Open-source colorimeter/ru

Данные проекта
Авторы	Джошуа М. Пирс Анзалоне GC Glover AG
Расположение	Мичиган , США
Статус	Разработано Смоделировано Прототип Проверено
Проверено	БОЛЬШИНСТВО
Манифест ОКХ	Скачать

Данные устройства
Лицензия на оборудование	ЦЕРН-OHL-S
Сертификаты	Начать сертификацию OSHWA

Этот проект описывает колориметр с открытым исходным кодом , который сделан из электроники с открытым исходным кодом и 3-D печатных компонентов. Это часть более крупного проекта по снижению стоимости научного оборудования с использованием оборудования с открытым исходным кодом . ^{[ 1 ]}

Источник
Anzalone GC, Glover AG, Pearce JM. Колориметр с открытым исходным кодом . Датчики . 2013; 13(4):5338-5346. doi:10.3390/s130405338 открытый доступ

Аннотация
Высокая стоимость того, что исторически было сложными датчиками и инструментами, связанными с исследованиями, ограничила их принятие относительно небольшой группой хорошо финансируемых исследователей. В этой статье представлена методология применения подхода с открытым исходным кодом к проектированию и разработке колориметра. Обсуждается 3-D-печатный колориметр с открытым исходным кодом, использующий только аппаратные и программные решения с открытым исходным кодом и легкодоступные дискретные компоненты, и его производительность сравнивается с коммерческим портативным колориметром. Производительность оценивается с помощью коммерческих флаконов, подготовленных для метода химического потребления кислорода (ХПК) с закрытым рефлюксом. Этот подход снизил стоимость надежного метода ХПК с закрытым рефлюксом на два порядка, что сделало его экономичной альтернативой для подавляющего большинства потенциальных пользователей. Колориметр с открытым исходным кодом продемонстрировал хорошую воспроизводимость и служит платформой для дальнейшей разработки и вывода конструкции для других, аналогичных целей, таких как нефелометрия. Этот подход обещает беспрецедентный доступ к сложным приборам на основе недорогих датчиков для тех, кто больше всего в этом нуждается, слаборазвитых и развивающихся мировых лабораторий.

Ключевые слова

открытый исходный код ; оборудование с открытым исходным кодом ; колориметрия; COD ; Arduino ; RepRap ; 3-D принтер ; датчик с открытым исходным кодом; химическое потребление кислорода; колориметр с открытым исходным кодом

Введение

Колориметрические аналитические методы, вероятно, являются наиболее часто применяемыми методами определения концентрации растворенных веществ. Многие растворенные вещества поглощают свет определенной длины волны, и количество поглощенного света при прохождении света через заданную длину раствора увеличивается с ростом концентрации вещества; более высокие концентрации поглощают больше света, чем более низкие концентрации. Связь между поглощением и концентрацией определяется законом Бера-Ламберта [2] .

Колориметр или спектрофотометр используется для измерения поглощения на определенной длине волны. Свет обычно фильтруется, чтобы пропускать только узкую полосу света на пиковой длине волны поглощения для измеряемого вида. Прибор обычно сообщает результаты в единицах концентрации, но также сообщает единицы поглощения или пропускания.

Файлы дизайна : http://www.thingiverse.com/thing:45443

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

BOM

Ардуино Уно
ЖК-экран Adafruit ( http://www.adafruit.com/products/772 )
Светодиод с пиком около 606 нм (например: LEF3833 http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/333665.pdf )
Подходящий резистор для выбранного вами светодиода
Датчик свето-частотный TSL230R
Прототип платы (например: http://radioshack.com/product/index.jsp?productId=2102845&znt_campaign=Category_CMS&znt_source=CAT&znt_medium=RSCOM&znt_content=CT2032230 )
Проводники (кабель Cat 5 отлично подойдет)
Черный филамент ABS или PLA
12 винтов M3 (практически любой длины; подойдет 10–12 мм)
12 гаек М3
20 шайб М3

