Open-source colorimeter/uk

Дані проекту
Автори	Joshua M. Pearce Anzalone GC Glover AG
Розташування	Мічиган , США
Статус	Розроблено Змодельований Прототипований Перевірено
Перевірено	БІЛЬШІСТЬ
Маніфест OKH	Завантажити

Дані пристрою
Ліцензія на обладнання	CERN-OHL-S
Сертифікати	Розпочати сертифікацію OSHWA

Цей проект детально описує колориметр із відкритим вихідним кодом , який складається з електроніки з відкритим вихідним кодом і компонентів для 3D-друку. Це частина великого проекту зі зниження вартості наукового обладнання з використанням обладнання з відкритим кодом . ^{[ 1 ]}

Джерело
Anzalone GC, Glover AG, Pearce JM. Колориметр з відкритим вихідним кодом . Датчики . 2013 рік; 13(4):5338-5346. doi:10.3390/s130405338 відкритий доступ

Анотація
Висока вартість того, що історично вважалося складними дослідницькими датчиками та інструментами, обмежила їх застосування відносно невеликою групою добре фінансованих дослідників. У цьому документі представлено методологію застосування підходу з відкритим кодом до проектування та розробки колориметра. Обговорюється тривимірний колориметр із відкритим вихідним кодом, який можна друкувати, у якому використовуються лише апаратні та програмні рішення з відкритим кодом і легкодоступні дискретні компоненти, а також порівнюється його продуктивність із комерційним портативним колориметром. Ефективність оцінюється за допомогою комерційних флаконів, підготовлених для методу закритого рефлюксу з хімічним споживанням кисню (ХПК). Цей підхід знизив вартість надійного закритого рефлюксного COD на два порядки, зробивши його економічною альтернативою для переважної більшості потенційних користувачів. Колориметр із відкритим вихідним кодом продемонстрував хорошу відтворюваність і служить платформою для подальшого розвитку та створення дизайну для інших подібних цілей, таких як нефелометрія. Цей підхід обіцяє безпрецедентний доступ до складної апаратури на основі недорогих датчиків для тих, хто цього найбільше потребує, а саме для слаборозвинутих світових лабораторій.

Ключові слова

відкритий код ; обладнання з відкритим кодом ; колориметрія; COD ; Arduino ; RepRap ; 3-D принтер ; датчик з відкритим кодом; хімічне споживання кисню; колориметр з відкритим кодом

Вступ

Колориметричні аналітичні методи, ймовірно, є найбільш часто застосовуваними методами для визначення концентрації розчинених речовин. Багато розчинених частинок поглинають світло певної довжини хвилі, і кількість, поглинена, коли світло проходить через дану довжину розчину, збільшується зі збільшенням концентрації речовини; вищі концентрації поглинають більше світла, ніж нижчі. Зв'язок між поглинанням і концентрацією визначається законом Беера-Ламберта [2] .

Для вимірювання поглинання на певній довжині хвилі використовується колориметр або спектрофотометр. Світло зазвичай фільтрують, щоб пропускати лише вузьку смугу світла на піковій довжині хвилі поглинання для вимірюваного виду. Пристрій зазвичай повідомляє результати в одиницях концентрації, але також повідомляє одиниці поглинання або пропускання.

Файли дизайну : http://www.thingiverse.com/thing:45443

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

BOM

Arduino Uno
РК-екран Adafruit ( http://www.adafruit.com/products/772 )
Світлодіод має пік близько 606 нм (наприклад: LEF3833 http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/333665.pdf )
Відповідний резистор для вибраного вами світлодіода
Світло-частотний датчик TSL230R
Прото-дошка (наприклад: http://radioshack.com/product/index.jsp?productId=2102845&znt_campaign=Category_CMS&znt_source=CAT&znt_medium=RSCOM&znt_content=CT2032230 )
Провідники (кабель Cat 5 чудово працює)
Чорна нитка ABS або PLA
12 гвинтів M3 (майже будь-якої довжини; 10-12 мм добре)
12 гайок М3
20 шайб М3

