Çevre analizlerinde Labview kulanımı
Labview using for environmental analysis
Yazar: ASLI SAKAL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OĞUZ AKPOLAT
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Kimya = Chemistry

Özet:
LabVIEW programının pratik kullanımına yönelik hazırlanan bu çalışmada, öncelikle LabVIEW programının ayrıntılı anlatımı örnek uygulamalarla verilecektir. Ardından da çevre laboratuvarlarında halen yoğun olarak kullanılmakta olan pH metre ile yapılacak asitlik ve sıcaklık ölçümlerinin sanal bir uygulaması LabVIEW programında tasarlanmıştır ve National Instruments firmasının geliştirdiği LabVIEW 2015 deneme sürümü esas alınarak tanıtılmıştır. Programın genel görünümü ve menülerini tanıtmak amacıyla hazırlanan başlangıç ekranı ve açılış sayfası, açılış sayfası dosya ve proje seçenekleri, tasarım sayfasını oluşturan blok diyagram (block Diyagram), fonksiyon ve araç paletleri, bu tasarım sayfasını oluşturan blok diyagram a ilişkin grafiksel programlama fonksiyonları, açılış sayfası dosya, yazım, görünüm, proje, çalışma, araçlar, pencere ve yardım menüleri, kullanıcı sayfasını oluşturan ön yüz olarak adlandırılan kullanıcı ara yüzeyi sayfası (front page) dosya menüsü ile kontrol ve araç paletleri ve bu ön yüze ilişkin kullanıcı giriş-çıkış kontrolleri sırasıyla gösterilmiştir. LabVIEW program geliştirme ortamında standart C, Java veya MATLAB gibi kodlanarak yazılan programlardan farklı olarak bu ortamlardaki kodların yerine sembolik nesneleri kullandığından G adı verilen grafiksel bir programlama dili tercih edilmiştir. Bu grafiksel sayfaya da Block Digram denilmektedir. LabVIEW uygulamaları veri akış (Data Flow) prensibine dayanır ve bu prensibe göre temel fonksiyonlar sadece veri alındığı zaman çalıştırılır. Bu özellikleri sebebiyle kodlama yapılarak hazırlanan programlara göre çok daha pratiktir.
Kimyasal ölçümlerde asitlik ölçümü pH çözünmüş H+ konsantrasyonunun bir ölçüsü olarak aşağıdaki gibi yazılır.
Buradan suyun O2'ye parçalanışının sınır değerleri de 
denklemiyle verilir. Bu iki eşitlikte 0 ile 14 arasında konulacak pH değerlerine karşı 
hesaplanacak potansiyel değerleri (E) yardımıyla potansiyel-pH diyagramları çizilebilir. 
Tasarlanacak olan sanal bir asitlik ve sıcaklık ölçüm laboratuvarında potansiyel-pH/mV ilişkisi bu denklemle kurulacaktır. pH üzerindeki sıcaklık etkisi ise çok az olduğundan % 0.001 gibi çok küçük bir oranda varsayılmıştır. Bu durumda pH 0-14 aralığında potansiyele ve sıcaklığa bağlı olarak aşağıdaki gibi belirlenmiştir
Yukarıda matematiksel ilişkileri çıkarılan pH için ölçülen potansiyel ile sıcaklık ve hesaplanan pH değerlerine ilişkin kontroller ve indikatörler LabVIEW un Front Paneline yerleştirilmiş ve ardından tüm kontrol ve indikatörlere ilişkin terminaller Block Diyagram üzerinde gerekli Functions elemanları kullanılarak tasarlanan mimariye uygun olarak birleştirilmiştir.
Tasarlanan bu sanal laboratuvarın aktif hale getirilmesi Run Continiously menüsünün ya da kısa yolu olan ikonun çalıştırılmasıyla gerçekleştirilir bu ön yüzün arkasında yer alan Block Diyagram ise programın ana gövdesini oluşturur. Kullanıcının bundan sonra yapması gereken tek şey sanal pH ve sıcaklık ölçümü için sanal potantiometer ve termometre üzerindeki skalada fareyi tıklayarak gerekli olan sanal verileri üretmektir. Zaten sanal laboratuvar anında on-line olarak sanal verileri işleyip bulduğu sanal asitlik değerini göstergeli pHmeter üzerinde gösterecektir.
LabVIEW programının tasarlanması, hazırlanması ve kullanımı diğer programlarla karşılaştırıldığında özellikle C++ veya MATLAB gibi veri giriş çıkışlarının ve veri işlemlerinin kodlanarak yapıldığı programlara göre çok büyük üstünlüklere sahiptir. Kodlanarak yazılan programlar programcıların ileri düzeyde yazılım ve programlama bilgi ve yeteneklerine ihtiyaç duyarken LabVIEW gibi yazılımların görsel araçlarla sürükle bırak teknikleriyle çok daha kolay hazırlanabildiği açıktır. Özellikle fen ve mühendislik bilimlerinde görsel tasarımlar program hazırlayıcıların çok üstün program yazma ve kodlama yeteneklerine ihtiyaç duymamaktadırlar. Ayrıca bu bilimlerin kullandıkları laboratuvar ve üretim süreçlerimdeki fiziksel cihazların görsel olarak programa yerleştirilebilmeleri ve sonuçları yine görsel fiziksel araçlar üzerinden sunabilmeleri kullanıcılara çok büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Yine bu programlar doğrudan ölçüm cihazlarına bağlanabilmekte ve bu ölçümleri anlık olarak on-line değerlendirebilmekte ve sonuçlarını da yine on-line sunabilmektedirler. Bu çalışmada hazırlanan sanal laboratuvar uygulaması hem kolay tasarlanabilirlik, hem görsellik hem de kullanıcı dostu uygulamalarla mükemmel sonuçları açısından tüm bu üstünlüklere sahiptir.

