Open-source mobile water quality testing platform/pt

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Este projeto detalha uma plataforma de teste de água de código aberto derivada do colorímetro de código aberto , que é feita 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 ] [ 2 ]} Bas Wijnen, GC Anzalone e Joshua M. Pearce, Plataforma móvel de teste de qualidade da água de código aberto . Journal of Water, Sanitation and Hygiene for Development , 4 (3) pp. 532–537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137 acesso aberto

Os países em desenvolvimento continuam sofrendo com a falta de acesso à água potável segura. Embora muitos métodos de baixo custo tenham sido desenvolvidos para tratar água contaminada, métodos de baixo custo para testes de qualidade da água são necessários para determinar se essas tecnologias apropriadas são necessárias, eficazes e confiáveis. Este artigo apresenta uma metodologia para o projeto, desenvolvimento e validação técnica de uma plataforma de baixo custo e código aberto (OS) para testes de água. Um estudo de caso é apresentado, no qual a plataforma foi desenvolvida para fornecer tanto a colorimetria para demanda bioquímica de oxigênio/demanda química de oxigênio quanto a nefelometria para medir a turbidez usando o método ISO 7027. Essa abordagem resultou em um equipamento tão preciso quanto as ferramentas comerciais atualmente disponíveis, mas com um custo entre 7,5 e 15 vezes menor. Conclui-se que o desenvolvimento de hardware de código aberto é uma solução promissora para os equipamentos necessários para realizar medições de qualidade da água tanto em regiões desenvolvidas quanto em desenvolvimento.

DBO; DQO; nefelometria; hardware de código aberto ; turbidez ; análise de água

• Arquivos de projeto :

• Firmware :

Firmware do dispositivo: https://github.com/mtu-most/colorimeter

Para obter a versão mais atualizada, consulte a página do GitHub: https://github.com/mtu-most/colorimeter

Para uso em impressão 3D:

• Arquivo: Colorímetro v02.stl
• Arquivo: Board-clip.stl
• Arquivo:Adafruit-lcd.stl

Para fins de edição:

• Arquivo:Testscadfileupload.scad
• Arquivo:Colorímetro v02.scad
• Arquivo:Suporte para cubeta.stl
• Arquivo: IV tracer box.scad

Para obter informações sobre bibliotecas, acesse o GitHub para encontrar a maioria das bibliotecas SCAD .

• Arduino Fio e uma placa de programação, se necessário.
• Shield LCD da Adafruit e uma unidade LCD de 3,3 V ( Importante : se você adquirir um LCD de 5 V, será necessário alimentá-lo com uma fonte externa ao conectá-lo ao controlador Fio, conectando a fonte externa diretamente aos pinos GND1/GND2 e VIN do shield, conforme indicado neste link) .
• 1 LED infravermelho de 860 nm
• 1 LED laranja de 620nm (ambos no tamanho padrão T1 ¾)
• 3x codificadores de luz para frequência (TSL235R)
• Fios, ferro de soldar e solda.
• Filamento para impressões 3D

Solde os componentes do shield e do LCD da Adafruit seguindo o tutorial no site da Adafruit . Teste se tudo está correto com o LCD executando o código da Adafruit na mesma página do tutorial.

Conecte os dois LEDs, o LCD e os sensores ao Arduino Fio conforme mostrado no esquema. Carregue o código do firmware no Arduino e teste se tudo está funcionando corretamente. Importante : para compilar o firmware, você precisa das bibliotecas LcdMenu e DuplexFrequencyCounter de outro repositório .

Caso você observe deformações significativas (camadas se separando umas das outras), você pode tentar imprimir a caixa em duas partes, usando modelos separados: a caixa de teste com os sensores, por um lado, e a caixa para o LCD com o Arduino Fio, por outro.

Ao montar a caixa, corte 3 placas de circuito impresso (PCBs) de 200x350mm e solde cada LED em uma PCB com o sensor do encoder voltado para ele (assim, cada PCB terá um LED e um encoder de referência). O terceiro e último sensor do encoder será montado em uma PCB separada. As imagens a seguir mostram o layout interno da caixa:

Ao terminar, você pode fechar a caixa com os parafusos e colocar os botões impressos no lugar.

Os dois exames são COD (Dano Crônico) e Nefalometria. O menu oferece as seguintes opções (listadas na ordem em que são normalmente usadas):

BACALHAU

• Zero – necessário para zerar os valores do LED laranja antes da medição.
• Calibrar – a calibração simplesmente retorna o valor do sensor.
• Medição – a medição retorna a turbidez e outros valores.

Nefalometria

• Recalibrar – apaga a calibração.
• Calibrar – calibrar as amostras. Normalmente, isso é feito com o Padrão de Turbidez de Formazina (400 NTU) diluído em água destilada. Exemplo : Prepare soluções de 2, 4, 40, 100 e 200 NTU. Coloque uma amostra no aparelho e selecione Nefalometria → Calibrar.

A função Calibrate retorna "Leitura de Calibração | Mais tempo necessário" até que cinco valores sejam lidos e "Leitura de Calibração | Erro: número" após a conclusão da calibração.

• Medição – a medição retorna resultados em NTU e índice. O índice é simplesmente um número de série para facilitar o controle das medições – ele aumenta em um após cada medição.

A qualidade da água envolve muitos aspectos. A DQO (Demanda Química de Oxigênio) e a nefalometria são apenas duas medições de propriedades específicas. Dependendo do contexto em que você está trabalhando e das perguntas que está tentando responder, essas duas medições podem ou não ser suficientes!

• COD ^W
• BOD ^W
• nefelometria ^W , turbidez ^W
• Diminuir a turbidez para otimizar a desinfecção solar da água ^{[ 3 ]}

• Colorímetro de código aberto
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• Testador de qualidade da água de código aberto - Hackaday
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