Open-source colorimeter/fr

Données du projet
Auteurs	Joshua M. Pearce Anzalone GC Glover AG
Emplacement	Michigan , États-Unis
Statut	Conçu Modélisé Prototypé Vérifié
Vérifié par	LA PLUPART
Manifeste OKH	Télécharger

Données de l'appareil
Licence matérielle	CERN-OHL-S
Certifications	Démarrer la certification OSHWA

Ce projet décrit un colorimètre open source , fabriqué à partir d'électronique open source et de composants imprimables en 3D. Il s'inscrit dans un projet plus vaste visant à réduire le coût des équipements scientifiques grâce à du matériel open source . ^{[ 1 ]}

Source :
Anzalone GC, Glover AG, Pearce JM. Colorimètre open source . Capteurs . 2013 ; 13(4) : 5338-5346. doi : 10.3390/s130405338. Accès libre.

Résumé
Le coût élevé des capteurs et outils de recherche traditionnellement sophistiqués a limité leur adoption à un groupe relativement restreint de chercheurs bien financés. Cet article propose une méthodologie pour l'application d'une approche open source à la conception et au développement d'un colorimètre. Un colorimètre open source imprimable en 3D, utilisant uniquement des solutions matérielles et logicielles open source et des composants discrets facilement disponibles, est présenté et ses performances sont comparées à celles d'un colorimètre portable commercial. Les performances sont évaluées avec des flacons commerciaux préparés pour la méthode de la demande chimique en oxygène (DCO) à reflux fermé. Cette approche a permis de réduire de deux ordres de grandeur le coût d'une DCO fiable à reflux fermé, ce qui en fait une alternative économique pour la grande majorité des utilisateurs potentiels. Le colorimètre open source a démontré une bonne reproductibilité et sert de plateforme pour le développement ultérieur et la dérivation de la conception pour d'autres applications similaires, telles que la néphélométrie. Cette approche promet un accès sans précédent à une instrumentation sophistiquée basée sur des capteurs à faible coût pour ceux qui en ont le plus besoin, les laboratoires des pays sous-développés et en développement.

Mots-clés

open source ; matériel open source ; colorimétrie ; COD ; Arduino ; RepRap ; imprimante 3D ; capteur open source ; demande chimique en oxygène ; colorimètre open source

Introduction

Les méthodes d'analyse colorimétrique sont probablement les plus couramment utilisées pour déterminer la concentration des espèces dissoutes. De nombreuses espèces dissoutes absorbent la lumière d'une longueur d'onde donnée, et la quantité absorbée lorsque la lumière traverse une longueur donnée de solution augmente avec la concentration de l'espèce ; les concentrations élevées absorbent davantage de lumière que les concentrations faibles. La relation entre absorption et concentration est définie par la loi de Beer-Lambert [2] .

Un colorimètre ou un spectrophotomètre est utilisé pour mesurer l'absorption à une longueur d'onde spécifique. La lumière est généralement filtrée pour ne laisser passer qu'une étroite bande lumineuse à la longueur d'onde du pic d'absorption de l'espèce mesurée. L'appareil affiche généralement les résultats en unités de concentration, mais aussi en unités d'absorption ou de transmittance.

Fichiers de conception : http://www.thingiverse.com/thing:45443

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

BOM

Arduino Uno
Écran LCD Adafruit ( http://www.adafruit.com/products/772 )
LED ayant un pic autour de 606 nm (comme : LEF3833 http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/333665.pdf )
Une résistance adaptée à la LED que vous choisissez
Capteur lumière-fréquence TSL230R
Carte prototype (comme : http://radioshack.com/product/index.jsp?productId=2102845&znt_campaign=Category_CMS&znt_source=CAT&znt_medium=RSCOM&znt_content=CT2032230 )
Conducteurs (le câble Cat 5 fonctionne très bien)
Filament ABS ou PLA noir
12 vis M3 (à peu près n'importe quelle longueur ; 10-12 mm est bien)
12 écrous M3
20 rondelles M3

