Open-source colorimeter/ca

Dades del projecte
Autors	Joshua M. Pearce Anzalone GC Glover AG
Ubicació	Michigan , EUA
Estat	Dissenyat Modelat Prototipat Verificat
Verificat per	LA MAJORITAT
Manifest OKH	Descarrega

Dades del dispositiu
Llicència de maquinari	CERN-OHL-S
Certificacions	Comença la certificació OSHWA

Aquest projecte detalla un colorímetre de codi obert , fet amb electrònica de codi obert i components imprimibles en 3D. Això forma part d'un projecte més ampli per reduir el cost dels equips científics mitjançant maquinari de codi obert . ^{[ 1 ]}

Font
Anzalone GC, Glover AG, Pearce JM. Colorímetre de codi obert . Sensors . 2013; 13(4):5338-5346. doi:10.3390/s130405338 accés obert

Resum
L'alt cost del que històricament han estat sensors i eines sofisticades relacionades amb la recerca ha limitat la seva adopció a un grup relativament petit d'investigadors ben finançats. Aquest article proporciona una metodologia per aplicar un enfocament de codi obert al disseny i desenvolupament d'un colorímetre. Es discuteix un colorímetre de codi obert imprimible en 3D que utilitza només solucions de maquinari i programari de codi obert i components discrets fàcilment disponibles, i es compara el seu rendiment amb un colorímetre portàtil comercial. El rendiment s'avalua amb vials comercials preparats per al mètode de demanda química d'oxigen (DQO) de reflux tancat. Aquest enfocament va reduir el cost de la DQO de reflux tancada fiable en dos ordres de magnitud, convertint-la en una alternativa econòmica per a la gran majoria d'usuaris potencials. El colorímetre de codi obert va demostrar una bona reproductibilitat i serveix com a plataforma per a un major desenvolupament i derivació del disseny per a altres finalitats similars, com ara la nefelometria. Aquest enfocament promet un accés sense precedents a instrumentació sofisticada basada en sensors de baix cost per part d'aquells que més la necessiten, laboratoris del món subdesenvolupat i en desenvolupament.

Paraules clau

codi obert ; maquinari de codi obert ; colorimetria; COD ; Arduino ; RepRap ; impressora 3D ; sensor de codi obert; demanda química d'oxigen; colorímetre de codi obert

Introducció

Els mètodes analítics colorimètrics són probablement els mètodes més utilitzats per determinar la concentració d'espècies dissoltes. Moltes espècies dissoltes absorbeixen llum d'una longitud d'ona determinada i la quantitat absorbida a mesura que la llum passa a través d'una longitud determinada de solució augmenta a mesura que augmenta la concentració de l'espècie; les concentracions més altes absorbeixen més llum que les concentracions més baixes. La relació entre l'absorció i la concentració es defineix per la llei de Beer-Lambert [2] .

Un colorímetre o un espectrofotòmetre s'utilitza per mesurar l'absorció a una longitud d'ona específica. La llum normalment es filtra per permetre només una banda estreta de llum a la longitud d'ona màxima d'absorbància per a l'espècie mesurada. L'aparell normalment informa els resultats en unitats de concentració, però també informa en unitats d'absorbància o transmitància.

Fitxers de disseny : http://www.thingiverse.com/thing:45443

Firmware : http://github.com/mtu-most/colorimeter

BOM

Arduino Uno
Pantalla LCD d'Adafruit ( http://www.adafruit.com/products/772 )
LED amb un pic al voltant de 606 nm (com: LEF3833 http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/333665.pdf )
Una resistència adequada per al LED que trieu
Sensor de llum a freqüència TSL230R
Placa de prototips (com ara: http://radioshack.com/product/index.jsp?productId=2102845&znt_campaign=Category_CMS&znt_source=CAT&znt_medium=RSCOM&znt_content=CT2032230 )
Conductors (el cable Cat 5 funciona molt bé)
Filament ABS o PLA negre
12 cargols M3 (gairebé qualsevol longitud; 10-12 mm és bo)
12 femelles M3
20 volanderes M3

