Open-source mobile water quality testing platform/ar

بيانات النشر
يكتب	ورق
عنوان	كارلي تشيرك بورن
وصف
المؤلفون
سنة	2015
لغة	الإنجليزية (en)
رخصة	CC-BY-SA-3.0
يرجى الاستشهاد به على النحو التالي:	باس واينن، جي سي أنزالون، وجوشوا إم بيرس، منصة اختبار جودة المياه المتنقلة مفتوحة المصدر . مجلة المياه والصرف الصحي والنظافة من أجل التنمية ، 4 (3)، ص 532-537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137 ( متاح للجميع)

بيانات المشروع
يكتب	نظام اختبار المياه
المؤلفون	باس وينين جي سي أنزالون جوشوا إم بيرس
موقع	ميشيغان ، الولايات المتحدة الأمريكية
حالة	مصمم نموذج نموذج أولي تم التحقق
تم التحقق بواسطة	معظم
سنين
بيان أوكه	تحميل

بيانات الجهاز
ملفات التصنيع	https://github.com/mtu-most/colorimeter
رخصة الأجهزة	CERN-OHL-S
الشهادات	ابدأ الحصول على شهادة إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHWA)

يُفصّل هذا المشروع منصةً مفتوحة المصدر لاختبار المياه، مُشتقة من مقياس الألوان مفتوح المصدر ، والمصنوعة من إلكترونيات مفتوحة المصدر ومكونات قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد. ويُعدّ هذا المشروع جزءًا من مشروع أوسع نطاقًا يهدف إلى خفض تكلفة المعدات العلمية باستخدام أجهزة مفتوحة المصدر . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} باس واينن، جي سي أنزالون، وجوشوا إم بيرس، منصة اختبار جودة المياه المتنقلة مفتوحة المصدر . مجلة المياه والصرف الصحي والنظافة من أجل التنمية ، 4 (3)، ص 532-537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137 ( متاح للجميع)

خلاصة

لا يزال العالم النامي يعاني من نقص حاد في إمكانية الحصول على مياه شرب آمنة. ورغم تطوير العديد من الطرق منخفضة التكلفة لمعالجة المياه الملوثة، إلا أن الحاجة ماسة إلى طرق منخفضة التكلفة لاختبار جودة المياه لتحديد مدى ملاءمة هذه التقنيات وفعاليتها وموثوقيتها. تقدم هذه الورقة البحثية منهجية لتصميم وتطوير والتحقق التقني من منصة اختبار مياه منخفضة التكلفة ومفتوحة المصدر. وتُعرض دراسة حالة طُوّرت فيها المنصة لتوفير كلٍ من قياس الألوان لتحديد الطلب البيولوجي على الأكسجين/الطلب الكيميائي على الأكسجين، وقياس التعكر باستخدام طريقة ISO 7027. وقد أسفر هذا النهج عن معدات تتمتع بنفس دقة الأدوات المتوفرة تجاريًا حاليًا، ولكن بتكلفة أقل بما يتراوح بين 7.5 و15 مرة. وخلصت الدراسة إلى أن تطوير الأجهزة مفتوحة المصدر يمثل حلاً واعدًا للمعدات اللازمة لإجراء قياسات جودة المياه في كلٍ من المناطق المتقدمة والنامية.

الكلمات المفتاحية

BOD؛ COD؛ قياس التعكر؛ أجهزة مفتوحة المصدر ؛ العكارة ؛ اختبار المياه

تصميم

ملفات التصميم :

البرامج الثابتة :

برنامج تشغيل الجهاز: https://github.com/mtu-most/colorimeter

قائمة المواد

ملفات المصدر

للحصول على أحدث المعلومات، يُرجى زيارة صفحة GitHub: https://github.com/mtu-most/colorimeter

للاستخدام في الطباعة ثلاثية الأبعاد:

للاستخدام في التحرير:

للحصول على أي مكتبات - انتقل مرة أخرى إلى موقع GitHub للحصول على معظم مكتبات SCAD .

