Комплексный прибор для определения качества воды

1.

Балтийский научно-инженерный
конкурс
(г. Санкт-Петербург,
26—28 февраля 2026 г.)
Секция: «Техника»
КОМПЛЕКСНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ
Автор проекта:
Досталев Антон Юрьевич, студент 1 курса
Научный руководитель:
Столяров Игорь Васильевич, преподаватель
ГБПОУ «Саровский политехнический техникум имени
дважды Героя Социалистического Труда Б.Г. Музрукова»

2. Постановка задачи

Одним
из
самых
жизненно важных ресурсов
для
нашей
планеты
является вода. В условиях
постоянно
растущего
населения крайне важно
следить за качеством
воды в окружающей среде,
чтобы вовремя обнаруживать изменения и принимать
необходимые меры. Для контроля за качеством воды и
необходимы
такие
приборы,
как,
например,
портативный малогабаритный комплексный тестер
качества воды, который был разработан в данном
проекте. Он может использоваться в системах для
оценки качества воды в промышленности, научном
производстве, лабораторных исследованиях, а также
в домашних условиях.

3. Цель работы

Цель работы – создать портативный
малогабаритный
комплексный
тестер
качества воды, который предназначен для
определения:
рH,
ОВП,
ТДС,
мутности и
температуры воды.

4. Шкала измерений pH

рН - это измерение относительной концентрации
ионов водорода и гидроксид-ионов в воде. Измерение
рН важно, так как рН - это способ оценки пригодности
воды для живых организмов, растений и животных.

5. Шкала ORP для воды

ORP (ОВП) воды – это показатель, который
определяет степень ее полезности для человека. Так
как нашему организму необходима энергия, то
употребление жидкости с правильным ОВП поможет
получить ее в необходимых количествах.

6. Шкала оценки измерений TDS метра

Общее
количество
растворенных
твердых
веществ (TDS) - это количество растворенных
веществ в растворе. Электропроводность (EC)
является еще одним способом оценки качества воды,
поскольку повышенное содержание общего количества
растворенных твердых веществ (TDS), выраженное EC,
может быть показателем загрязняющих веществ.

7. Мутность и температура воды

Температура - один из самых распространенных
измеряемых параметров в нашей повседневной жизни.
В контексте качества воды температура может
служить показателем условий жизни водных растений
и животных.
Мутность - это оптическое измерение, которое
указывает на наличие взвешенных частиц. Мутность
может повлиять на общее состояние здоровья и
качество водоема.

8. Тестеры воды и их цены

Анализатор HI98194
124 тыс. руб.
Измерители
качества воды:
500 - 3000 руб.
WaterLiner WMM-97
110 570 руб.
«КТКВ-01»
WaterLiner
WMM-63
39 600 руб.
10 500 руб.
6000 – 8000 руб.
40 тыс. – 200 тыс. руб.

9. Комплексный тестер качества воды «КТКВ-01»

Технические характеристики
Параметры
Диапазон измерения TDS
Точность измерения TDS
Диапазон измерения pH
Точность измерений pH
Диапазон измерения ORP
Точность измерений ORP
Диапазон и точность
измерений мутномера
Диапазон измерения
температуры, °С
Точность в диапазоне от10 °C до + 85 °C
Интерфейс связи с ПК
Напряжение питания, В
Питание
Длина шнуров выносных
зондов
Габаритные размеры
основного блока, мм
Вес (без блока питания и
зондов), г
Значения
0 ppm ~ 1000 ppm
± 10% (при температуре 25 °C)
0 ~ 14 pH
± 0,1 pH (при температуре 25 ℃)
-2000 - +2000 мВ
±5мВ
0 ~ 100 (0 ~ 1000 ± 30 NTU 0%-3,5%
(0-4550NTU , с диапазоном ошибок ±
05% F * S)
-55 °C до + 125 °C
±0. 5 °C
USB
5В, не более 9В
Блок питания (5 В), элемент типа
«Крона» 9В (1шт.), USB
до 1 м
190х120х60
не более 350

10. Комплексный тестер качества воды «КТКВ-01»

Комплектующие прибора «КТКВ-01»

11. Комплексный тестер качества воды «КТКВ-01»

Структурная принципиальная схема прибора «КТКВ-01»

12. Комплектующие прибора «КТКВ-01»

pH метр с модулем тестера BNC со сменным электродом
Характеристики измерителя кислотности
Диапазон измерения
0 ~ 14 pH
Точность измерений
± 0,1 pH (при температуре 25 ℃)
Температура измеряемых растворов
0 ~ 80 °C
Время отклика
<5с
Время измерения
< 60 с
Разъем
BNC
Рабочий ток
5 ~ 10 мА
Общие характеристики
Рабочая температура
-10 ~ 50°C
Рабочая влажность
95%
Вес
~ 140 г
Комплектация
pH электрод с кабелем BNC – 1 шт.

