného bodu.
Meterologická měření v DataStudiu.
UPOZORNĚNÍ:
55
Nevkládejte senzor do vody či jiných kapalin, nechcete-li jej zničit! Senzor je navržen pouze pro
měření v plynech, jako je např. vzduch. Nevystavujte senzor přímému vlivu slunečních paprsků,
senzor v takovém případě nemusí měřit správně.
Další možné experimenty:
 Sledování meteorologických údajů a jejich vliv na skutečné počasí (dlouhodobá studie).
 Sledování environmentálních podmínek ve skleníku.
 Zkoumání změn v ovzduší ovlivňující pokusy s elektrostatickými výboji.
56
Senzor teploty PS - 2125
Nereznoucí teplotní sonda v kovovém
pouzdře PS-2153
Rozsah: -35 °C až +135 °C
Přesnost: ± 0.5 °C
Rozlišení: 0.01 °C
Jednotky: °C, °F, K
(Srovnání parametrů - Rychlereagující teplotní sonda PS-2135)
Přesnost: ±0. 5 °C
Konstrukce: Termistor 10 K je zapouzdřen ve vodotěsném PVC pouzdře. Do senzoru se zapojuje
pomocí 3,5 mm stereo jacku.
Teplota – jak rychle začít měřit:
PS-2125 měří teplotu. (Možnost odečtu ve stupních Celsia, Fahrenheita i v Kelvinech.)
Při měření v kapalinách čekejte 15 sekund na ustálení měření, v plynech je ustalovací doba 30-60
sekund.
UPOZORNĚNÍ:
Používejte pouze pro měření ve vodě nebo ve slabých roztocích – viz následující stranu.
Neumisťujte do roztoků dráty nebo držák sondy, nevkládejte senzor do plamenů nebo míst
evidentně přesahujících teploty z měřícího rozsahu.
Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
Nastavení:
57
Využití senzoru při měření v kyselých roztocích
Teplotní senzor PS-2125 je vyroben z nerezavějící oceli a byl navržen zejm. pro užití ve vodě a
ve slabě a středně kyselých roztocích. Pokud potřebujete použít senzor v jiném typu roztoků,
zkontrolujte nejdříve jeho chemickou kompatibilitu s ocelí. (Viz např.
www.coleparmer.com/techinfo.) Pokud budete chtít měřit teplotu silně kyselých roztoků, použijte
prosím ochranného teflonového návleku na sondu. (Z PASCO nabídky je možno objednat 10
teflonových návleků pod katalogovým číslem Cl-6549.)
Pozn.: PASCO neručí za poškození sondy způsobené nesprávným či nedbalým měřícím
postupem.
Umístění teplotní sondy do víčka
Průměr teplotního čidla je přibližně 6,4 mm, což je velikost o něco menší, nežli je průměr
předpřipravených děr ve většině laboratorních gumových i korkových víček. Pokud budete chtít
čidlo vzduchotěsně utěsnit, můžete využít dvě přiložené hadičky. (Povrch sondy je před
navlečením hadičky vhodné navlhčit glycerinem.)
Teplotní senzor s plastovým návlekem a ochranným víčkem.
Nastavení a kalibrace
Proces kalibrace teplotního senzoru PS-2125
58
3.
4.
5.
1 nádobu s ledovou a 1 nádobu s vroucí vodou
Teploměr (není nutný)
DataStudio software nebo PASCO datalogger
Kalibrace v DataStudiu
Pokud na měření využíváte počítač a DataStudio, postupujte takto:
1. V okně PASPORT Setup stiskněte Calibrate.
2. Software je přednastaven tak, že jako dva kalibrační body považuje 0°C a 100°C. Můžete
však určit své vlastní kalibrační teploty a použít teploměr jako referenční nástroj. (Této
možnosti využijte zejména pokud potřebujete měřit v malém rozsahu teplot).
3. Vložte senzor do ledové vody (0°C).
4. Stiskněte Set.
5. Opakujte předchozí kroky i pro druhou hodnotu teploty (100°C).
6. Stiskněte OK.
Kalibrace s PASPORT Xplorerem
Pokud na měření využíváte samotného PASCO Dataloggeru, postupujte takto:
1. Zapněte Datalogger a připojte senzor.
2. Stiskněte Display, dokud se Vám nezobrazí kalibrační okno. Stiskněte tlačítko Check.
3. Software je přednastaven tak, že jako dva kalibrační body považuje 0°C a 100°C. Můžete
však určit své vlastní kalibrační teploty a použít teploměr jako referenční nástroj. (Této
možnosti využijete zejména pokud potřebujete měřit v malém rozsahu teplot).
4. Stiskněte tlačítko Tab – můžete měnit hodnotu.
5. Použitím + a – se dostanete na teplotu standardu, podle kterého kalibrujete (vody 0°C).
6. Umístěte senzor do vody 0°C. Stiskněte tlačítko Check.
7. Opakujte předchozí kroky i pro druhou teplotu.
Měření teploty (zobrazení EZscreen) – teplotní mapa ruky
59
Teplotní mapa ruky – aktivita v prostředí EZscreen.
Stiskněte tlačítko „Mapa ruky“ (na obr. vlevo)
Umístěte sondu na zvolené místo na ruce a stiskněte START.
Čekejte 30-60 sekund, až se teplota ustálí.
Posuňte myší kurzor na mapě ruky do míst, kde provádíte měření a pak klikněte pro uložení
teploty.
5. Pro vymazání naměřených dat stiskněte tlačítko Zpět (Undo) (poslední naměřenou hodnotu
smažete první).
6. Stiskněte STOP.
1.
2.
3.
4.
60
Senzor plynného kyslíku PS-2126
Senzor sestává z čidla, senzoru, propojovacího kabelu (3,5 mm jack) a vzorkové lahvičky.
Vyjměte senzor z obalu, jakmile jej obdržíte. Neuchovávejte jej v uzavřeném obalu. Očekávaná
životnost správně uloženého čidla je 3 roky. Tato životnost může být prodloužena, budete-li jej
uchovávat v chladu. Datum výroby čidla zjistíte z číselné řady na jeho boku. Např. číslo S/N
90882151 značí, že čidlo bylo vyrobeno v r. 2009 (první číslice – rok) v srpnu (2. a 3. číslice 08 –
měsíc).
Rozsah: 0 – 100% koncentrace O2 (0 – 1 000 000 ppm)
Přesnost: ± 1 % za konstantní teploty a tlaku, ± 5 % za teploty měnící se v povoleném rozsahu
Opakovatelnost: ± 0,5 %
Rozlišení: 0,025 %
Operační rozsah: 0 – 40 °C, 0 – 99 % relativní vlhkosti.
Senzor – jak rychle začít:
PS-2126 měří a zobrazuje koncentraci plynného kyslíku v procentech nebo v jednotkách ppm
(parts per milion). Čidlo senzoru je galvanickým článkem, produkujícím elektrický proud úměrný
koncentraci kyslíku v měřeném plynu. V senzoru je hodnota proudu převedena na hodnotu
koncentrace.
Nastavení:
1.
2.
Připojte senzor do USB linku, spojte senzor s čidlem.
3.
Sběr vzorku:
Pokud chcete měřit atmosférický vzduch, použijte vzorkovou láhev, kterou mávejte tak, aby se
vzduchem vyplnila. Poté na její hrdlo nasaďte čidlo a utěsněte jej pomocí gumového těsnění.
61
V případě, že chcete měřit koncentrace v jiných plynech, umístěte nejprve čidlo do plastového
pytle, který je prázdný (vyfouklý). Poté pomocí nějaké hadice přiveďte do pytle plyn, který
chcete analyzovat.
Z čidla nikdy neodstraňujte gumové těsnění. Nedovolte, aby čidlo přišlo do kontaktu
s vodou či jinými kapalinami!
Kalibrace:
Přístroj je nakalibrován z výroby, nicméně pro přesnější měření jej lze čas od času kalibrovat
takto:
Umístěte čidlo do vzorku čerstvého venkovního vzduchu. Stiskněte tlačítko CAL (20,9%) a držte
jej po dobu 3 sekund. Začne blikat zelená LED dioda na senzoru, což signalizuje, že kalibrace
probíhá. Po cca 4 sekundách blikání ustane. Kalibrace je ukončena. (Pozn. Pokud LED bliká
rychle i po kalibraci, značí to nutnost výměny čidla, jehož životnost skončila.)
Tip na experiment: Kataláza jater
Kataláza (též katalasa) je běžný enzym vyskytující se téměř ve všech živých organismech vystavených
kyslíku. Funguje jako katalyzátor rozkladu peroxidu vodíku na vodu a kyslík. Kataláza má jedno z
nejvyšších čísel přeměny ze všech enzymů. Jediná molekula katalázy může převést na vodu a kyslík
miliony molekul peroxidu vodíku za sekundu. (Zdroj: Wikipedia)
Vybavení: Senzor plynného kyslíku PS-2126, vzorkovou lahev, drůbeží či hovězí játra, peroxid vodíku,
moždíř, led.
1. Nechejte játra ohřát na pokojovou teplotu. Kalibrujte senzor.
2. Rozmělněte játra na jemno.
3. Odměřte 10 ml peroxidu vodíku na dno vzorkové láhve. (Následující kroky provádějte opatrně,
ale rychle.)
4. Pomocí pipety vložte cca 1 ml jater
do peroxidu.
5. K hrdlu láhve přiložte čidlo senzoru.
Neutěsňujte jej gumovým kroužkem,
pouze přiložte.
6. Spusťte měření. Po cca 300
sekundách jej ukončete.
7. Pokus modifikujte (zkuste katalázu
jater studených, vařených apod.
62
Vizuální senzor zrychlení PS-2128
Rozsah: Auto-scale: ±0,2 m/s2 až ±20 m/s2,
Manual scale: ±1, ±5, ±20 m/s2.
Přesnost: ±0,2 m/s2
Rozlišení: LED: 20% zvoleného rozsahu,
DataStudio: 0,01 m/s2
Odpovědní frekvence: 0 - 10 Hz
UPOZORNĚNÍ: Maximální měřitelné zrychlení sondy je 20 m/s2, sonda však bez poškození
vydrží zrychlení až 2000 m/s2.
Senzor zrychlení – jak rychle začít:
PS-2128 měří a zobrazuje zrychlení v jedné ose, v reálném čase.
Nastavení:
4.
5.
6.
Aktivita
63
Vynulování senzoru:
6.
Umístěte akcelerometr do stejné pozice, v jaké bude během experimentu (naklonění),
nepohybujte s ním.
7.
Stiskněte a pusťte černý spínač na boku senzoru. Po cca jedné sekundě bude senzor
vynulován. Během tohoto procesu se senzorem nehýbejte.
8.
Ověřte vynulování připojením akcelerometru na USB link a spuštěním DataStudia. (Po
spuštění tlačítka Start by mělo DataStudio ukazovat nulovou hodnotu zrychlení.)
Měření se senzorem zrychlení v DataStudiu.
Měření zrychlení na nakloněné rovině:
1.
Za užití PASPORT prodlužovacího kabelu připojte vizuální senzor zrychlení do USB
linku nebo Xploreru.
2.
Připevněte akcelerometr do vozíčku PAScar (ME-6950), GOcar (ME-6951), nebo
Dynamics Cart (ME-9430).
3.
Přepínač vpravo dejte do polohy „Manual Scale“ a přepínač škál do polohy 20 m/s2.
Stiskněte a pusťte černý knoflík na zapnutí akcelerometru. Umístěte akcelerometr na nakloněnou
rovinu a opětovným stiskem černého knoflíku jej vynulujte.
4.
Držte prodloužený PASPORT kabel tak, aby nepřekážel vozíčku v pohybu.
5.
Stiskněte Start v DataStudiu nebo na Xploreru, vypusťte vozíček. Sběr dat ukončete
stisknutím tlačítka Stop.
64
Senzor srdečního rytmu PS–
2129
Rozsah senzoru: 40 – 240 tepů za minutu
Dosah vysílače: cca 1 m
Rozlišení a přesnost: 1 tep za minutu
Nastavená vzorkovací frekvence: 0,2 Hz (1 za
5 sekund)
Senzor srdečního rytmu - jak rychle začít:
Senzor srdečního rytmu PS – 2129 měří
průměrný srdeční tep v průběhu cvičení (tělesné
zátěže). Průměrný srdeční rytmus je měřen
v pětisekundových intervalech. Změna vzorkovacího intervalu není doporučena. Čidlo senzoru je
umístěno na hrudi člověka. Slouží zároveň jako vysílač signálu, přijímač je senzoru, který se
připojuje prostřednictvím USB linku do počítače nebo přímo do Xploreru. Pokud byste chtěli
zobrazit reálný průběh srdeční aktivity (tj. sledovat jednotlivé tepy), pak využijte EKG senzoru
PS – 2111.

