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Este projeto detalha um colorímetro de código aberto , feito de componentes eletrônicos de código aberto e componentes imprimíveis em 3D. Isso faz parte de um projeto maior para reduzir o custo de equipamentos científicos usando hardware de código aberto . ^{[ 1 ]}

Fonte:
Anzalone GC, Glover AG, Pearce JM. Colorímetro de código aberto . Sensors . 2013; 13(4):5338-5346. doi:10.3390/s130405338 acesso aberto

Resumo:
O alto custo de sensores e ferramentas historicamente sofisticados para pesquisa tem limitado sua adoção a um grupo relativamente pequeno de pesquisadores bem financiados. Este artigo apresenta uma metodologia para aplicar uma abordagem de código aberto ao projeto e desenvolvimento de um colorímetro. Um colorímetro de código aberto, imprimível em 3D, que utiliza apenas soluções de hardware e software de código aberto e componentes discretos facilmente disponíveis, é discutido e seu desempenho é comparado ao de um colorímetro portátil comercial. O desempenho é avaliado com frascos comerciais preparados para o método de demanda química de oxigênio (DQO) por refluxo fechado. Essa abordagem reduziu o custo da DQO por refluxo fechado confiável em duas ordens de magnitude, tornando-a uma alternativa econômica para a grande maioria dos usuários em potencial. O colorímetro de código aberto demonstrou boa reprodutibilidade e serve como plataforma para o desenvolvimento e adaptação do projeto para outros fins semelhantes, como nefelometria. Essa abordagem promete acesso sem precedentes a instrumentação sofisticada baseada em sensores de baixo custo para aqueles que mais precisam dela: laboratórios de países subdesenvolvidos e em desenvolvimento.

código aberto ; hardware de código aberto ; colorimetria; COD ; Arduino ; RepRap ; impressora 3D ; sensor de código aberto; demanda química de oxigênio; colorímetro de código aberto

Os métodos analíticos colorimétricos são provavelmente os métodos mais comumente aplicados para determinar a concentração de espécies dissolvidas. Muitas espécies dissolvidas absorvem luz de um determinado comprimento de onda e a quantidade absorvida à medida que a luz passa por um determinado comprimento da solução aumenta com o aumento da concentração da espécie; concentrações mais altas absorvem mais luz do que concentrações mais baixas. A relação entre absorção e concentração é definida pela lei de Beer-Lambert [2] .

Um colorímetro ou um espectrofotômetro é utilizado para medir a absorção em um comprimento de onda específico. A luz é geralmente filtrada para permitir apenas uma faixa estreita de luz no comprimento de onda do pico de absorção da espécie medida. O aparelho normalmente apresenta os resultados em unidades de concentração, mas também em unidades de absorbância ou transmitância.

Arquivos de projeto : http://www.thingiverse.com/thing:45443

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

• Arduino Uno
• Shield LCD da Adafruit ( http://www.adafruit.com/products/772 )
• LED com pico em torno de 606nm (como: LEF3833 http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/333665.pdf )
• Um resistor adequado para o LED que você escolher.
• Sensor de luz para frequência TSL230R
• Placa de prototipagem (como esta: http://radioshack.com/product/index.jsp?productId=2102845&znt_campaign=Category_CMS&znt_source=CAT&znt_medium=RSCOM&znt_content=CT2032230 )
• Condutores (cabo Cat 5 funciona muito bem)
• Filamento ABS ou PLA preto
• 12 parafusos M3 (praticamente qualquer comprimento; 10-12 mm é ideal)
• 12 porcas M3
• 20 arruelas M3

1. Imprima as peças e limpe-as para que tudo se encaixe perfeitamente. Encaixe as porcas M3 em seus respectivos encaixes em cada canto do corpo da caixa - os encaixes abrem para o interior.
2. Corte a placa de prototipagem no tamanho desejado (aproximadamente 27 mm x 46 mm) e faça furos que coincidam com os das laterais da caixa.
3. Fixe as placas na parte interna da caixa com alguns parafusos cada, sem apertar muito, e encaixe o suporte da cubeta no lugar (sem a tampa). Marque nas placas as posições aproximadas onde o sensor e o LED devem ser posicionados para alinhá-los com as janelas do suporte da cubeta.
4. Remova as placas da caixa e solde os componentes às respectivas placas nos pontos marcados. Deixe os terminais do LED um pouco compridos para que possam ser movidos e o feixe de luz possa ser direcionado através do orifício.
5. Solde os condutores conforme o esquema. (Os pinos de E/S podem ser soldados diretamente na placa de blindagem do LCD se você tiver cuidado; caso contrário, serão necessários outros métodos, como não usar a placa de blindagem como blindagem.)
6. Encaixe as placas de volta na caixa, desta vez firmemente.
7. Baixe e instale o firmware no Arduino .
8. Instale a proteção do LCD e ligue o dispositivo (uma fonte de alimentação de parede com a voltagem adequada ou uma fonte de alimentação USB funcionará).
9. Recoloque o suporte da cubeta na posição (sem a tampa) e use o menu para selecionar "Calibrar". O LED acenderá por alguns segundos — certifique-se de que a maior parte da luz passe o mais diretamente possível pelas janelas do suporte da cubeta e incida sobre o sensor. Se o LED/sensor estiverem com intensidade muito alta ou muito baixa, remodele as janelas da cubeta com uma lima redonda pequena ou uma broca de tamanho adequado.
10. Após o LED estar devidamente apontado, remova o suporte da cubeta e alinhe e fixe a tampa à caixa com quatro parafusos M3 e arruelas.
11. Passe o suporte da cubeta pela abertura na tampa e verifique se a tampa se encaixa perfeitamente no recesso.
12. Siga o protocolo apropriado para calibração (ainda a ser integrado ao firmware - em breve).

• COD ^W

• Joshua M. Pearce, " A impressão 3D de código aberto permite que você imprima seus próprios dispositivos de saúde mais baratos ", Conversation , 28 de fevereiro de 2014.
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