开源移动水质检测平台

源数据
类型	纸
引用为源文档的引用参考。Bas Wijnen、GC Anzalone 和 Joshua M. Pearce，开源移动水质检测平台。《水、环境卫生和个人卫生促进发展杂志》，4 (3)，第 532–537 页（2014 年）。doi:10.2166/washdev.2014.137开放获取

项目数据
作者	Bas Wijnen G. C. Anzalone 约书亚 M. 皮尔斯
地点	美国密歇根州
地位	设计建模原型化已验证
经核实	最多
实例	水质检测系统
OKH 清单	下载

设备数据
制造文件	https://github.com/mtu-most/colorimeter
硬件许可证	CERN-OHL-S
认证证书	开始 OSHWA 认证

该项目详细介绍了一个源自开源比色计的开源水测试平台，该平台由开源电子设备和 3D 可打印组件制成。这是一个更大项目的一部分，该项目旨在使用开源硬件降低科学设备的成本。^[1]^[2] Bas Wijnen、GC Anzalone 和 Joshua M. Pearce，开源移动水质检测平台。《水、环境卫生和个人卫生促进发展杂志》，4 (3)，第 532–537 页（2014 年）。doi:10.2166/washdev.2014.137开放获取

抽象的

发展中国家仍然受到缺乏安全饮用水的困扰。尽管已经开发了许多低成本方法来处理受污染的水，但需要低成本的水质检测方法来确定这些适当的技术是否需要、有效和可靠。本文提供了一种低成本、开源 (OS) 水测试平台的设计、开发和技术验证方法。介绍了一个案例研究，其中开发的平台既提供生化需氧量/化学需氧量的比色法，又提供使用 ISO 7027 方法测量浊度的比浊法。这种方法产生的设备同样准确，但成本在 7.5 到 15 倍之间少于当前的商用工具。结论是，操作系统硬件开发对于发达和发展中地区进行水质测量所需的设备来说是一种有前景的解决方案。

关键词

生化需氧量；货到付款；比浊法；开源硬件；浊度；水质测试

设计

设计文件：

固件：

设备固件： https: //github.com/mtu-most/colorimeter

物料清单

源文件

有关最新信息 - 请参阅 github 页面：https://github.com/mtu-most/colorimeter

对于 3D 打印用途：

对于编辑使用：

对于任何库 - 再次转到github 获取 MOST SCAD 库。

所需组件

Arduino Fio 和编程器板（如有必要）
AdaFruit LCD 扩展板和 3.3V LCD 单元（重要提示：如果您使用 5V LCD，则在连接到 Fio 控制器时需要通过外部电源为其供电，方法是将外部直接连接到 GND1/GND2 的扩展板引脚， VIN - 如该链接所示。
1x 860nm 红外 LED
1x 620nm 橙色 LED（均为标准 T1 3/4 尺寸）
3x 光频编码器 (TSL235R)
电线、烙铁和焊料
用于 3D 打印的长丝

构建说明

按照Adafruit 网站上的教程焊接 AdaFruit 扩展板和 LCD 的组件。通过在同一教程页面上运行 AdaFruit 代码来测试 LCD 是否一切正常。

将两个 LED、LCD 和传感器连接到 Arduino Fio，如原理图所示。将固件代码上传到 Arduino 并测试一切是否正常。重要提示：要编译固件，您需要来自另一个存储库的LcdMenu 和 DuplexFrequencyCounter 库。

3D打印

如果您遇到严重的翘曲（层彼此分开），您可以尝试使用单独的模型将外壳分成两部分打印：一方面是带有传感器的测试库，另一方面是带有 Arduino 的 LCD 盒子另一方面，菲奥。

布局

放入盒子时，切割 3 个 200x350mm 大小的 PCB，并将每个 LED 焊接在 PCB 上，编码器传感器看着它（这样每个 PCB 将有一个 LED 和一个参考编码器）。最后的第三个编码器传感器安装在自己的 PCB 上。下图显示了盒子内部的布局：

完成后，您可以用螺丝关闭盒子并将打印的按钮放置到位。

菜单项

这两个测试是 COD 和浊度测定。该菜单提供以下选项（按通常使用的顺序列出）：

化学需氧量

调零 – 在测量前需要消除橙色 LED 的值。
校准 – 校准仅返回传感器值。
测量 – 测量返回浊度和其他值。

浊度测定法

重新校准 – 删除校准。
校准——校准样品。通常，使用用蒸馏水稀释的福尔马肼浊度标准品 (400 NTU) 来完成。示例：制备 2、4、40、100 和 200 NTU 的溶液。将样品放入设备中，然后选择比浊法 → 校准。

校准功能返回“校准读取|需要更多时间”直到读取五个值，并返回“校准读取|错误：校准完成后的数字” 。

测量 – 测量返回 NTU 和指数结果。索引只是一个序列号，用于更轻松地跟踪测量结果 - 每次测量后它都会增加 1。

警告

水质的好坏有很多方面。COD 和浊度测定只是特定性质的两种测量方法。根据您正在工作的环境和您试图回答的问题，这两个测量可能足够，也可能不够！

应用领域

也可以看看

在新闻中

开源水质测试仪- Hackaday
3D 打印开源水质测试平台- Make 杂志
3D 打印水质测试设备为测试可饮用性提供经济实惠和便携性- 3D Print
开源3D打印水质测试仪——3Ders
太阳能水消毒- 水网
3D打印的开放原始码质量测试平台-台湾制造
Hack the Earth - Arquitecturas Colectivas（西班牙语）
Drukowany 测试仪 wody 开源Swiatdruku3D（波兰语）

参考

↑ 开源实验室
^ Pearce, Joshua M. 2012。“使用免费的开源硬件构建研究设备。 ” Science 337 (6100): 1303–1304。[1]
^ Brittney Dawney 和 Joshua M. Pearce，“通过使用 NaCl 降低浊度来优化太阳能水消毒 (SODIS) 方法”，《水、环境卫生和卫生发展杂志》 2(2)，第 87-94 页 (2012)。DOI 开放获取

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部分	完成最多的项目和出版物
关键词	osat、开源光学、3d打印、水、水测试、水质、开源硬件、开源科学硬件、开源色度计、发展中国家的水和卫生设施
可持续发展目标	SDG06 清洁水和卫生设施
作者	约书亚·M·皮尔斯
执照	CC-BY-SA-3.0
隶属关系	多媒体传输单元
语言	英语（en）
翻译	中文,葡萄牙语,波兰语,西班牙语
子页面	0 个子页面
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别名	DIY水质测试仪项目/开源移动测试平台, DIY水质测试项目/开源移动测试平台
影响	5,817 页面浏览量
已创建	2014 年5 月 13 日，约书亚·皮尔斯 (Joshua M. Pearce)
修改的	2023 年10 月 23 日，通过维护脚本
引用为	约书亚·M·皮尔斯（2014-2023）。“开源移动水质检测平台”。附录。检索日期：2024 年 1 月 19 日。
API查询	基本，语义，html，文件，更多

[1] 开源实验室

[2] Pearce, Joshua M. 2012。“使用免费的开源硬件构建研究设备。 ” Science 337 (6100): 1303–1304。[1]

[3] Brittney Dawney 和 Joshua M. Pearce，“通过使用 NaCl 降低浊度来优化太阳能水消毒 (SODIS) 方法”，《水、环境卫生和卫生发展杂志》 2(2)，第 87-94 页 (2012)。DOI 开放获取

[1]

[2]

[3]