Instructions

Imprimez les pièces et nettoyez-les pour que tout s'assemble parfaitement. Insérez les écrous M3 dans les fentes correspondantes à chaque coin du boîtier (fentes ouvertes vers l'intérieur).
Coupez la carte prototype à la bonne taille (environ 27 mm x 46 mm) et percez des trous correspondant à ceux des côtés du boîtier.
Fixez sans serrer les cartes à l'intérieur du boîtier avec quelques vis chacune et poussez le support de cuvette en place (sans couvercle) et marquez les emplacements approximatifs où le capteur et la LED doivent être placés sur les cartes pour s'aligner avec les fenêtres du support de cuvette.
Retirez les cartes du boîtier et soudez les composants sur leurs cartes respectives aux points marqués. Laissez les fils de la LED légèrement plus longs afin de pouvoir les déplacer pour diriger le faisceau à travers le trou.
Soudez les conducteurs selon le schéma. (Les broches d'E/S peuvent être soudées directement sur le blindage LCD si vous faites attention ; sinon, d'autres méthodes seront nécessaires, comme ne pas utiliser le blindage comme blindage.)
Remettez les planches dans le boîtier, cette fois fermement.
Téléchargez et installez le firmware sur l' Arduino .
Installez le blindage LCD et alimentez l'appareil (une prise murale supplémentaire de tension appropriée ou une alimentation USB fonctionnera).
Remettez le porte-cuvette en place (sans couvercle) et utilisez le menu pour sélectionner « Calibrer ». La LED s'allumera pendant quelques secondes. Assurez-vous que la majeure partie de la lumière traverse les fenêtres du porte-cuvette le plus directement possible et frappe le capteur. Si la LED/le capteur sont trop hautes ou trop basses, remodelez les fenêtres de la cuvette avec une petite lime à queue de rat ou un foret de taille adaptée.
Une fois la LED correctement orientée, retirez le support de cuvette, alignez et fixez le couvercle sur le boîtier à l'aide de quatre vis M3 et rondelles.
Poussez le porte-cuvette à travers l'ouverture du couvercle et vérifiez que le couvercle s'insère bien dans le renfoncement.
Suivez le protocole approprié pour l'étalonnage (qui doit encore être intégré au firmware - à venir).

Applications

MORUE ^W

Médias

Joshua M. Pearce, « L'impression 3D open source vous permet d'imprimer vos propres appareils de santé à moindre coût », Conversation , 28 février 2014.
Impression 3D en laboratoire - Biolegend

Voir aussi

Références

↑ Pearce, Joshua M. 2012. « Construire des équipements de recherche avec du matériel libre et open source » , Science 337 (6100) : 1303–1304. [1]

Données de la page
Mots-clés	open source , science , chimie , matériel scientifique open source , colorimètre , impression 3D
ODD	ODD 09 Innovation industrielle et infrastructures
Auteurs	Joshua M. Pearce
Licence	CC-BY-SA-3.0
Organisations	LA PLUPART , MTU
Langue	Anglais (en)
Traductions	Portugais , chinois , espagnol , roumain , vietnamien , slovène , italien , turc , ukrainien , coréen
En rapport	10 sous-pages , 27 pages lien ici
Alias	Colorimètre open source
Impact	12 964 pages vues ( plus )
Créé	30 janvier 2013 par Joshua M. Pearce
Dernière modification	28 novembre 2024 par Joshua M. Pearce
Citer comme	Joshua M. Pearce (2013–2024). « Colorimètre open source » . Appropedia . Consulté le 12 mars 2025 .
Requêtes API	basique , sémantique , html , fichiers , plus

[1] Pearce, Joshua M. 2012. « Construire des équipements de recherche avec du matériel libre et open source » , Science 337 (6100) : 1303–1304. [1]

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