PASPORTTM USB interface (např. USB link PS-2100 nebo PS – 2000 či PS – 2002
Xplorer), EZscreen či DataStudio software (verze 1.7 či vyšší)
Nastavení:
1.
2.
Připevněte si čidlo na hrudník.
3.
Připojte senzor do USB linku (Xploreru).
4.
Upevnění pásku na hruď:
65
Pásek Polar, upevněný na Vašem hrudníku, snímá tep Vašeho srdce a převádí jej na elektrický
signál, který následně vysílá do senzoru. Správné upevnění pásku je tedy klíčové pro získání
věrohodných dat.
Připevněte
pásek se
senzory
přes
hrudník.
1.
Před upevněním pásku s čidlem, navlhčete elektrody na jeho vnitřní straně (vodou nebo
mírně slaným roztokem).
2.
Upevněte jeden konec pásku s čidlem na elastický pás, obtočte elastický pás kolem
hrudního koše tak, aby elektrody těsně přilehly na kůži.
3.
Zahákněte druhý konec elektrodového pásku na elastický pásek.
4.
Nastavte pásky tak, aby přiléhaly těsně na kůži, ale aby Vám nebránily v dýchání.
umístění senzorů
Jiné možnosti umístění senzoru:
Jiný způsob, jak odečítat srdeční rytmus, je ze hřbetů rukou (záprstí - položte hřbety obou rukou
na elektrody na měřícím pásku), pokud při měření nechcete sundávat oblečení (triko), pak je
nutné oblečení v místech pod elektrodami navlhčit.
UPOZORNĚNÍ: Tyto způsoby měření nezaručují dostatečnou přesnost získaných údajů!
Umístění senzoru:
Pásek s elektrodami slouží zároveň jako vysílač, přijímačem je senzor zapojený do USB linku.
Pro optimální přenos signálu umístěte senzor do vertikální polohy, na úroveň pásku, v maximální
vzdálenosti 1 m od pásku, např. takto:
1.
držte senzor v ruce (zapojte senzor do Xploreru nebo použijte prodlužovací kabel
PASPORT PS - 2500)
2.
vložte senzor do batohu či krabičky, který si připevníte na bok.
3.
přilepte si senzor na nadloktí pomocí lepicí pásky.
4.
umístěte senzor na stůl či lavici, která má nevodivý povrch.
Dbejte na to, aby signál mezi vysílačem a přijímačem nebyl pokud možno stíněn.
66
Ztráta signálu:
1. UPOZORNĚNÍ: Neumisťujte senzor či vysílač (pásek s čidly) na kovové objekty,
blízko elektrických zařízení, magnetů, vysílaček a jiných zařízení emitujících
elektromagnetické záření.
2. UPOZORNĚNÍ: Nepoužívejte senzor pod vodou, nechcete-li jej zcela poničit.
3. Náhlé a nevyzpytatelné změny v naměřených datech (indikace prudkých poklesů či
nárůstů tepové frekvence) předznamenávají ztrátu signálu. V takovém případě
navlhčete znovu elektrody, zkontrolujte jejich kontakt s tělem, správnou orientaci
senzoru a jeho vzdálenost od čidla.
4. V případě, že začínáte měřit, zkuste nejprve měřit „nanečisto“, abyste zjistili případné
zdroje rušení signálu.
Aktivita se senzorem srdečního rytmu: Změna srdeční aktivity během a po 14 minutovém
cvičení s konstantním zatížením
(Pozn.: Data naměřená v terénu s Xplorerem lze jednoduše pomocí USB kabelu přetáhnout do
počítače (úzký USB vstup je na pravém boku Xploreru). V DataStudiu se naměřená data zobrazí,
zvolíte-li možnost „Retrieve Now“. Měříte-li v prostředí EZscreen, pak chcete-li se přepínat mezi
jednotlivými měřeními, musíte použít funkci tlačítka „Toggle“. Abyste mohli najednou sledovat
všechna měření v jednom grafu, musíte použít DataStudio či DataStudio Lite.)
1. Připevněte si senzorový pásek (vysílač) a zapojte senzor do Xploreru.
2. Sedněte si na židli a spusťte měření. (Stiskněte Start.) Měřte 30 sekund.
3. Vstaňte a cvičte. (Např. běhejte na místě či šlapejte na rotopedu – abyste nemuseli
řešit změnu polohy vysílače vůči umístění senzoru – přijímače).
4. Po 3 – 5 minutách ustaňte ve cvičení a zklidněte svou tepovou frekvenci (další 3 – 5
minut).
5. Ukončete měření (stiskněte Stop) a vyhodnoťte získaná data (maximální tepová
frekvence, tréninkové hodnoty tepové frekvence, rychlost zotavení apod.).
Pozn.: podle výzkumu Americane College of Sports and Medicine jsou tepové rozsahy jedince
definovány takto:
67

„maximální tepová frekvence“ = 220 – „věk cvičícího“ (tzn., že průměrný dvacetiletý
člověk má maximální tepovou frekvenci přibližně 200 tepů za minutu),

„minimální tréninková hodnota“ = 60 % z „maximální tepové frekvence“ (tzn., že
dvacetiletý člověk by měl mít v tréninkové zátěži minimálně 120 tepů za minutu),

„maximální tréninková hodnota“ = 90 % z „maximální tepové frekvence“ (tzn., že
dvacetiletý člověk by měl mít v tréninkové zátěži maximálně 180 tepů za minutu).
Zobrazení srdeční aktivity v programu DataStudio.

Průběh srdečního rytmu, teploty kůže a dýchání během cvičení.

Efekt trénování a cvičení na odpočinkovou a cvičící fázi tréninku (dlouhodobé studium).

Srovnávání různých forem cvičení (aerobní, anaerobní, silové a výdržové cvičení apod.).