13.

Комплектующие прибора «КТКВ-01»
ORP метр со сменным зондом
Питание
Размер модуля
Диапазон измерения
Точность измерения
Применимая температура
Время отклика
Интерфейс
Основные технические параметры
+ 5,00 V
40 мм x27мм
-2000 - +2000 мВ
±5мВ
5-70° C
< 20 сек
BNC ORP электрод

14.

Комплектующие прибора «КТКВ-01»
Keyestudio TDS метр V1.0 со сменным зондом
Характеристики TDS метра (солемера)
Входное напряжение
3,3 В ~ 5,5 В
Выходное напряжение
0 В ~ 2,3 В
Рабочий ток
3 мА ~ 6 мА
Диапазон измерения TDS
0 ppm ~ 1000 ppm
Точность измерения TDS
± 10% (при температуре 25 °C)
Максимальная температура воды
55 °C
Интерфейс
XH2.54-3P
Общие характеристики
Габариты электронного модуля
42 мм x 32 мм
Длина зонда
600 мм
Длина кабеля
200 мм
электронный модуль TDS метра – 1 шт.
Комплектация
зонд – 1 шт.
кабель для подключения – 1 шт.

15.

Комплектующие прибора «КТКВ-01»
Датчик мутности Keyestudio V1.0 со сменным зондом
Характеристики датчика мутности воды
0 ~ 1000 ± 30 NTU 0%-3,5% (0-4550NTU) , с диапазоном ошибок ± 05% F *
Диапазон измерения
S
Длина волны излучающего диода (EL-23G)
940 нм
Длина волны отсечки фотодиода (ST-23G)
880 нм
Рабочее напряжение
5 В DC
Рабочий ток
< 40 мА
Время отклика
< 500 мс
Сопротивление изоляции
100 МОм
Аналоговый выход
0 ~ 4,5 В
Цифровой выход
низкий/высокий уровень (регулируется посредством потенциометра)
Интерфейс
XH2.54
Общие характеристики
Рабочая температура
-20 ~ 90°C
Габариты электронного модуля
42 мм x 32 мм
Комплектация
электронный модуль мутномера – 1 шт. датчик – 1 шт. кабель – 1 шт.

16.

Комплектующие прибора «КТКВ-01»
Датчик температуры DS1820: длина кабеля:
100 см, размер корпуса: 6*50 мм, диапазон
электропитания: от 3,0 в до 5,5 В, диапазон
рабочих температур: от-55 °C до + 125 °C,
точность в диапазоне от-10 °C до + 85 °C:
±0. 5 °C.
Датчик температуры DS1820
ЖК-дисплей LCD 2004A

17. Проверка и калибровка датчиков

Отладка датчиков
Калибровка pH метра
Проверка работоспособности ТДС,-метра,
мутномера и датчика температуры
Калибровка и сверка
показаний ORP метра

18. Монтаж блоков прибора

Основные блоки перед сборкой
Монтаж соединения блоков прибора
Монтаж основных блоков

19. Проверка и калибровка прибора

Проверка собранного прибора
Калибровка pH метра на
различных тестовых
растворах

20. Комплексный тестер качества воды «КТКВ-01»

Внешний вид прибора
«КТКВ-01»
Внешний вид прибора «КТКВ-01» с выносными зондами

21. Современное состояние проекта

В настоящее время составлены бизнеспланы производства данного прибора и его
более дешевой версии (без ORP метра),
проведен
SWOT
–
анализ.
Сильными
сторонами проекта являются - наличие
материально-технической базы и кадров,
низкая
арендная
плата
(радиомонтажная
мастерская ГБПОУ СПТ им. Музрукова), а также
низкая себестоимость прибора.

22. Современное состояние проекта

Получено рекомендательное
письмо Департамента городского
хозяйства
(управления
инженерной инфраструктуры и
охраны
окружающей
среды)
Администрации
г.
Сарова
Нижегородской
области,
подтверждающее: портативный
прибор
«КТКВ-01»
может
применяться
лицами,
чья
производственная деятельность
связана
с
определением
параметров качества воды на
производстве, в лабораторных и
домашних условиях.

23. Основные итоги и результаты

Все поставленные цели, а также задачи
работы полностью достигнуты и выполнены.
По окончанию работы над проектом получен
готовый технический продукт, представляющий
собой «Комплексный тестер качества воды
КТКВ-01», который может использоваться в
системах для оценки качества воды в
промышленности,
научном
производстве,
лабораторных исследованиях, а также в
домашних условиях.

24. Контакты

Адрес: 607188, Нижегородская область,
г. Саров, ул. Димитрова, д. 3
Телефон/факс: 8-831(30)- 3-08-62
Официальный сайт: www.sptsarov.ru
Контактные e- mail:
spt_suz@mail.52gov.ru
stivts3@mail.ru
Спасибо за внимание!