Instruccions

Imprimeix les peces i neteja-les perquè tot encaixi bé. Introdueix les femelles M3 a les ranures corresponents a cada cantonada del cos de la carcassa; les ranures s'obren a l'interior.
Talla la placa proto a la mida (uns 27 mm x 46 mm) i fes forats que coincideixin amb els dels costats de la carcassa.
Fixeu les plaques sense apretar a l'interior de la carcassa amb un parell de cargols cadascuna i premeu el portacubetes al seu lloc (sense coberta) i marqueu les ubicacions aproximades on s'han de col·locar el sensor i el LED a les plaques per alinear-los amb les finestres del portacubetes.
Traieu les plaques de la carcassa i soldeu els components a les seves respectives plaques als punts marcats. Deixeu els cables del LED una mica llargs perquè es puguin moure per apuntar el feix a través del forat.
Soldeu els conductors segons l'esquema. (Els pins d'E/S es poden soldar directament a la pantalla LCD si aneu amb compte; en cas contrari, caldran mètodes diferents, com ara no utilitzar la pantalla com a pantalla.)
Torneu a col·locar les plaques a la caixa, aquesta vegada fermament.
Baixeu i instal·leu el firmware a l' Arduino .
Instal·leu la pantalla LCD i alimenteu el dispositiu (funcionarà una alimentació de paret sobrant amb el voltatge adequat o USB).
Torneu a col·locar el portacubetes al seu lloc (sense tapa) i utilitzeu el sistema de menús per seleccionar "Calibrar". El LED s'il·luminarà durant uns segons; assegureu-vos que la major part de la llum passi el més recte possible a través de les finestres del portacubetes i incideixi sobre el sensor. Si el LED/sensor estan alts o baixos, modifiqueu la forma de les finestres de les cubetes amb una llima petita de cua de rata o una broca de la mida adequada.
Després d'apuntar correctament el LED, retireu el portacubetes i alineeu i fixeu la coberta a la carcassa amb quatre cargols i volanderes M3.
Introduïu el portacubetes a través de l'obertura de la tapa i comproveu que la tapa encaixa correctament al rebaix.
Seguiu el protocol adequat per a la calibració (encara per integrar al firmware, properament).

Aplicacions

COD ^W

Mitjans de comunicació

Joshua M. Pearce, " La impressió 3D de codi obert et permet imprimir els teus propis dispositius sanitaris més econòmics ", Conversation , 28 de febrer de 2014.
Impressió 3D al laboratori - Biolegend

Vegeu també

Referències

↑ Pearce, Joshua M. 2012. « Construint equips de recerca amb maquinari gratuït i de codi obert » . Science 337 (6100): 1303–1304. [1]

Dades de la pàgina
Paraules clau	codi obert , ciència , química , maquinari científic de codi obert , colorímetre , impressió 3D
ODS	ODS09 Innovació industrial i infraestructura
Autors	Joshua M. Pearce
Llicència	CC-BY-SA-3.0
Organitzacions	MOST , MTU
Llengua	Anglès (en)
Traduccions	Portuguès , xinès , romanès , turc , eslovè , italià , castellà , vietnamita , coreà , ucraïnès
Relacionat	12 subpàgines , 29 pàgines, enllaç aquí
Àlies	Colorímetre de codi obert
Impacte	13.032 visites a la pàgina ( més )
Creat	30 de gener de 2013 per Joshua M. Pearce
Última modificació	4 d'abril de 2025 pel bot StandardWikitext
Cita com a	Joshua M. Pearce (2013–2025). «Colorimetre de codi obert» . Appropedia . Consultat el 4 de maig de 2025 .
Consultes API	bàsic , semàntic , html , fitxers , més

[1] Pearce, Joshua M. 2012. « Construint equips de recerca amb maquinari gratuït i de codi obert » . Science 337 (6100): 1303–1304. [1]

[ 1 ]