Srovnávání srdeční aktivity v cvičení a v odpočinku u trénovaného a netrénovaného
jedince.

Závislost srdeční aktivity a kyslíkového příjmu.

Srdeční aktivita u kuřáka a nekuřáka.
68
Senzor elektrického
náboje PS-2132
Rozsah: ± 0,1 µC nebo ± 10 V
Rozlišení: 5 pC nebo 500 µV
Vstupní odpor: 1012 Ω
Vstupní kapacita: 0,01 µF ± 5 %
Sonda: Odstíněný 90 cm kabel
Max. vstupní napětí: 150 V stejnosměrné.
UPOZORNĚNÍ: Nepoužívejte pro měření hodnot mimo uvedené rozsahy.
Elektrický náboj – jak rychle začít měřit:
PS-2132 měří náboj (v Coulombech) a napětí (ve Voltech).
EZscreen či DataStudio software (verze 1.7.2 či vyšší).
Nastavení:
1.
2.
3.
69
Měření elektrického náboje - DataStudio pokus - měření na Faradayově kleci.
(Další potřebné vybavení: přípravky Charge producers (ES-9057).
1. Umístěte Faradayovu klec na nevodivou podložku, zapojte senzor do Pasport interfacu.
2. Připojte červený konec sondy senzoru na vnitřní klec a černý konec na vnější klec.
3. Stiskněte START pro záznam hodnoty náboje na kleci, vynulujte senzor stiskem tlačítka
ZERO.
4. Třením vytvořte el. náboj na sondách Charge producers (ES-9057).
5. Změřte následující pokusy: a) umístěte bílý disk dovnitř a vně vnitřní klece, bez toho, aniž
byste se jí dotkli, b) dotkněte se dna klece a pak sondu vyndejte bez dotyku stěn. Totéž
proveďte s modrou sondou.
6. Vysvětlete rozdíly v měření.
Zobrazení pokusu s Faradayovou klecí v DataStudiu.
70
Teplota, zvuk, světlo senzor PS-2140
Jednotlivé senzory: Teplota (termočlánek integrovaný
v senzoru – není nutné připojovat teplotní čidlo), Světlo,
Zvuk, vstup pro teplotní čidlo PS-2153, PS-2131 či PS-2135.
Teplota (neintegrovaná, parametry závisí na typu připojené
tepelné sondy, dále uvedené jsou pro sondu PS-2153)
Snímač: 10 kΩ termistor umístěný ve špičce sondy
Teplota integrovaná
Přesnost: ± 2 °C
Jednotky: °C, °F
Termistor integrovaný v těle senzoru
Světlo
Rozsah: 0 – 5249 lux
Přesnost: ± 2 dB
Rozlišení: 0.1 lux
Jednotky: lux
Spektrální rozsah: 400 nm až 750 nm (viditelné spektrum)
Zvuk
Rozsah: 40 dBA až 90 dBA
Přesnost: ± 3 dBA
Rozlišení: 0.1 dBA
Opakovatelnost: 0.5 dBA
Jednotky: dBA
EZscreen či DataStudio software (verze 1.8.5 či vyšší).
Nastavení:
1.
2.
71
3.
Pokud chcete měřit pomocí Xploreru po dobu delší než 55 minut, ujistěte se, že máte v přístroji
dostatečně nabité baterie. Pro prodloužení operační doby je vhodné připojit Xplorer na počítač
nebo jej zapojit na napájecí adapter.
Nemiřte světelným senzorem přímo do slunce déle než několik sekund.
Pokud zapojíte dva senzory PS-2140 do PowerLinku, využijte jeho vstupů 1 a 3, abyste si
nezastínili vstupy teplotních čidel na senzorech.
Příklady využití:
 Studium obecných fyzikálních zákonů jako je světelná absorpce, zvuková absorpce,
tepelná vodivost, radiace.
 Sledování a porovnání jednoho parametru (proměnná intenzita slunečního zázení během
dne), různé úrovně hluku od různých zdrojů apod.
 Na obrázku je
sledování vývoje
teploty v lednici.
Světelné píky
označují otevření
lednice, hlukové
píky, které jsou
navíc, označují
sepnutí kompresoru.
72
Senzor absolutního tlaku a teploty
PS-2146
Tlak:
Přesnost: ± 2 kPa
Jednotky: kPa, psi, atm, torr
Operační rozsah: 5 – 95% relativní vlhkosti
Teplota:
Rozsah: 263.2 K až 343.2 K
Přesnost: ± 0.5 K
Rozlišení: 0.0025 K
Specifikace sondy: Rychlereagující teplotní sonda (PS-2135)
Přesnost: ±0. 5 °C
Konstrukce: Termistor 10 K je zapouzdřen ve vodotěsném PVC pouzdře. Do senzoru se zapojuje
pomocí 3,5 mm stereo jacku. Na tlakový výstup senzoru lze připevnit trubičku pro přívod
měřeného tlaku.
Absolutní tlak, teplota – jak rychle začít měřit:
Senzor PS-2146 dokáže zároveň měřit tlak a teplotu.
Používané jednotky jsou: kilopascal (kPa), síla na čtverečný palec (psi - anglicky pound per
square inch, 1 psi = 1 lbf/in² ≈ 6 894,757 Pa) a N/m2. Senzor je navržen pouze ke studijním
účelům.
Nastavení:
1.
2.
73
3.
Aktivita s tlakoměrem: Změna tlaku a teploty při změně objemu (měřeno za pomoci stříkačky
„Ideal Gas Law Syringe“ (TD-8596).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
74
Připojte stříkačku TD-8596 na senzor, nastavte v ní objem 45 ccm.
Připojte senzor do Pasport interface.
Spusťte DataStudio a zvolte zobrazení závislosti teploty a tlaku na čase.
Stiskněte Start a pak zmenšete objem ve stříkačce na 25 ccm.
Zvětšete opět objem ve stříkačce na 50 ccm. Stiskněte Stop.
Vysvětlete naměřené průběhy fyzikálních veličin.
Zvyšujte tlak stisknutím pístku.
Tlaková sonda je kalibrována při výrobě. Pokud se Vám zdá, že hodnoty neodpovídají,
zkontrolujte těsnost připojení trubičky. Teplotní sondu je zapotřebí kalibrovat.
Kalibrace teplotní sondy:
Sondu kalibrujeme užitím dvoubodové kalibrace.
Nejprve vložíme čidlo do prostředí s první kalibrační teplotou (např. do ledové tříště) a v okně
Calibrate Sensors v nabídce okna Setup uvedeme hodnotu Calibration Point 1 (O °C). Pak
stiskneme tlačítko Read from sensor. Hodnota první teploty se načte.
Stejného postupu užijeme při vložení druhého kalibračního bodu (např. 100 °C ve vroucí vodě).
Hodnoty uložíme stiskem klávesy OK.
UPOZORNĚNÍ:
Neumisťujte senzor (přístrojovou část – modrou krabičku) do vody, chemických roztoků, či
ohně.
Zabraňte kapalinám i jejich parám ve vstupu do tlakového čidla na senzoru. Používejte
přiloženou hadičku.
Nezkoušejte měřit hodnoty přesahující měřící rozsah.
Doporučujeme vybavit Vaši laboratoř ještě následujícím příslušenstvím, se kterým lze (ve
spojení se senzorem
absolutního tlaku a teploty) realizovat další experimenty:
Teplotní sondy:
PS-2135 Fast Response Temperature Probe (3-pack),
PS-2131 Skin/Surface Temperature Probe,
PS-2153 Stainless Steel Temperature Probe.
Tepelné motory:
TD-8572 Heat Engine/Gas Law apparatus,
TD-8592 Small Piston Heat Engine.
75
Ostatní zařízení:
TD-8596 Ideal Gas Law Syringe,
TD-8595 Absolute Zero Apparatus.
76
Senzor počasí 6 v 1 PS – 2154A
Barometrický tlak:
Rozsah senzoru: 4,4 - 34 in Hg (palců rtuťového sloupce =
148,98 hPa – 1151,24 hPa)
Nadmořská výška:
Rozsah senzoru: 0 – 7000m (Při atmosférickém tlaku 1013,25 hPa)
Přesnost: ± 5%
Rozlišení: 0,3 m
Vlhkost:
Rozsah senzoru: 0 – 100 % (RH – relativní vlhkost), 0 – 50 g/m3 (AH – absolutní vlhkost)
Přesnost: v rozsahu ± 2 % (RH), 10 % načtené hodnoty (AH)
Teplota:
Rozsah senzoru: -20 °C až 55 °C
Rosný bod: (RB je teplota, při které kondenzuje vodní pára obsažená ve vzduchu za
konstantního tlaku – jeho hodnoty jsou dány teplotními podmínkami a relativní vlhkostí)
Max. vzorkovací frekvence pro všechny veličiny: 5 Hz
Senzor počasí:
Senzor počasí PS – 2154A měří barometrický tlak (v jednotkách in Hg, hPa, mBar), absolutní
vlhkost (g/m3 - AH) a teplotu vzduchu (°C, °F, K). Z těchto parametrů senzor dopočítává
relativní výšku, relativní vlhkost a rosný bod. Senzor je navržen ke studijním účelům.
77
Nastavení:
Pro dosažení nejlepších výsledků nevystavujte senzor přímému slunečnímu záření. Pokud
necháte během měření senzor venku, umístěte jej do výšky alespoň 1m a ujistěte se, že je mimo
dosah vody a zůstane v suchu. Pokud se senzorem měříte v uzavřeném prostředí (např. teráriu) je
dobré zajistit, aby vzduch proudil skrze senzor (např. umístěním fénu do terária).
UPOZORNĚNÍ:
Monitorujte tlak, teplotu a vlhkost v různých denních dobách, na různých místech,
sledujte podmínky venku, ve třídě, v ložnici, v koupelně, ve skleníku...
78
Digitální adapter PS-2159
Digitální adapter – popis:
PS – 2159 digitální adaptér je digitálně-analogový převodník,
který umožňuje využít digitální senzory řady Science Workshop
v rozhraní PASPORT.
PASPORTTM USB interface (např. USB link PS-2100, Power Link PS - 2001 nebo PS – 2000 či
PS – 2002 Xplorer),
EZscreen či DataStudio software verze 1.9.5 (či vyšší – pro upgrade navštivte www.pasco.com)
Nastavení (spojení s jednokonektorovým digitálním senzorem):
1.
Zapojte jeden nebo dva digitální Science Workshop senzory do digitálního adapteru
2.
Připojte digitální adapter k USB PASPORT interface
3.
Připojte USB PASPORT interface k USB portu počítače.
4.
Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno PASPORTAL.
Z automaticky nabízeného seznamu časových zařízení zvolte typ, se kterým chcete měřit.
Stiskněte OK.
5.
Kdykoli budete chtít svoji volbu (popř. jiné parametry měření) opravit, umožní vám to
Setup v DataStudiu.
Nastavení (spojení s dvoukonektorovým digitálním senzorem):
1.
Připojte žlutou zástrčku senzoru do zásuvky port 1 na digitálním adapteru. Černou
zástrčku zapojte do portu 2.
2.
Zapojte digitální adapter do PASPORT interface.
3.
Zapojte PASPORT interface do počítače
4.
Pokud DataStudio neběží, připojí se automaticky.
5.
Automaticky se otevře také seznam PASPORT časovacích zařízení. Z nabídky zvolte
pohybový senzor nebo rotační senzor a stiskněte OK.
Příklady využití:
 Odečítání rychlosti (např. vozíku pomocí optické masky a optické brány (Photogate ME9498A).