Anahtar Kelimeler: LabVIEW, Programlama, pH, Sıcaklık

Abstract:
This lab is designed for practical use of the LabVIEW program. First, the detailed description of the LabVIEW program will be given in sample applications. And LabVIEW programs in environmental laboratory will be followed by a detailed description of the LabVIEW example program implementation and the National LabVIEW developed by the Instruments' 2015 trial basis taking has been introduced. overview and menu startup screen prepared in order to introduce and landing page of the program, landing page files and project options, block Diyagram form the design page (block Diyagram), functions and tool palettes, block Diyagram graphical programming functions for a make up this design, landing page of file, write, view, projects, work, tools, window and help menus, user pages constituting the front of the so-called user interface page (front page) file menu control and tool palettes and users on this front entry and exit controls, respectively It is shown. LabVIEW development environment standard in C, Java or coded, unlike programs written in MATLAB uses as symbolic objects instead of the code in this environment given name G graphical programming language is preferred. This graphical page is called the My Block DIGRAS. LabVIEW applications data stream (Data Flow) and essential functions based upon the principle according to this principle is only switched on when data is received. Because of these features, coding is much more practical than programs prepared by doing.
Acidity measurement in chemical measurements is written as a measure of pH dissolved H + concentration as follows.
 
From here, the water also limits the O2 fragmentation
 
It is given by the equation. These two equations will be calculated against the potential value of 0 to 14 pH to be between (E) with the aid of potential-pH diyagram can be drawn.

Potential acidity and temperature measurements to be designed in a virtual laboratory-pH / mV relations will be established with this equation. The effect of temperature on pH is too low is assumed at a very small rate of 0.001%. In this case, depending on the pH range of 0-14 and temperature potential was determined as follows. 
The above mathematical relationships checks relating to the measured potential with the temperature and the calculated pH value extracted pH and indicators built into LabVIEW's front panel, and then all the control and terminals on the indicator block is combined in accordance with the architecture designed using the necessary Functions elements on the Diyagram.
Designed to activate the virtual laboratory Run continiously menu or shortcut, which is achieved by operating the icon form the main body of the program if I Block Diyagram located behind the front. The only thing the user to generate a virtual pH and temperature measurement potantiomet to virtual and virtual data required by clicking the mouse on the sıkala termometre should do next. Already as a virtual laboratory found that instant on-line virtual data process and the display will show the virtual acidity phmet travelers.
The design of the LabVIEW program, preparation and use has a very big advantage, especially compared to C ++ or MATLAB çıkışlarınm such as data entry and coded data of the transactions carried out by the program compared to other programs. with coded programs written in high level software and perograml prgramcı yatenek the need to pack up information and LabVIEW software with drag and drop visual tools such as the open technique can be prepared much easier. Especially in science and engineering visual design programs do not require the very high preparatory program writing and coding skills. In addition, the program of physical devices can be placed visually in my laboratory and production processes used by the scientists and the results presented again to the user through visual physical tools can provide great conveniences. However, these programs can be directly connected to the measuring device and can evaluate these measurements can provide instant, on-line and on-line results again. In this study, prepared virtual laboratory applications and easy Designability has superiority in terms of all these excellent results with both visual and user-friendly application.

Keywords: LabVIEW, Programming, pH, temperature