Open-source colorimeter/zh
该项目详细介绍了一种开源比色计，它由开源电子设备和 3D 可打印组件制成。这是一个更大的项目的一部分，旨在利用开源硬件降低科学设备的成本。[1]
来源
Anzalone GC、Glover AG、Pearce JM。开源比色计。传感器。2013；13(4):5338-5346。doi:10.3390/s130405338开放获取
摘要 过去
，与研究相关的传感器和工具一直非常复杂，但由于成本高昂，只有一小部分资金充足的研究人员能够采用。本文提供了一种将开源方法应用于比色计设计和开发的方法。本文讨论了一款 3D 打印开源比色计，该比色计仅使用开源硬件和软件解决方案以及现成的分立元件，并将其性能与商用便携式比色计进行了比较。性能评估采用为封闭回流化学需氧量 (COD) 方法准备的商用小瓶。这种方法将可靠的封闭回流 COD 的成本降低了两个数量级，使其成为绝大多数潜在用户的经济替代方案。开源比色计表现出良好的可重复性，并可作为进一步开发和衍生设计用于其他类似用途（如浊度法）的平台。这种方法有望让最需要这些仪器的欠发达和发展中国家实验室以前所未有的方式获得基于低成本传感器的先进仪器。
关键词
开源；开源硬件；比色法；COD；Arduino；RepRap；3D 打印机；开源传感器；化学需氧量；开源比色计
介绍
比色分析法可能是测定溶解物质浓度最常用的方法。许多溶解物质吸收特定波长的光，当光穿过给定长度的溶液时，吸收的量会随着物质浓度的增加而增加；浓度越高吸收的光越多。吸收率和浓度之间的关系由比尔-朗伯定律[2]定义。
比色计或分光光度计用于测量特定波长的吸收率。通常对光进行过滤，只允许测量物质的吸收峰波长处的窄带光通过。该仪器通常以浓度单位报告结果，但也报告吸光度单位或透射率。
设计文件：http://www.thingiverse.com/thing:45443
固件： http: //github.com/mtu-most/colorimeter
物料清单
- Arduino Uno
- Adafruit LCD 屏蔽（http://www.adafruit.com/products/772）
- 峰值在 606nm 左右的 LED（例如：LEF3833 http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/333665.pdf）
- 适合您选择的 LED 的电阻器
- TSL230R 光频传感器
- 原型板（如：http ://radioshack.com/product/index.jsp?productId=2102845&znt_campaign=Category_CMS&znt_source=CAT&znt_medium=RSCOM&znt_content=CT2032230 ）
- 导体（Cat 5 电缆效果很好）
- 黑色 ABS 或 PLA 灯丝
- 12 个 M3 螺丝（任意长度；10-12 毫米即可）
- 12 个 M3 螺母
- 20 个 M3 垫圈
指示
- 打印零件并清理干净，使所有零件完美契合。将 M3 螺母推入机箱主体每个角落的相应插槽中 - 插槽朝内部打开。
- 将原型板切割成适当的尺寸（约 27 毫米 x 46 毫米）并钻孔以匹配外壳侧面的孔。
- 使用几个螺丝将电路板松散地固定在机壳内部，然后将比色皿支架推入到位（无盖子），并标记必须将传感器和 LED 放置在电路板上的大致位置，以与比色皿支架上的窗口对齐。
- 从外壳中取出电路板，并将元件焊接到标记点处的相应电路板上。将 LED 引线留得稍长一些，以便可以移动它以将光束对准孔。
- 根据原理图焊接导体。（如果小心的话，可以将 io 引脚直接焊接到 LCD 屏蔽罩上，否则将需要不同的方法，例如不将屏蔽罩用作屏蔽罩。）
- 将电路板重新装回盒子中，这次要牢固。
- 在Arduino上下载并安装固件。
- 安装 LCD 屏蔽并为设备供电（适当电压的剩余壁式电源或 USB 电源即可）。
- 将比色皿支架放回原位（不盖盖子），然后使用菜单系统选择“校准”。LED 将亮起几秒钟 - 确保大部分光线尽可能笔直地穿过比色皿支架窗口并照射到传感器上。如果 LED/传感器过高或过低，请使用小号鼠尾锉或合适尺寸的钻头重塑比色皿窗口。
- 正确瞄准 LED 后，取下比色皿支架，并使用四颗 M3 螺钉和垫圈将盖子对齐并固定在外壳上。
- 将比色皿支架推入盖子的开口处，并检查盖子是否与凹槽紧密贴合。
- 遵循适当的协议进行校准（尚未内置到固件中 - 即将推出）。
应用
媒体
- Joshua M. Pearce，“开源 3D 打印让您可以打印自己的更便宜的健康设备”，对话，2014 年 2 月 28 日。
- 实验室中的 3D 打印- Biolegend
参见
参考
- ↑ Pearce, Joshua M. 2012. “使用免费、开源硬件构建研究设备。 ” Science 337 (6100): 1303–1304. [1]