 Doba kyvu kyvadla (volba pendulum).
 Úhlová rychlost (např. kladky – super pulley ME – 9450).
79
General Science MultiMeasure
senzor PS-2168
Jednotlivé senzory: Teplota, Světlo, Zvuk, Napětí
Max. vzorkovací frekvence: 200 Hz (pro každý
jednotlivý senzor)
Teplota
Světlo
Tři uživatelem přepínané rozsahy: 100 lux, 10000 lux, 150000 lux
Spektrální rozsah: 320 nm až 1100 nm
Zvuk
Rozsah: 50 dBA až 100 dBA
Přesnost: ± 4 dBA
Rozlišení: 0.1 dBA
Opakovatelnost: 0.5 dBA
Napětí
Rozsah: ± 24 V
Přesnost: ± 0.1 V
Rozlišení: ± 0.001 V
Napěťová ochrana: do 240 V
Vstupní impedance: 1 MΩ
80
Součást balení
Katalogové číslo
General Science MultiMeasure senzor
Nerezová teplotní sonda
Napěťová sonda
PS-2168
PS-2153
PS-2165
Požadované vybavení
PASPORT rozhraní1
Podrobnosti naleznete v katalogu nebo na
www.pasco.com
Dostupné příslušenství
Rychle reagující teplotní sonda
Kožní / povrchová teplotní sonda
1
PS-2135 (3 kusy)
PS-2131
PASPORT rozhraní zahrnuje například USB Link (PS-2100), Xplorer GLX (PS-2002), PowerLink (PS-2001)
Představení
PS-2168 General Science MultiMeasure senzor kombinuje v jediné jednotce čtyři senzory:
• Teplota
Teplotní sonda
• Světlo
• Zvuk
• Napětí
Napěťová sonda
Po připojení k PASPORT rozhraní snímá MultiMeasure senzor data s frekvencí až 200
vzorků za sekundu. Máte možnost využít pouze jeden dílčí senzor nebo lze
zaznamenávat zároveň hodnoty ze všech snímačů najednou. Pokud Vaše rozhraní
umožňuje připojení více senzorů, můžete použít General Science MultiMeasure senzor
v kombinaci s dalšími PASPORT senzory.
Napětí
Teplota
Senzor, rozhraní a nastavení software
Připojte MultiMeasure senzor k Vašemu PASPORT rozhraní tak, jak je vyobrazeno
(vpravo). Připojte teplotní a napěťovou sondu do konektorů umístěných na stranách
senzoru. (Pokud nepředpokládáte jejich využití, mohou zůstat sondy nepřipojené.)
Senzor nastavíte pomocí SW DataStudio (pokud používáte počítač) nebo přímo
v Xplorer GLX (pokud používáte senzor bez přímého připojení k PC). Přesné instrukce
jsou uvedeny níže.
Nastavení pomocí DataStudio SW
Pokud používáte počítač, připojte k němu PASPORT rozhraní a spusťte DataStudio (Detailní
popis připojení k PC naleznete v manuálu k Vašemu PASPORT rozhraní.) Pro začátek měření
stiskněte tlačítko START, pro ukončení pak tlačítko STOP. General Science MultiMeasure
Senzor vždy snímá zvuk, světlo a napětí. Údaj o teplotě je měřen pouze, pokud je připojena
teplotní sonda. Standardní vzorkovací frekvence je nastavena na 2 Hz. Pokud požadujete tuto
81
PASPORT
rozhraní
Napětí
hodnotu změnit nebo chcete skrýt hodnoty, které měřit nepotřebujete, můžete to učinit po stisku tlačítka SETUP.
Podrobnější informace naleznete v on-line nápovědě k SW DataStudio.
Nastavení pomocí Xplorer GLX
Pokud používáte Xplorer GLX v režimu bez připojení k počítači, postačí pro začátek snímání stisknout tlačítko
.
General Science MultiMeasure senzor vždy snímá zvuk, světlo a napětí. Údaj o teplotě je měřen pouze, pokud je
připojena teplotní sonda. Standardní vzorkovací frekvence je nastavena na 2 Hz. Pokud požadujete tuto hodnotu
změnit nebo chcete skrýt hodnoty, které měřit nepotřebujete, otevřete obrazovku SENSORS (dostupná z obrazovky
HOME, stiskněte
). Další informace naleznete v manuálu k Xplorer GLX.
Teplota
Tuto část MultiMeasure senzoru můžete využít k měření teploty kapaliny nebo objektu. Hodnota může být zobrazena
v °C, °F nebo v K. (Nastavení naleznete v DataStudio SW pod tlačítkem SETUP) K měření můžete použít dodanou
nerezovou nebo některou jinou dostupnou sondu, jako rychle reagující (PS-2135) nebo kožní/povrchovou (PS-2131).
MultiMeasure senzor automaticky rozpoznává přítomnost teplotní sondy a spustí měření pouze je-li sonda zapojena.
Měření začne po zapojení sondy a stisknutí tlačítka START. Vložte čidlo do tekutiny nebo jej přiložte k povrchu
objektu. Přiložená sonda je určena pro měření teplot v rozsahu -35 °C až 135 °C. Sonda může být použita pro
„mokrá“ i „suchá“ měření. Chemickou odolnost zvýšíte použitím teflonového krytu (CI-6549).
Teplotní sonda může být kalibrována, i když to není pro většinu aplikací nezbytné. Podrobnosti jsou uvedeny
v dodatku A.
Světlo
Tato část MultiMeasure senzoru měří intenzitu světla. Čidlo je umístěno v černém
vyčnívajícím válečku. Jeho pomocí je měřeno osvětlení v luxech.
Namiřte senzor ke světelnému zdroji a spusťte měření. Světelný senzor má tři rozsahy,
které je možné změnit stisknutím tlačítka na MultiMeasure senzoru. LED indikuje právě
stisknutý rozsah. Pokud při měření zjistíte, že rozsah „přetéká“ přes horní mez rozsahu
(100 lux nebo 10000 lux), zvolte vyšší rozsah. To můžete učinit, aniž byste měření
přerušovali.
Tip: Zářivková tělesa blikají na vysoké frekvenci (100 Hz nebo 120 Hz), což může „oklamat“ senzor při
měření relativně nízkou vzorkovací frekvencí. Z tohoto důvodu doporučujeme používat MultiMeasure senzor
pro měření intenzity světla z přírodních zdrojů nebo žárovkových svítidel. Pro měření vysokofrekvenčních
zdrojů je určen světelný senzor PS-2106, s maximální snímací frekvencí 1000 Hz.
Zvuk
Zdroj
Část MultiMeasure senzoru měřící zvuk/hluk je přizpůsobena pro měření slyšitelného
zvukového spektra. Úroveň je udávána v dBA. Proto je senzor využíván zejména pro
ekologická měření. Tabulka (vpravo) ukazuje úrovně typické pro některá prostředí.
Napětí
Napěťová část MultiMeasure senzoru měří elektrický potenciál mezi póly baterie či jiného
elektrického zdroje nebo mezi dvěma body elektrického obvodu. Napěťová sonda má dva
konektory: červený a černý. Senzor měří rozdíl potenciálu mezi červeným a černým
konektorem. Rozsah je ±24V.
82
Indikace zvoleného
rozsahu
Šustící
listí
Knihovna
Běžný
rozhovor
Rušná
kancelář
Metro
Rockový
koncert
Úroveň
(dBA)
20
40
60
80
100
120
Kvalita vody, senzor PS-2169
Jednotlivé senzory: Teplota, pH/vodivost/rozpuštěný kyslík
Max. vzorkovací frekvence: 20 Hz (pro každý jednotlivý senzor)
Teplota
pH/ISE/ORP sonda:
konektor: BNC
Napěťový rozsah: -2000 mV až 2000 mV
pH rozsah: 0 – 14
pH rozlišení: 0,001
Sonda rozpuštěného kyslíku:
Sonda vodivosti:
Rozsah senzoru
: 0 - 1000 µS/cm,
: 0 – 10000 µS/cm,
: 0 – 100000 µS/cm
Rozlišení: 0,1 %
83
Součást balení
Katalogové číslo
Water Quality MultiMeasure senzor
pH elektroda
Sonda rozpuštěného kyslíku
Sonda vodivosti (10x)
PS-2169
PS-2153
699-195
699-06321
699-06621
PASPORT rozhraní1
www.pasco.com
1
PS-2135 (3 kusy)
PS-2131
Po připojení k PASPORT rozhraní snímá MultiMeasure senzor data s frekvencí až 20 vzorků za sekundu. Máte
možnost využít pouze jeden dílčí senzor nebo lze zaznamenávat zároveň hodnoty ze všech snímačů najednou. Pokud
Vaše rozhraní umožňuje připojení více senzorů, můžete použít MultiMeasure senzor v kombinaci s dalšími
PASPORT senzory.
Připojte MultiMeasure senzor k Vašemu PASPORT rozhraní tak, jak je vyobrazeno (vpravo). Připojte teplotní a
napěťovou sondu do konektorů umístěných na stranách senzoru. (Pokud nepředpokládáte jejich využití, mohou
zůstat sondy nepřipojené.)
Senzor nastavíte pomocí SW (pokud používáte počítač) nebo přímo v dataloggeru (pokud používáte senzor bez
přímého připojení k PC). Přesné instrukce jsou uvedeny níže.
84
stiskněte tlačítko START, pro ukončení pak tlačítko STOP.
.
HOME, stiskněte
Teplota
v dodatku A.
pH/ISE/ORP
Na BNC konektor na senzoru lze připojit pH čidlo nebo ISE či ORP elektrody. Senzor odečítá napětí, které je na
těchto čidlech generováno. Na počítači zvolíme zobrazení ISE Voltage, které nám vygenerované napětí umožní
sledovat. Toto platí pro všechny typy uvedených čidel. pH čidlo má navíc ještě tu výhodu, že v DataStudiu umožňuje
odezírat přímo hodnotu pH. (Hodnota pH je sice také odvozována od napětí na elektrodě, avšak v případě pH
můžeme sledovat veličinu již převedenou.)
Měření pH:
Sejměte kryt z elektrody tak, abyste nevylili ochranný roztok. Omyjte elektrodu destilovanou vodou. Pokud vidíte
bublinky v elektrodě, jemně je sklepejte pohybem, jakým sklepáváte rtuť v teploměru. Zapněte sběr dat a umístěte
elektrodu do měřeného roztoku. Počkejte, až se hodnota pH ustálí. Před tím, než elektrodu strčíte do jiného roztoku,
ji opět opláchněte.
Kalibrace:
Použijte dvoubodovou kalibrační metodu. Připravte si na ni dva pufry o známé hodnotě pH. Postupujte dle návodu
v příloze (Apendix A), návodu kalibrace v manuálu k DataStudiu či podle návodu kalibrace v manuálu Xploreru
GLX (Všechny jsou ke stažení na webu www.pasco.cz).
Uskladnění a údržba pH elektrody:
V případě znečištění elektrody použijte některý z následujících postupů (po každém z nich uložte elektrodu alespoň
na 30 min do pH 7 pufru):
 všeobecné znečištění: namočte elektrodu do 0,1 molárního roztoku HCl na 15 min,
 proteinové znečištění: namočte elektrodu do 1 % roztoku pepsinu a 0,1 molární HCl,
 anorganické nánosy: opláchněte elektrodu v 0,1 molární kyselině ethylendiamintetraoctové (EDTA),
85



