Замер прозрачности воды

Мне кажется это важнейший показатель для рыбалки, но относительно точно замерить идей не было...

Регулярно обращаю внимание на прозрачность воды, это может очень сильно изменить места ловли, соответственно тактику, выбор цвета приманок ну и статистически одни места работают при одной прозрачности, другие при другой. Есть ли тут система? Мне кажется есть, но какая она и как проверить? Нужно что-то, что позволит хотя-бы относительно замерять уровень прозрачности.

Давно была мысль к этому подступитья, в интернете предлагают опускать диски покрашенные в черное с белым и смотреть когда они будут невидимыми, еще белый твистер смотреть когда начинает появляться, но тут такие могут быть погрешности в зависимости от угла света, яркости солнца и т.д. в общем никак дело не двигалось с мертвой точки, но регулярно я запускал поиск по этому вопросу. И вот в 2025 кое-что нашел!!! Не факт что стрельнет, но надо пробовать...

Пока проект!

Оказывается уже есть в продаже оптические датчики мутности, достаточно точные, с калибровкой, состоят из инфракрасного светодиода и чувствительного фотоприемника помещенных в водозащищенный кожух, между которым проходит вода, если в воде есть взвешенные частицы (песок, ил, глина, микроводоросли, бактерии), они рассеивают свет во все стороны, соответственно меняется проходимость светового потока. Такие датчики используется в системах мониторинга сточных вод, контроля качества питьевой воды, на очистных сооружениях и в технологических процессах.


Все, для меня это была команда "начинать конструировать". Из мыслей или первоначальных требований:
- компактность;
- питание максимум от одной батарейки, а лучше от аккумулятора;
- если от аккумулятора, то должна подходить стандартная зарядка от мобильного телефона, сегодня это Type-C;
- точность не должна зависить от уровня заряда или уровня напряжения;
- точное отображение показаний, стрелочные приборы отмел сразу, а значит дисплей, микроконтроллер который это все завяжет;
- не хотелось конечно микроконтроллер, но если его ставим, то он-же позволит контролировать уровень зарядки аккумулятора и точность образцового питания на датчик;
- естественно минимизация цены.

В качестве оппонентов и помощников использовались Chat-GPT, DeepSeek, мозг друг-другу мы повыносили хорошо, в результате стал зарождаться такой набор компонентов:
1. Контроллер заряда аккумулятора 18650 от Type-C, наверно аккумулятор 18650 на 3500 мА перебор, нужно было брать что-то совсем компактное на 800-1000мА, но 18650 проверен, надежен и для него существует куча готовых контроллеров заряда


2. Повышающий преобразователь MT3608 с плавающего, зависимого от уровня заряда аккумулятора 3.20В-4.20В, до стабильных 5В, которые нужны микроконтроллеру, дисплею и датчику


3. Микроконтроллер... выбор пал на Arduino nano 3.0 ATMEGA328P CH340, тоже с Type-C разъемом, мощнее не нужен, быстродействия более чем достаточно


4. Дисплей, надо-же результаты замеров, уровень заряда где-то отображать, выбирал поменьше размером 128x64 точек, 2.44 сантиметра в диаметре


Сам датчик, аккумулятор, ну и мелочевка естественно, коробочка, винтики, платка монтажная и т.д.

Первые детали достаточно быстро пришли, осталось только сам датчик дождаться и корпус, но уже можно начинать думать и экспериментировать


Если Вам показалось, что до этого я работал с дисплеями, ардуинами и прочим, то это ошибка. В общем слышал, принцип понимал, но ручками никогда не игрался, поэтому когда основные детали получил, первым делом встала задача поставить программу на комп, соединить как-то ее с ардуиной, написать простейший скетч и хоть что-то вывести на экран... вроде заработало, причем достаточно быстро разобрался, а вот над разметкой дисплея, что и куда будет выводиться я долго ломал голову. В результате вверху напряжение аккумулятора и его уровень зарядка, а большими синими цифрами в центре результаты измерений


Застопорился как вот к этим, очень мелким светодиодам, подпаять по проводку, мне нужно, чтоб контроллер мог определять идет заряд или не идет


Посмотрел свежим взглядом, подумал, начал вырисовывается такой ход: сначала Type-C контроллер заряда, но он выдает на выход такое-же напряжение как и на аккумуляторе, т.е. от 3.2 до 4.2 вольт в зависимости от уровня заряда аккумулятора, а для замеров нам требуется стабильное напряжение, соответсвенно выход контроллера идет на вход стибилизатора-преобразователя, которому требуется от 2.5 вольт и выше, а регулируя его можно выставит на выходе требуемые 5 вольт для контроллера и датчика, и эти 5 вольт уже не зависят от напряжения входа, главное чтоб на входе было минимум 2.5 вольта


По контролю заряда все-же проще, да и правильнее, взять сигналы не со светодиодов (точки 1 и 2), а непосредственно с выводов микросхемы (точки 3 и 4).

Экран принял окончательное оформление, сверху желтым напряжение аккумулятора и уровень его заряда, без процентов, 4 черточки достаточно для показа 5 диапазонов по 20%, в центру основной показатель - прозрачность


Процесс экспериментов


Разобрал аккуратно датчик, состоит из крышки, самой платы с приемо-передатчиком и защитного чехла


Еще одна головоломка. Крышку обточить от ненужных усиков для крепления, но она не герметична, значит надо решить вопрос гидроизоляции и жесткого крепления...


А с другой стороны, если припаиваться напрямую к плате, то может стоит и защитный чехол подрезать сильно и вообще все залить намертво эпоксидкой? Провод будет выходить в бок, что удобнее, к эпоксидке легко крепиться. Надо думать...