Інструкції

Роздрукуйте деталі та очистіть їх, щоб усе гарно поєдналося. Вставте гайки M3 у відповідні гнізда в кожному куті корпусу - гнізда відкриваються всередину.
Виріжте протоплату до потрібного розміру (приблизно 27 мм х 46 мм) і просвердліть отвори, щоб збігатися з отворами на боках корпусу.
Нещільно прикріпіть плати до внутрішньої частини корпусу за допомогою пари гвинтів кожну та вставте тримач кювети на місце (без кришки) і позначте приблизні місця, де датчик і світлодіод повинні бути розміщені на платах, щоб вирівняти з вікнами в кюветі. тримач.
Вийміть плати з корпусу та припаяйте компоненти до відповідних плат у позначених точках. Залиште провід світлодіода трохи довгими, щоб його можна було перемістити, щоб направити промінь крізь отвір.
Припаяйте провідники згідно зі схемою. (Виводи io можна припаяти безпосередньо до екрана РК-дисплея, якщо ви будете обережні, інакше знадобляться інші засоби, наприклад не використовувати щит як екран.)
Вставте плати назад у корпус, цього разу міцно.
Завантажте та встановіть мікропрограму на Arduino .
Встановіть екран РК-дисплея та живіть пристрій (підійде надлишкова стінна бородавка відповідної напруги або живлення через USB).
Поверніть тримач кювети на місце (без кришки) і за допомогою системи меню виберіть «Калібрувати». Світлодіод засвітиться на кілька секунд - переконайтеся, що більшість світла проходить якомога пряміше через віконця тримача кювети та потрапляє на датчик. Якщо світлодіод/датчик горить високо або низько, змініть форму кюветних вікон за допомогою невеликого напилка для щурячих хвостів або свердла відповідного розміру.
Після правильного наведення світлодіода зніміть тримач кювети, вирівняйте та прикріпіть кришку до корпусу за допомогою чотирьох гвинтів M3 і шайб.
Просуньте тримач кювети через отвір у кришці та переконайтеся, що кришка добре входить у виїмку.
Дотримуйтеся відповідного протоколу для калібрування (ще буде вбудовано у мікропрограму – буде готово).

Додатки

COD ^W

ЗМІ

Джошуа М. Пірс, « 3D-друк із відкритим вихідним кодом дозволяє вам друкувати власні дешевші пристрої для здоров’я », Розмова , 28 лютого 2014 р.
3D-друк в лабораторії - Biolegend

Дивіться також

Література

↑ Pearce, Joshua M. 2012. " Building Research Equipment with Free, Open Source Hardware. " Science 337 (6100): 1303–1304. [1]

Дані сторінки
Ключові слова	відкритий код , наука , хімія , наукове обладнання з відкритим вихідним кодом , колориметр , 3D друк
SDG	SDG09 Галузеві інновації та інфраструктура
Автори	Джошуа М. Пірс
Ліцензія	CC-BY-SA-3.0
організації	МОСТ , МТУ
Мова	англійська (en)
Переклади	португальська , китайська , іспанська , румунська , в'єтнамська , словенська , італійська , турецька
Пов'язані	8 підсторінок , 25 сторінок посилання тут
Псевдоніми	Колориметр з відкритим кодом
Вплив	12 884 перегляди сторінок ( більше )
Створено	30 січня 2013 р . Джошуа М. Пірс
Востаннє змінено	28 листопада 2024 р . Джошуа М. Пірс
Цитувати як	Джошуа М. Пірс (2013–2024). «Колориметр з відкритим кодом» . Апропедія . Процитовано 24 січня 2025 .
API запити	базовий , семантичний , html , файли тощо

[1] Pearce, Joshua M. 2012. " Building Research Equipment with Free, Open Source Hardware. " Science 337 (6100): 1303–1304. [1]

[ 1 ]