mastnota: opláchněte elektrodu v jemném saponátu,
neznámá nečistota: namáčejte elektrodu střídavě ve 12 molární NaOH a 1 molární HCl. V každém roztoku
sondu ponechte 1 minutu. Mezi změnou vždy elektrodu důkladně opláchněte v destilované vodě. Proces
ukončete v HCl,
pokud uvedené postupy nevedou ke zlepšení měření sondy, vyměňte ji.
Uskladnění:
Elektrodu (její konec) vždy uskladňujte v lahvičce s ochranným roztokem (nikdy ne v destilované vodě). Složení:
 pro krátkodobé uskladnění (do 1 týdne) – pH 4 pufr,
 dlouhodobě – roztok pH 4 pufru a KCl (1g na 100 ml).
Senzor měření vodivosti
Rozsah senzoru
: 0 - 1000 µS/cm,
: 0 – 10000 µS/cm,
:0–
100000 µS/cm
Rozlišení: 0,1 %
Vodivost – jak rychle začít:
PS – 2116A měří vodivost vodních roztoků. Senzor je navržen pouze ke studijním účelům.
PASPORTTM USB interface (např. USB link PS-2100 nebo PS – 2000 či PS – 2002 Xplorer), EZscreen či
DataStudio software (verze 1.6 či vyšší)
Nastavení:
9. Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno PASPORTAL. Zvolte DataStudio či
EZscreen…
Měření:
Senzor vodivosti je velice citlivý. Pokud je hodnota naměřené vodivosti u destilované vody 25 µS/cm, pak je měření
v toleranci.
V běžných podmínkách je velice těžké naměřit skutečně čistou neionizovanou vodu, neboť vzorek je kontaminován
již nádobou, ve které je uložen.
Pro správná měření je velice důležité předem nastavit správný měřící rozsah.
Laboratorní deionizovaná voda má hodnotu vodivosti v rozsahu 0,05 až 0,75 µS/cm.
Pitná voda má hodnotu vodivosti v rozsahu 50 až 1500 µS/cm.
Mořská voda má hodnotu vodivosti až 53000 µS/cm.
Pokud chceme pracovat s jednotkami TDS (Total Dissolved Solids – informace o rozpuštěných pevných látkách ve
86
vodě v jednotkách ppm – počet částic látky na milion částic vody), použijeme přibližný vztah: TDS (ppm) =
vodivost (µS/cm) / 2
Sonda rozpuštěného kyslíku
Senzor rozpuštěného kyslíku – jak rychle začít:
POZOR! Před prvním měřením naplňte kryt elektrody elektrolytickým roztokem. Více na třetí stránce –
změna elektrolytických roztoků.
Dissolved Oxygen senzor měří množství rozpuštěného kyslíku ve vodě (mg/l nebo %) a v roztocích.
PASPORTTM USB interface (např. USB link PS-2100 nebo PS – 2000 či PS – 2002 Xplorer), EZscreen či
DataStudio software (verze 1.5.3 či vyšší)
Nastavení:
10.
11.
12.
Jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno PASPORTAL. Zvolte DataStudio či
EZscreen…
Aktivita – buněčné dýchání
•
Senzor s elektrodou.
•
Teplotní senzor (PS-2125) nebo teploměr.
•
PASPORT interface (Xplorer (PS-2002), USB Link (PS-2100), atd.)
•
DataStudio software (CI-6870C)
•
400 mL destilované nebo deionizované vody.
•
Cukr (sacharóza), 5 gramů.
•
5 ml aktivní drožďové suspenze.
•
Držáčky dvou sond.
•
Laboratorní nádobky: 1l nádobu s víčkem, 400ml a 600ml ocejchované nádobky, zkumavka, skleněná
míchací tyčinka.
•
Nádoba na opláchnutí senzorů.
Měření:
10.
Připojte Senzor rozpuštěného kyslíku do USB a spusťte DataStudio.
11.
Litrovou nádobu naplňte 400ml destilované vody.
12.
Víčkem ji těsně uzavřete a důkladně ji protřepejtepo dobu 10 sekund, aby se voda okysličila.
13.
Okysličenou vodu vlijte do 600ml nádoby a rozpusťe v ní 5 g cukru.
87
14.
Do roztoku vložte teplotní senzor. Roztok pomalu míchejte.
15.
Stiskněte Start. Pokračujte v míchání. Po 30 sekundách přidejte do roztoku 5 ml aktivního droždí. Pokračujte
v míchání.
16.
Nahrávejte data, dokud se hodnota rozpuštěného kyslíku neustálí na jedné úrovni (cca 10minut).
17.
Po uplynutí této doby stiskněte Stop.
18.
Pokud vám to čas dovolí, opakujte pokus s různými počátečními teplotami destilované vody.
Kalibrace senzoru:
1 PASPORT senzor rozpuštěného kyslíku, 1 nádobka na uložení sondy, DataStudio software (version 1.5.3 či vyšší)
nebo PASPORT Xplorer, deionizovaná voda. (Vhodné je také použít: Barometer (PS-2113) a teplotní senzor (PS2125) pro kalibraci s uvážením specifického barometrického tlaku a teploty.)
Upozornění: Po zazátkování nechte senzor po dobu 2 minut v klidu, aby přešel do rovnováhy.
Vyvážení sondy ve vzduchu o 100% vlhkosti:
4.
Do čisté nádobky na uložení sondy vlijte 5 ml deionizované vody.
5.
Uzavřete nádobku sondou tak, aby hladina vody byla cca 2 cm pod sondou.
6.
Protřepejte intenzivně vodu v nádobce (po dobu alespoň 10 sekund), sklepejte kapičky, které na senzoru
ulpěly. Voda je nasycena.
6.
Vložte senzor do nasycené vody. (Viz výše.)
7.
V DataStudiu Stiskněte Setup.
8.
V okně Setup zvolte procentuální saturaci.
9.
Stiskněte Calibrate. Přednastavená hodnota saturace je 100%.
10.
Až aktuální hodnota bude dosažena, stiskněte Set a OK.
Potřebné vybavení (kalibrace s Xplorerem):
senzor, PASPORT Xplorer
Postup:
9.
Zapněte Xplorer.
10.
Připojte senzor do Xploreru.
11.
Stiskněte Display
v nabídce „Calibrate“.
12.
Stiskněte Plus (+) a vyberte % jako měřící jednotku.
13.
Vložte senzor do 100% saturované vody.
14.
15.
16.
Sledujte display Xploreru. Až se hodnota nastaví stiskněte Check
Znovu rychle zmáčkněte totéž tlačítko pro uložení nové kalibrace.
Pro opuštění kalibračního režimu stiskněte Display.
.
Při správné hodnoty měření, dodržujte následující pokyny:
•
Náplň vždy před kalibrací a před prvním měřením vyměňte.
•
Pro dosažení lepších výsledků míchejte roztok během měření. Molekuly kyslíku pak sonda zaznamená dříve, než
vytěkají zpět do vzduchu.
•
Vyvarujte se umístění do žíravého prostředí.
•
Dávejte pozor na dotyk sondy se dnem či stěnami nádoby. Membrána sondy je křehká a může se poškodit.
•
Nedoporučujeme měřit v prostředí s rychle se měnící teplotou. Rychle se měnící a velké změny teploty mohou vést
k nepřesnostem v měření.
•
Neměřte ve vysoce slaném prostředí (jako je např. mořská voda).
Faktory ovlivňující senzor:
Mezi faktory, které ovlivňují naměřené hodnoty, patří atmosférický tlak a teplota, nadmořská výška či slanost vzorku.
88
Pokud chcete měřit množství rozpuštěného kyslíku v jednotkách mg/l, kalibrujte senzor také v těchto jednotkách. Tato kalibrace
vyžaduje nastavení právě výše uvedených veličin.
(Měření saturace v procentuálním zobrazení je však vhodné použít pro komparativní experimenty, kdy sledujeme relativní změny
koncentrace rozpuštěného kyslíku.)
Údržba senzoru:
Výměna elektrolytického roztoku
Pravidelně měňte elektrolyt a čistěte stříbrnou elektrodu sondy.
Postup výměny elektrolytu a čištění sondy:
8.
Rozšroubujte sondu a sundejte kryt catridge. (Pozn. sondu uchopte nad nerezovým kroužkem.
9.