المكونات المطلوبة

أردوينو فيو ولوحة برمجة، إذا لزم الأمر
لوحة AdaFruit LCD ووحدة LCD 3.3 فولت ( هام : إذا حصلت على شاشة LCD 5 فولت، فستحتاج إلى تزويدها بالطاقة من مصدر خارجي عند توصيلها بوحدة تحكم Fio، وذلك عن طريق توصيل المصدر الخارجي مباشرة بدبابيس اللوحة لـ GND1/GND2 و VIN - كما هو موضح في هذا الرابط) .
مصباح LED واحد يعمل بالأشعة تحت الحمراء بتردد 860 نانومتر
1x مصباح LED برتقالي 620 نانومتر (كلاهما بحجم T1 ¾ القياسي)
3x مشفرات ضوئية إلى تردد (TSL235R)
أسلاك، مكواة لحام، ولحام
خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد

تعليمات التركيب

قم بتلحيم مكونات لوحة AdaFruit وشاشة LCD باتباع التعليمات الموجودة على موقع Adafruit الإلكتروني . اختبر صحة كل شيء مع شاشة LCD عن طريق تشغيل كود AdaFruit الموجود في نفس صفحة التعليمات.

قم بتوصيل مصباحي LED وشاشة LCD والمستشعرات بلوحة Arduino Fio كما هو موضح في المخطط. حمّل كود البرنامج الثابت إلى لوحة Arduino واختبره للتأكد من عمله بشكل صحيح. هام : لتجميع البرنامج الثابت، ستحتاج إلى مكتبتي LcdMenu وDuplexFrequencyCounter من مستودع آخر .

الطباعة ثلاثية الأبعاد

في حال واجهت تشوهًا كبيرًا (انفصال الطبقات عن بعضها البعض)، يمكنك محاولة طباعة الغلاف على جزأين، باستخدام نماذج منفصلة: قبو الاختبار مع أجهزة الاستشعار من جهة، وصندوق شاشة LCD مع Arduino Fio من جهة أخرى.

تَخطِيط

عند وضع المكونات داخل الصندوق، قم بقص ثلاث لوحات دوائر مطبوعة (PCB) بأبعاد 200×350 مم، ثم قم بلحام كل مصباح LED على لوحة دوائر مطبوعة بحيث يكون مستشعر التشفير مواجهًا له (بحيث تحتوي كل لوحة دوائر مطبوعة على مصباح LED ومستشعر تشفير مرجعي). أما مستشعر التشفير الثالث والأخير، فيتم تركيبه على لوحة دوائر مطبوعة منفصلة. توضح الصور التالية تصميم المكونات داخل الصندوق:

عند الانتهاء، يمكنك إغلاق الصندوق بالمسامير ووضع الأزرار المطبوعة في مكانها.

عناصر القائمة

الاختباران هما قياس كثافة العظام (COD) وقياس كثافة العظام (Nephalometry). تتضمن القائمة الخيارات التالية (مدرجة حسب ترتيب استخدامها المعتاد):

سمك القد

الصفر – ضروري لإلغاء قيم مؤشر LED البرتقالي قبل القياس.
المعايرة - المعايرة ببساطة تعيد قيمة المستشعر.
القياس – ينتج عن القياس العكارة وقيم أخرى.

قياسات الأشعة السينية

إعادة المعايرة – تمحو المعايرة.
المعايرة – معايرة العينات. عادةً ما تتم المعايرة باستخدام محلول فورمازين القياسي للعكارة (400 وحدة عكارة نفيلومترية) المخفف بالماء المقطر. مثال : تحضير محاليل بتركيزات 2، 4، 40، 100، و200 وحدة عكارة نفيلومترية. ضع العينة في الجهاز، ثم اختر قياس العكارة ← معايرة.

تقوم وظيفة المعايرة بإرجاع "قراءة المعايرة | المزيد من الوقت مطلوب" حتى تتم قراءة خمس قيم، و "قراءة المعايرة | خطأ: رقم بعد الانتهاء من المعايرة".

القياس – تُرجع عملية القياس النتائج بوحدة NTU وفهرس. الفهرس هو ببساطة رقم تسلسلي لتسهيل تتبع القياسات – ويزداد بمقدار واحد بعد كل قياس.

تحذير

تتعدد جوانب جودة المياه. يُعدّ كلٌّ من الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) وقياس العكارة المائية مجرد مقياسين لخصائص محددة. وبحسب السياق الذي تعمل فيه والأسئلة التي تحاول الإجابة عنها، قد يكون هذان المقياسان كافيين أو غير كافيين!