Инструкции

Распечатайте детали и очистите их, чтобы все хорошо подходило друг к другу. Вставьте гайки M3 в соответствующие пазы в каждом углу корпуса корпуса - пазы, открытые для внутренней части.
Обрежьте макетную плату до нужного размера (примерно 27 мм x 46 мм) и просверлите отверстия, соответствующие отверстиям в боковинах корпуса.
Неплотно прикрепите платы к внутренней части корпуса с помощью пары винтов каждую, установите держатель кюветы на место (без крышки) и отметьте примерные места, где на платах должны быть размещены датчик и светодиод, чтобы они совпадали с окошками в держателе кюветы.
Извлеките платы из корпуса и припаяйте компоненты к соответствующим платам в отмеченных точках. Оставьте выводы светодиода немного длинными, чтобы их можно было перемещать для направления луча через отверстие.
Припаяйте проводники согласно схеме. (Если вы будете осторожны, контакты ввода-вывода можно припаять непосредственно к экрану ЖК-дисплея, в противном случае потребуются другие меры, например, не использовать экран в качестве экрана.)
Установите платы обратно в корпус, на этот раз надежно.
Загрузите и установите прошивку на Arduino .
Установите защитный экран ЖК-дисплея и включите устройство (подойдет сетевой шнур соответствующего напряжения или питание от USB-порта).
Верните держатель кюветы на место (без крышки) и используйте систему меню, чтобы выбрать «Калибровать». Светодиод загорится на несколько секунд — убедитесь, что большая часть света проходит максимально прямо через окна держателя кюветы и попадает на датчик. Если светодиод/датчик расположены высоко или низко, измените форму окон кюветы с помощью небольшого напильника или сверла подходящего размера.
После того, как светодиод будет правильно направлен, снимите держатель кюветы, выровняйте и закрепите крышку на корпусе с помощью четырех винтов M3 и шайб.
Вставьте держатель кюветы в отверстие в крышке и проверьте, что крышка плотно входит в углубление.
Следуйте соответствующему протоколу калибровки (еще не встроен в прошивку — ожидается).

Приложения

Наложенный платеж ^W

Медиа

Джошуа М. Пирс, « Открытая 3D-печать позволяет вам печатать собственные более дешевые медицинские устройства », Conversation , 28 февраля 2014 г.
3D-печать в лаборатории - Biolegend

См. также

Ссылки

↑ Пирс, Джошуа М. 2012. « Создание исследовательского оборудования с использованием бесплатного оборудования с открытым исходным кодом » . Science 337 (6100): 1303–1304. [1]

Данные страницы
Ключевые слова	открытый исходный код , наука , химия , научное оборудование с открытым исходным кодом , колориметр , 3D-печать
ЦУР	SDG09 Инновации и инфраструктура в промышленности
Авторы	Джошуа М. Пирс
Лицензия	CC-BY-SA-3.0
Организации	МОСТ , МТУ
Язык	Английский (en)
Переводы	Португальский , китайский , испанский , румынский , вьетнамский , словенский , итальянский , турецкий , украинский , корейский
Связанный	11 подстраниц , 28 страниц ссылка здесь
Псевдонимы	Колориметр с открытым исходным кодом
Влияние	12,991 просмотр страниц ( еще )
Созданный	30 января 2013 г. Джошуа М. Пирс
Последнее изменение	28 ноября 2024 г. Джошуа М. Пирс
Цитировать как	Джошуа М. Пирс (2013–2024). "Колориметр с открытым исходным кодом" . Appropedia . Получено 26 марта 2025 г. .
API-запросы	базовый , семантический , html , файлы , больше

[1] Пирс, Джошуа М. 2012. « Создание исследовательского оборудования с использованием бесплатного оборудования с открытым исходным кодом » . Science 337 (6100): 1303–1304. [1]

[ 1 ]