Opláchněte a osušte kryt catridge.
10.
Opláchněte elektrodu v deionizované vodě. Zkontrolujte stříbrnou část elektrody: pokud se vám zdá být
matná či zakalená, otřete ji papírovým ubrouskem. Dejte pozor, abyste nestírali skleněnou část elektrody.
11.
Naplňte stříkačku 10 ml roztoku, který je poskytován se senzorem. Nenamíchejte bubliny.
12.
Vložte stříkačku do cartridge tak, abyste byli co nejblíže membrány, ale abyste se jí nedotýkali. Pomalu
naplňte cartridge tak, aby hladina roztoku dosáhla cca 5mm od okraje krytu.
13.
Protřeste cartridge po jejím naplnění tak, abyste uvolnili všechny bubliny.
14.
Vyměňte cartridge, osušte ji papírovým ubrouskem. Nedotýkejte se membrány.
Výměna membrány
Pokud je membrána poškozena, vyměňte ji následujícím způsobem:
6.
7.
8.
9.
10.
Vymáčkněte membránu z usazení.
Prohlédněte těsnící kroužek a vyměňte jej v případě poškození.
Vtlačte vyměněnou membránu až na konec nábojnice s těsnícím kroužkem.
Výměna těsnícího kroužku
Těsnící kroužek zřídka vyžaduje výměnu. Pokud je však poškozen nebo prosakuje, postupujte následovně:
Po vyjmutí náboje membrány vyjměte za pomoci dvou pinzet těsnící kroužek a nahraďte jej novým. Zařízení sestavte
dle pokynů 4 – 7 z pokynů pro výměnu elektrolytu.
Skladování
Krátkodobé uložení:
5.
Vypláchněte krytku sondy a jemným vyklepáním či protřepáním ji osušte.
6.
Vyprázdněte a v případě nutnosti vypláchněte skladovací nádobku elektrody.
7.
Očištěnou a osušenou sondu vložte do čisté a suché skladovací nádobky.
8.
uzavřete sondu s nádobkou do úložné přepravky či tašky. (Uložení sondy v suché skladovací nádobce chrání
blánu před poškozením.)
Dlouhodobé uskladnění:
4.
Vyprázdněte náboj sondy a očistěte elektrodu (postupujte dle návodu na výměnu elektrolytu, s výjimkou
jeho opětovného naplnění.
5.
6.
Vyčistěte případné oxidace na elektrodě a vyměňte suchou catridge.
Vložte sondu do prázdné skladovací nádobky.
Problémy:
89
Pokud sonda neměří správně, odstraňte závadu
4.
výměnou roztoku elektrolytu,
5.
výměnou membrány,
6.
výměnou těsnícího kroužku.
90
Obecná chemie, senzor PS-2170
Jednotlivé senzory: Teplota, pH/ISE/ORP sonda, Napětí, absolutní tlak
Max. vzorkovací frekvence: 100 Hz (pro každý jednotlivý senzor)
Teplota
pH/ISE/ORP sonda
konektor: BNC
Napěťový rozsah: -2000 mV až 2000 mV
pH rozsah: 0 – 14
pH rozlišení: 0,001
Absolutní tlak
Rozsah: 0 až 700 kPa
Přesnost: 2 kPa
Rozlišení: 0.1 kPa
Opakovatelnost: 1 kPa
Napětí
Rozsah: ± 10 V
Přesnost: ± 0.1 V
Rozlišení: ± 0.04 V
Napěťová ochrana: do 240 V, Vstupní impedance: 2 MΩ
91
Součást balení
Katalogové číslo
Chemistry MultiMeasure senzor
Napěťová sonda
pH elektroda
Polyurethanová hadička 60 cm
Rychloupínací spojky 4 ks
Hadičkové spojky 4 ks
Stříkačka
PS-2170
PS-2153
PS-2165
699-195
640-023
640-021
640-030
699-166
PASPORT rozhraní1
www.pasco.com
1
PS-2135 (3 kusy)
PS-2131
Představení
PS-2170 Chemistry MultiMeasure senzor kombinuje v jediné jednotce čtyři senzory:
• Teplota
• pH, ORP a iontově selektivní elektrody
Teplotní sonda
• Absolutní tlak
• Napětí
Napěťová sonda
Po připojení k PASPORT rozhraní snímá MultiMeasure senzor data s frekvencí až 100 vzorků za sekundu. Máte
možnost využít pouze jeden dílčí senzor nebo lze zaznamenávat zároveň hodnoty ze
všech snímačů najednou. Pokud Vaše rozhraní umožňuje připojení více senzorů, můžete
použít Chemistry MultiMeasure senzor v kombinaci s dalšími PASPORT senzory.
Připojte MultiMeasure senzor k Vašemu PASPORT rozhraní tak, jak je vyobrazeno
(vpravo). Připojte teplotní a napěťovou sondu do konektorů umístěných na stranách
senzoru. (Pokud nepředpokládáte jejich využití, mohou zůstat sondy nepřipojené.)
Senzor nastavíte pomocí SW DataStudio (pokud používáte počítač) nebo přímo
v Xplorer GLX (pokud používáte senzor bez přímého připojení k PC). Přesné instrukce
jsou uvedeny níže.
92
PASPORT
rozhraní
Napětí
stiskněte tlačítko START, pro ukončení pak tlačítko STOP. General Science MultiMeasure
Senzor vždy snímá zvuk, světlo a napětí. Údaj o teplotě je měřen pouze, pokud je připojena
teplotní sonda. Standardní vzorkovací frekvence je nastavena na 10 Hz. Pokud požadujete tuto
hodnotu změnit nebo chcete skrýt hodnoty, které měřit nepotřebujete, můžete to učinit po stisku
tlačítka SETUP. Podrobnější informace naleznete v on-line nápovědě k SW DataStudio.
.
HOME, stiskněte
Teplota
v dodatku A.
pH/ISE/ORP
Na BNC konektor na senzoru lze připojit pH čidlo nebo ISE či ORP elektrody. Senzor odečítá napětí, které je na
těchto čidlech generováno. Na počítači zvolíme zobrazení ISE Voltage, které nám vygenerované napětí umožní
sledovat. Toto platí pro všechny typy uvedených čidel. pH čidlo má navíc ještě tu výhodu, že v DataStudiu umožňuje
odezírat přímo hodnotu pH. (Hodnota pH je sice také odvozována od napětí na elektrodě, avšak v případě pH
můžeme sledovat veličinu již převedenou.)
Měření pH:
Sejměte kryt z elektrody tak, abyste nevylili ochranný roztok. Omyjte elektrodu destilovanou vodou. Pokud vidíte
bublinky v elektrodě, jemně je sklepejte pohybem, jakým sklepáváte rtuť v teploměru. Zapněte sběr dat a umístěte
elektrodu do měřeného roztoku. Počkejte, až se hodnota pH ustálí. Před tím, než elektrodu strčíte do jiného roztoku,
ji opět opláchněte.
Kalibrace:
Použijte dvoubodovou kalibrační metodu. Připravte si na ni dva pufry o známé hodnotě pH. Postupujte dle návodu
v příloze (Apendix A), návodu kalibrace v manuálu k DataStudiu či podle návodu kalibrace v manuálu Xploreru
GLX (Všechny jsou ke stažení na webu www.pasco.cz).
93
Uskladnění a údržba pH elektrody:
V případě znečištění elektrody použijte některý z následujících postupů (po každém z nich uložte elektrodu alespoň
na 30 min do pH 7 pufru):
 všeobecné znečištění: namočte elektrodu do 0,1 molárního roztoku HCl na 15 min,
 proteinové znečištění: namočte elektrodu do 1 % roztoku pepsinu a 0,1 molární HCl,
 anorganické nánosy: opláchněte elektrodu v 0,1 molární kyselině ethylendiamintetraoctové (EDTA),
 mastnota: opláchněte elektrodu v jemném saponátu,
 neznámá nečistota: namáčejte elektrodu střídavě ve 12 molární NaOH a 1 molární HCl. V každém roztoku
sondu ponechte 1 minutu. Mezi změnou vždy elektrodu důkladně opláchněte v destilované vodě. Proces
ukončete v HCl,
 pokud uvedené postupy nevedou ke zlepšení měření sondy, vyměňte ji.
Uskladnění:
Elektrodu (její konec) vždy uskladňujte v lahvičce s ochranným roztokem (nikdy ne v destilované vodě). Složení:
 pro krátkodobé uskladnění (do 1 týdne) – pH 4 pufr,
 dlouhodobě – roztok pH 4 pufru a KCl (1g na 100 ml).
Tlak
Část MultiMeasure senzoru měří absolutní tlak plynů v rozsahu 0 – 700 kPa. Tlak může být zobrazován v jednotkách
kPa, N/m2, libry na čtvereční metr (p.s.is), atmosféra (atm), torr. V DataStudiu stiskněte Setup a zde lze jednotky
měnit.
Pokud není na senzor noc připojeno, měří atmosferický tlak.
Pro připojení senzoru tlaku k aparatuře využijte přiložených spojek a trubiček, pokud měříte tlak kapalin, zajistěte,
aby se tlak přenášel pouze přes vzduchovou bublinu mezi kapalinou a čidlem senzoru. Nikdy nedovolte, aby senzor
přišel do styku s kapalinou. Pokud by do čidla vnikla voda či jiná tekutina, došlo by k jeho poškození.
Napětí
Napěťová část MultiMeasure senzoru měří elektrický potenciál mezi póly baterie či jiného elektrického zdroje nebo
mezi dvěma body elektrického obvodu. Napěťová sonda má dva konektory: červený a černý. Senzor měří rozdíl
potenciálu mezi červeným a černým konektorem. Rozsah je ±10V.
94
Senzor počasí s větroměrem PS – 2174
Anemometr
Barometrický tlak:
Rozsah senzoru: 4,4 - 34 in Hg (palců rtuťového sloupce
= 148,98 hPa – 1151,24 hPa)
Teplotní snímač
Snímač
vlhkosti
Rozsah senzoru: 0 – 7000m (Při atmosférickém tlaku
1013,25 hPa)
Přesnost: ± 5%
Rozlišení: 0,3 m
Vlhkost:
Rozsah senzoru: 0 – 100 % (RH – relativní vlhkost), 0 –
50 g/m3 (AH – absolutní vlhkost)
Přesnost: v rozsahu ± 2 % (RH), 10 % načtené hodnoty
(AH)
Teplota:
Rozsah senzoru: -20 °C až 55 °C
Rosný bod: (RB je teplota, při které kondenzuje vodní pára obsažená ve vzduchu za
konstantního tlaku – jeho hodnoty jsou dány teplotními podmínkami a relativní vlhkostí)
Rychlost větru:
Rozsah senzoru: 0,5 až 29 m/s
Přesnost: ± 3% při 0,2 m/s
Rozlišení: 0,1 m/s
Max. vzorkovací frekvence pro všechny veličiny: 5 Hz
95
Senzor počasí:
Senzor počasí PS – 2174 měří barometrický tlak (v jednotkách in Hg, hPa, mBar), absolutní
vlhkost (g/m3 - AH), teplotu vzduchu (°C, °F, K) a rychlost větru. Z těchto parametrů senzor
dopočítává relativní výšku, relativní vlhkost a rosný bod. Senzor zaznamenává maximální
rychlost větru v rámci měřeného intervalu daného vzorkovací frekvencí. Pro tuto funkci však
musí být napájen po celou dobu, tato funkce není dostupná v případě, že v období mezi měřeními
(mezi vzorky) upadá senzor (Xplorer) do úsporného režimu spánku. Senzor je navržen ke
studijním účelům.
Nastavení:
1. Větroměr má na sobě závit na připevnění na stojan (stativ).
směr větru
směr větru
závit pro stativ
Pro dosažení nejlepších výsledků nevystavujte senzor přímému slunečnímu záření. Pokud
necháte během měření senzor venku, umístěte jej do výšky alespoň 1m a ujistěte se, že je mimo
96
dosah vody a zůstane v suchu. Pokud se senzorem měříte v uzavřeném prostředí (např. teráriu) je
dobré zajistit, aby vzduch proudil skrze senzor (např. umístěním fénu do terária).
UPOZORNĚNÍ:
Monitorujte tlak, teplotu a vlhkost v různých denních dobách, na různých místech,
sledujte podmínky venku, ve třídě, v ložnici, v koupelně, ve skleníku...
Pozn.: Většina běžných meteorologických stanic neuvádí jejich aktuální měřenou hodnotu
barometrického tlaku, ale tzv. tlak přepočtený na hladinu moře.
Tento údaj vypočítáme náledovně:
[Barometric Pressure (mbar)]+1013*(1-exp(-h/7000)),
kde h je nadmořská výška, ve které je senzor umístěn.
Vzorec uvedený výše je možné přímo v tomto tvaru zapsat jako funkci do nástroje Calculator
v programu DataStudio.
97
GPS senzor – 2175
Zeměpisná šířka:
rozsah: ± 90. 000000°, rozlišení: 0. 000001° (cca 2 m)
Zeměpisná délka:
rozsah: ± 180. 000000°, rozlišení: 0. 000001° (cca 2 m)
rozsah: 0 – 18000 m , rozlišení: 2 m
Horizontální rychlost:
rozsah: 0 – 515 m/s, rozlišení: 0,01 m/s
Kurz:
rozsah: 0 – 360° (sever: 0°, východ: 90°, jih: 180°, západ: 270°), rozlišení: 0,01° (Kurz se
zobrazuje při pohybu senzoru.)
Počet satelitů: 0 – 20
Relativní zeměpisná šířka (posun):
rozsah: ± 10000 m, rozlišení: cca 0,2 m
Relativní zeměpisná délka (posun):
rozsah: ± 10000 m, rozlišení: cca 0,2 m
Senzor je dodáván spolu s prodlužovacím kabelem PS-2500.
Senzor pro práci v Xploreru GLX vyžaduje firmware 1.40 či vyšší.
Popis:
GPS senzor vyhodnocuje signál v rámci družicového Global Positioning Systemu. Na základě
toho určuje zeměpisnou šířku, délku, nadmořskou výšku, rychlost, směr a vzdálenost pohybu.
Využití nalezne zejm. v environmentálních terénních měřeních.
Senzor lze připojit na libovolný PASPORT interface, nejlépe však na Xplorer GLX či SPARK.
Exportovaná data lze zpracovávat např. v programech GoogleEarth či My Wold GIS.
Princip:
Global Positioning System se skládá z více jak 24 satelitů, které obíhají
Zemi ve výšce cca 20 000 km. Senzor přijímá signál z těchto satelitů,
na určení polohy potřebuje informace alespoň od tří z nich. Při zapojení
senzoru vyčkejte 0,5 – 2 minuty, dokud informace od těchto satelitů
neobdrží. (Nejlépe senzor funguje za jasného počasí.)
Funkce:
98
k obloze
Během práce se senzorem dbejte na to, aby jeho vrchní strana vždy směřovala směrem k nebi tak,
aby bylo možné zachytit signál z družic GPS. Po dobu vyhledávání signálu bliká na senzoru
červená LED dioda SEARCH. Přístroj ničím nepřikrývejte ani necloňte. Pokud jej zapojíte do
Xploreru GLX, nedávejte jej do vstupu 3 a 4 (byl by anténou k zemi).
Svítí-li na senzoru zelená LED - DATA, znamená to, že můžete začít
měřit.
Pokud senzor během měření ztratí kontakt s alespoň třemi družicemi,
začnou blikat obě dvě LED diody. V Xploreru můžete dále k měření
přiřazovat polohu GPS, pokud se Vaše reálná poloha nezměnila. Přístroj si
totiž „pamatuje“ poslední zaznamenanou polohu a tu lže využít i v případě
ztráty signálu.
Příklad využití – environmentální měření
Export naměřených hodnot do jiného programu
Některá naměřená data mohou být zpracovávána i v jiném programu, nežli v Xploreru či DataStudiu. Uvedeme
příklad zpracování dat z měření GPS senzorem PS – 2175 a teplotním čidlem. Takováto naměřená data mohou být
zpracována např. v programu Google Earth. Exportované soubory se uloží na Flash disk, který musí být vložen do
Xploreru (do vstupu na pravém boku přístroje).
1.
Vložte USB Flash disk do vstupu Xploreru GLX.
2.
V Menu DataFiles se ujistíme, že máme otevřen soubor s naměřenými daty (GPS souřadnicemi a
hodnotami teploty v každém konkrétním místě).
3.
V nabídce Home screen
zvolte pole F2 – Table.
4.
Stiskněte F4 – Tables. Zde zvolte Export All Data.