Наконец пришел корпус, все вмещается, меньше размером брать уже было нельзя


Думал обрезать монтажку по размеру, просверлить в ней 4 дырки будет просто, но я не учел, что когда там сплошняком сделаны отверстия с пятачками для пайки каждые 2.5мм это не так прям и просто, особенно с учетом, что сверлильного станка у меня нет, а сверло попадает между отверстиями или линия реза смещена. Да и чем резать? Пришлось достать старый добрый лобзик, которым еще в школе дощечки вырезал для выжигания и аккуратненько, неспеша... вроде попал, резал с небольшим запасом, чтоб потом надфильками подправлять до максимальной точности


Монтаж закончен, все платы припаяны к монтажке, которая предварительно вырезана по размерам корпуса, аккумуляторный отсек тоже жестко припаян к монтажке, т.е. получил единый модуль, который вкручивается в корпус. В корпусе вырезаны все отверстия под Type-C, дисплей и кнопку. Проверил питать и от аккумулятора и от USB и совместно, никаких переходных процессов, все ровненько, ничего не сбоит, зарядку показывает. Висячие проводки только пойдут на кнопку, но это 2 минуты припаять




Осталось пожалуй отмыть от пайки, разобраться с соединением датчика, в програмной части навести красоту и доработать логику ну и откалибровать...

Схема




Была пауза, просто было не с руки ехать в радиомагазин, вроде кнопка, мелочь, но когда загинал ножки я сломал одну случайно, за новой только сейчас добрался:) Ну надеюсь на следующей неделе вернусь к проекту, по сути он на финише


Стал допускать просчеты, но это дело такое, без них никак. Итак, датчик. Крышку снял, вот внутренности слева, там видно два черных столбика в которых спрятан передатчик ультрафиолетового сигнала и приемник напротив, все это вставляется в колбу справа, колба недостаточно герметична и из-за разъема, который мне не нужен, да еще и занимает по вертикали много места. Отпаял разъем, напрямую к плате подпаял кабель, потом все в колбе намертво залил эпоксидкой и лишний по высоте пластик просто срезал канцелярским ножом




Залил перед выходными, за 3 дня эпоксидка застыла, поверхность стала как зеркало, лишние края срезал, датчик теперь неремонтопригоден, но там и ремонтировать нечего, зато 100% водостойкий


Долго не решался приступить к финальному рывку, вроде задержек нет, все в наличии, время было, но не лежала душа и все тут. Рыбалки уже в разгаре, даже столкнулся с ситуацией что замерить-бы прозрачность. А чем мерить? Так и лежит недоделанный прибор. В общем вчера сделал ввод проводов в корпус, распаял все окончательно, по сути вышел на финишную, осталось вырезать из оргстекла защитное окошко на дисплей, приклеить и с корпусом все. Дальше откалибровать под какую-то стандартную систему измерений прозрачности, не в вольтах же отображать, нужно проводить калибровку и переводить напряжение в эту систему измерений, линейная там зависимость или нелинейная, ну поиграем, очень надеюсь что на следующей неделе доделаю или опять руки не дойдут:) Вроде находил материалы сколько в воде разводить муки чтоб получать шкалу по которой можно ориентироваться


Пообщался с ИИ насчет калибровки, есть некая шкала мутности NTU (Nephelometric Turbidity Unit или нефелометрическая единица мутности), получить ее для калибровки приблизительно можно, но для этого нужен... нужен... во я в дебри залез, нужен бентонит. Это хрень для осветления вина, стоит 120р за 100гр, а нам для калибровки нужно всего 1 грамм.

1 грамм бентонита развести в литре чистой воды, ну не дистиллированную же покупать, у нас и в кране чистая, максимум прокипятить и отстоять. В общем 1 гр на литр воды размешать, подождать 20–30 минут, чтобы порошок набух, снова размешать и это только маточный раствор. Далее для получения определенного NTU

NTU		Маточного раствора	Долить водой до 1 л
0		0 мл				1000 мл
10		5 мл				995 мл
25		12.5 мл				987.5 мл
50		25 мл				975 мл
75		37.5 мл				962.5 мл
100		50 мл				950 мл
150		75 мл				925 мл
200		100 мл				900 мл
300		150 мл				850 мл
500		250 мл				750 мл

Пока шел бентонит поставил прибор на разрядку, хотелось полностью разрядить и полностью зарядить, т.е. прогнать цикл. Разряжался он несколько суток, включил и оставил, а он несколько суток работал, и это больше 2х точно. По сути аккумулятор такой емкости избыточен, можно было взять на 800mA, а даже этот был-бы с запасом да еще и компактнее. Однако уже отступать некуда, буду раз в год заряжать:) ну или два раза!

Бентонит пришел, отмерил литр воды, засыпал 1 грамм, пока настаивается маточный раствор.




Бюджет на данный момент:
1. Контроллер Arduino Nano - 150р
2. Датчик мутности - 300р
3. Дисплей - 240р
4. Контроллер заряда от Type-C с держателем для аккумулятора - 200р
5. Преобразователь DC-DC MT3608 - 50р
6. Аккумулятор 18650 на 3500мА - 350р
7. Пластиковый корпус 100x60x25мм - 180р
8. Оргстекло 1.5мм - 120р
9. Макетная плата - 160р
10. Бетонит - 120р
----------
Промежуточный итог: 1870р
Бюджет может сильно уйти как вверх, так в вниз, многое зависит от срочности доставки, ее стоимости, да даже от наличия в сарае тех-же винтиков, скотча или оргстекла, единичные вещи дорого стоят, попробуйте 4 винтика купить если их у Вас нет. Пожалуй первые 7 пунктов обязательные, дальше зависит что у вас есть в закромах и надо ли это докупать, тот-же паяльник например или провод.







По возможности буду добавлять материал...

Последнее редактирование - 05 мая 2026г.