التطبيقات

كود ^دبليو
جسم ^W
قياس التعكر ^W ، التعكر ^W
تقليل العكارة لتحسين عملية تطهير المياه بالطاقة الشمسية ^{[ 3 ]}

انظر أيضاً

في الأخبار

جهاز اختبار جودة المياه مفتوح المصدر - Hackaday
منصة اختبار المياه مفتوحة المصدر مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد - مجلة ميك
جهاز اختبار جودة المياه المطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد يوفر سعراً معقولاً وسهولة في الحمل لاختبار صلاحية المياه للشرب - الطباعة ثلاثية الأبعاد
جهاز اختبار جودة المياه مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مفتوح المصدر - 3Ders
تطهير المياه بالطاقة الشمسية - شبكة المياه
3D列印的開放原始碼水質測試平臺- اصنع تايوان
اختراق الأرض - العمارة الجماعية (بالإسبانية)
اختبار Drukowany wody مفتوح المصدر Swiatdruku3D (البولندية)

مراجع

↑ مختبر المصادر المفتوحة
↑ بيرس، جوشوا م. 2012. " بناء معدات بحثية باستخدام أجهزة مجانية ومفتوحة المصدر. " مجلة ساينس 337 (6100): 1303-1304. [1]
↑ بريتني داوني وجوشوا م. بيرس، "تحسين طريقة التطهير الشمسي للمياه (SODIS) عن طريق تقليل العكارة باستخدام كلوريد الصوديوم"، مجلة المياه والصرف الصحي والنظافة من أجل التنمية 2(2)، ص 87-94 (2012). DOI الوصول المفتوح

بيانات الصفحة
جزء من	أكثر المشاريع والمنشورات المنجزة
الكلمات المفتاحية	أوسات ، البصريات مفتوحة المصدر ، الطباعة ثلاثية الأبعاد ، المياه ، اختبار المياه ، جودة المياه ، الأجهزة مفتوحة المصدر ، الأجهزة العلمية مفتوحة المصدر ، مقياس الألوان مفتوح المصدر ، المياه والصرف الصحي في البلدان النامية
أهداف التنمية المستدامة	الهدف السادس من أهداف التنمية المستدامة: المياه النظيفة والصرف الصحي
المؤلفون	جوشوا م. بيرس
رخصة	CC-BY-SA-3.0
المنظمات	معظم ، إم تي يو
لغة	الإنجليزية (en)
الترجمات	الفرنسية ، الفيتنامية ، الروسية ، التركية ، السلوفينية ، الإسبانية ، البولندية ، الصينية ، البرتغالية
متعلق ب	9 صفحات فرعية ، 65 صفحة، الرابط هنا
إعادة التوجيه	مشاريع اختبار جودة المياه المنزلية / منصة اختبار متنقلة مفتوحة المصدر ، مشاريع اختبار جودة المياه المنزلية / منصة اختبار متنقلة مفتوحة المصدر
المشاهدات	5791 مشاهدة للصفحة ( إحصائيات )
مخلوق	١٣ مايو ٢٠١٤ بقلم جوشوا م. بيرس
آخر تعديل	18 يناير 2026 بواسطة 2405:8D40:4471:4ABC:522B:73FF:FE0A:1B91
يرجى الاستشهاد به على النحو التالي:	جوشوا م. بيرس (2014-2026). "منصة اختبار جودة المياه المتنقلة مفتوحة المصدر" . أبروبيديا . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2026 .
استعلامات واجهة برمجة التطبيقات	أساسي ، دلالي ، HTML ، ملفات ، المزيد

[1] مختبر المصادر المفتوحة

[2] بيرس، جوشوا م. 2012. " بناء معدات بحثية باستخدام أجهزة مجانية ومفتوحة المصدر. " مجلة ساينس 337 (6100): 1303-1304. [1]

[3] بريتني داوني وجوشوا م. بيرس، "تحسين طريقة التطهير الشمسي للمياه (SODIS) عن طريق تقليل العكارة باستخدام كلوريد الصوديوم"، مجلة المياه والصرف الصحي والنظافة من أجل التنمية 2(2)، ص 87-94 (2012). DOI الوصول المفتوح

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]