5.
V políčku Export File Format zvolte KML.
6.
Pokud chcete, můžete v políčku Export File Name změnit jméno exportovaného souboru.
7.
Stiskněte F3 – ADD Data pro přidání naměřených dat mezi ty, jež budou exportovány. (Pokud chcete
exportovat všechna data, stiskněte F4 – Add All.
8.
Stiskněte F1 – OK pro zahájení exportu. Exportovaný soubor bude uložen na Flash disku.
Exportovaný soubor.kml je nyní uložen na Flash disku. Pokud tento soubor otevřete v programu Google Earth,
zobrazí se Vám na mapě automaticky trasa složená ze všech uložených (exportovaných) bodů. Ke každému bodu je
přiložen textový soubor, ve kterém jsou vypsána naměřená data, která jste na této souřadnici zjistili.
99
Kvalita vody, kolorimetr PS–2179
Rozsah senzoru: 0 – 100% transmitance
Přesnost: ± 0,5 % transmitance
Rozlišení: 0, 1 % transmitance
Operační rozsah: 5 – 40 °C (Teplotní rozsah se vztahuje jak
na teplotu zjišťovaného vzorku, tak i na teplotu okolí. Pokud
se teplota okolí změní o více jak 10 °C, pak znovu kalibrujte senzor.)
Vlnové délky: 660 nm (červená), 610nm (oranžová), 565 nm (zelená), 468 nm (modrá)
Pro chemickou analýzu je třeba senzor doplnit ampulkami „ezSample Snap Vial Test Kit“. Tyto
ampulky je třeba objednat zvláště, neboť jejich nabídka je velice široká (a závisí na typu prvků,
jejichž koncentraci chcete ve vodě sledovat.) Pro úplnou nabídku tohoto příslušenství nahlédněte
na webové stránky www.pasco.com. Každý typ ezSample Snap Vial Test Kitu má své vlastní
parametry a technické specifikace. Informujte se o nich z jejich příbalového letáku.
Podrobný popis metodiky práce s tímto zařízením a mnoho inspirativních postupů měření kvality
vody naleznete v publikaci Water Quality Field Guide (zatím pouze anglicky), kterou lze
objednat pod číslem PS-2829.
Popis:
Senzor je navržen pro spektrofotometrickou analýzu vody. K analýze se využívá souprava
ampulek ezSample Snap Vials. V těchto ampulkách jsou zataveny chemické sloučeniny, které
reagují se zkoumanou vodou. Výsledkem reakcí je zabarvení zkoumaného vzorku vody. To je
poté analyzováno spektrofotometricky - pomocí kolorimetru zjišťujeme transmitanci či
absorbanci různých vlnových délek světla. Využitím Beerova zákona pak určujeme koncentraci
iontů různých chemických prvků.
Měření:
Dbejte na to, aby byl spektrofotometr během měření vždy ve vodorovné poloze. Následující
popis měření platí pro práci s GLX Xplorerem.
1. Zpojte senzor do GLX.
2. Stiskněte
- podsvítí se políčko názvem senzoru, ok kterého sbíráte data.
3. Stiskněte
ještě jednou – rozvine se následující menu:
4. Zvolte v menu položku, které odpovídá Vašemu
měření.
100
5. Proveďte kalibraci. (Viz níže).
6. Řiďte se instrukcemi, které jsou u ezSample Snap Vial kit na smíšení vody, kterou měříte,
a sloučeniny z kitu.
7. Uchopte ampulku za špičku, očistěte ji, aby na ní nebyly žádné nečistoty tak, abyste ji
nepoškrábali.
8. Vložte ampulku do kolorimetru a zakryjte ji víčkem.
9. GLX automaticky sleduje aktuální hodnoty měření, pro jejich nahrávání stiskněte
.
Princip práce v prostředí DataStudia je totožný:
1. Zapojte Kolorimetr do PASPRT interface, jakmile jej DataStudio rozpozná, program se
sám spustí.
2. Proveďte kalibraci.
3. Řiďte se instrukcemi, které jsou u ezSample Snap Vial kit na smíšení vody, kterou
analyzujete, a sloučeniny z kitu.
4. Uchopte ampulku za špičku, očistěte ji, aby na ní nebyly žádné nečistoty tak, abyste ji
nepoškrábali.
5. Vložte ampulku do kolorimetru a zakryjte ji víčkem.
6. Klikněte na Start pro započetí sběru dat. (Nebo otevřete
Experiment menu a vyberte Monitor na zobrazení hodnot
z přístroje bez jejich nahrávání.) DataStudio může
zobrazovat všechna dostupná měření (tj. měření ze všech
vlnových délek. Aby se Vám hodnoty zbytečně nepletli,
zvolte v menu Setup jen ta měření, která jsou relevantní pro
testovací kit, který právě využíváte.
Kalibrace
Pro kalibraci potřebujete kalibrační ampulku, která je součástí ezSample Snap Vial kitu.
1. Uchopte kalibrační ampulku za špičku a očistěte ji.
2. Vsuňte ji do kolorimetru a přikryjte víčkem.
3. Stiskněte zelené tlačítko na senzoru. Zelené světélko na tlačítku indikuje kalibrační
proces. Počkejte, dokud nezhasne.
4. Vyjměte kalibrační ampulku.
Pokud na tlačítku bliká červené světélko, ujistěte se, že je ampulka správně zakryta a
kalibraci zopakujte.
101
Během kalibrace se senzorem nelze měřit. Počkejte, až zhasne zelené světélko.
Po kalibraci by měl kolorimetr ukazovat hodnotu blízkou nule (v mezích přesnosti daného
test kitu).
Pro dosažení nejlepších výsledků
 vždy udržujte senzor v horizontální poloze,
 měřte v rozsahu teplot 5 – 40 °C (na studené ampuli může kondenzovat voda a ta
zkresluje výsledky měření),
 ujistěte se o čistotě ampule,
 neměřte vodu zakalenou,
 chraňte kolorimetr před přímým slunečním svitem.
102
Dodatek A: Kalibrace teplotní sondy v DataStudio SW
(stejného principu dvoubodové kalibrace využíváme např. při kalibrování pH čidla – Standard Value v tomto případě
mají hodnoty pH 4 a pH 7)
Spusťte DataStudio, stiskněte tlačítko SETUP. V okně „Experiment Setup“ stiskněte tlačítko CALIBRATE, otevře
se dialogové okno. Pro dvoubodovou kalibraci budete potřebovat dva „standardy“ nebo kapaliny o známé teplotě,
jako jsou zmrzlá nebo vařící voda.
1.
V položce „Sensor, Measurement, Unit“ zvolte General Science.
2.
Ujistěte se, že není zvoleno “Calibrate all similar measurements
simultaneously”.
3.
V menu „Calibration Type“ vyberte 2 Point (Adjust Slope and
Offset), pokud již není tato volba aktivní.
4.
Vložte sondu do prvního známého standardu.
5.
Zapište známou teplotu do políčka Standard Value (Point 1).
6.
Pozorujte průběh měření a vyčkejte, až se hodnota ustálí.
7.
Stiskněte tlačítko Read From Sensor pro Point 1.
8.
Vložte sondu do druhého známého standardu.
9.
Zapište známou teplotu do políčka Standard Value (Point 2).
10. Pozorujte průběh měření a vyčkejte, až se hodnota ustálí.
11. Stiskněte tlačítko Read From Sensor pro Point 2.
12. Stiskem OK kalibraci dokončíte.
Podpora:
Web: www.pasco.com, www.pasco.cz
Email: [email protected]
103

Návod k obsluze PASCO senzorů řady PASPORT

Transkript

Podobné dokumenty

Výzkum komplexů uranylového iontu v koncentrovaných roztocích

1. - AV Media

Senzor relativního tlaku PS-2114

Zde

SPARKvue - TEV Pardubice

Osmo nátěry na dřevo

fyzika - Experimentem k poznání

Faktory ovlivňující vitální kapacitu plic

pixma - kopirky.cz