Open-source mobile water quality testing platform/ru

Данные публикации
Тип	Бумага
Заголовок	Мобильная платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом
Описание
Авторы
Год	2014
Язык	Английский (en)
Лицензия	CC-BY-SA-3.0
Цитировать как	Бас Вийнен, Г. К. Анзалоне и Джошуа М. Пирс, Мобильная платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом . Журнал «Вода, санитария и гигиена для развития» , 4 (3) стр. 532–537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137, открытый доступ.

Данные проекта
Тип	Система тестирования воды
Авторы	Бас Вейнен Г.К. Анзалоне Джошуа М. Пирс
Расположение	Мичиган , США
Статус	Разработанный Смоделированный Прототип Проверено
Проверено	БОЛЬШИНСТВО
Годы
Манифест ОКХ	Скачать

Данные устройства
Производственные файлы	https://github.com/mtu-most/colorimeter
Лицензия на оборудование	ЦЕРН-OHL-S
Сертификаты	Начать сертификацию OSHWA

В этом проекте подробно описывается платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом , созданная на основе колориметра с открытым исходным кодом , который создан из электронных компонентов с открытым исходным кодом и компонентов, печатаемых на 3D-принтере. Это часть более крупного проекта по снижению стоимости научного оборудования с использованием оборудования с открытым исходным кодом . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Бас Вейнен, Г.К. Анзалоне и Джошуа М. Пирс, Мобильная платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом . Журнал «Вода, санитария и гигиена для развития» , 4 (3) стр. 532–537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137, открытый доступ.

Аннотация

Развивающийся мир по-прежнему страдает от нехватки доступа к безопасной питьевой воде. Несмотря на то, что разработано множество недорогих методов очистки загрязненной воды, необходимы недорогие методы анализа качества воды, чтобы определить, необходимы ли эти технологии, эффективны и надежны. В данной статье представлена методология проектирования, разработки и технической валидации недорогой платформы с открытым исходным кодом (ОС) для анализа воды. Представлен пример разработки платформы, обеспечивающей как колориметрию для биохимического/химического потребления кислорода, так и нефелометрию для измерения мутности по методу ISO 7027. Этот подход позволил создать оборудование, которое обладает такой же точностью, но стоит в 7,5–15 раз меньше, чем существующие коммерчески доступные приборы. Сделан вывод о том, что разработка оборудования ОС является перспективным решением для оборудования, необходимого для проведения измерений качества воды как в развитых, так и в развивающихся регионах.

Ключевые слова

БПК; ХПК; нефелометрия; оборудование с открытым исходным кодом ; мутность ; анализ воды

Дизайн

Файлы дизайна :

Прошивка :

Прошивка устройства: https://github.com/mtu-most/colorimeter

Спецификация

Исходные файлы

Для получения самой актуальной информации посетите страницу GitHub: https://github.com/mtu-most/colorimeter

Для 3D-печати используйте:

Для редактирования используйте:

Для любых библиотек - снова идите на github за БОЛЬШИНСТВОМ библиотек SCAD .

Необходимые компоненты

Arduino Fio и плата программатора, если необходимо
Щит AdaFruit LCD и блок ЖК-дисплея на 3,3 В ( Важно : если у вас ЖК-дисплей на 5 В, вам потребуется запитать его от внешнего источника при подключении к контроллеру Fio, подключив внешний источник напрямую к контактам экрана для GND1/GND2 и VIN, как указано по этой ссылке ).
1x 860 нм инфракрасный светодиод
1 оранжевый светодиод 620 нм (оба стандартных размера T1 ¾)
3x преобразователя света в частоту (TSL235R)
Провода, паяльник и припой
Филамент для 3D-печати

Инструкции по сборке

Припаяйте компоненты шилда AdaFruit и ЖК-дисплея, следуя руководству на сайте Adafruit . Проверьте правильность работы ЖК-дисплея, запустив код AdaFruit на той же странице руководства.

Подключите два светодиода, ЖК-дисплей и датчики к Arduino Fio, как показано на схеме. Загрузите код прошивки в Arduino и проверьте, всё ли работает правильно. Важно : для компиляции прошивки вам потребуются библиотеки LcdMenu и DuplexFrequencyCounter из другого репозитория .

3D-печать

В случае возникновения значительных деформаций (слои отходят друг от друга) можно попробовать напечатать корпус из двух частей, используя отдельные модели: с одной стороны — тестовую камеру с датчиками, с другой — корпус для ЖК-дисплея с Arduino Fio.

Макет

При установке в коробку вырежьте три печатные платы размером 200x350 мм и припаяйте каждый светодиод к плате так, чтобы энкодер был направлен на неё (таким образом, на каждой плате будет светодиод и эталонный энкодер). Третий энкодер устанавливается на отдельной плате. На следующих изображениях показана компоновка внутри коробки:

Закончив работу, закройте коробку винтами и прикрепите напечатанные кнопки к ней.

Пункты меню

Два теста — это COD и нефалометрия. Меню предлагает следующие опции (перечислены в порядке их обычного использования):

наложенный платеж

Ноль – необходимо обнулить значения оранжевого светодиода перед измерением.
Калибровка – калибровка просто возвращает значение датчика.
Измерение – измерение возвращает мутность и другие значения.

Нефалометрия

Повторная калибровка – стирает калибровку.
Калибровка – откалибруйте образцы. Обычно это делается с помощью стандарта мутности формазина (400 NTU), разбавленного дистиллированной водой. Пример : приготовьте растворы с концентрацией 2, 4, 40, 100 и 200 NTU. Поместите образец в прибор и выберите «Нефалометрия» → «Калибровка».

Функция калибровки возвращает «Считывание калибровки | Требуется больше времени», пока не будут считаны пять значений, и «Считывание калибровки | Ошибка: число» после завершения калибровки.

Измерение – результаты измерений возвращаются в единицах NTU и индексе. Индекс – это просто порядковый номер для облегчения отслеживания измерений – он увеличивается на единицу после каждого измерения.

Предупреждение

Качество воды определяется многими факторами. ХПК и нефалометрия — это лишь два измерения конкретных свойств. В зависимости от контекста вашей работы и вопросов, на которые вы пытаетесь ответить, этих двух измерений может быть достаточно или недостаточно!

Приложения

COD ^W
БПК ^Вт
нефелометрия ^W , мутность ^W
Уменьшение мутности для оптимизации дезинфекции воды с помощью солнечной энергии ^{[ 3 ]}

См. также

В новостях

Тестер качества воды с открытым исходным кодом — Hackaday
Платформа для тестирования воды с открытым исходным кодом напечатана на 3D-принтере — журнал Make
Напечатанное на 3D-принтере устройство для проверки качества воды обеспечивает доступность и портативность для проверки пригодности воды к использованию — 3D-печать
3D-принтер для проверки качества воды с открытым исходным кодом — 3Ders
Солнечная дезинфекция воды — The Water Network
3D-изображение 開放原始碼水質測試平臺- Make Taiwan
Hack the Earth - Arquitecturas Colectivas (испанский)
Drukowany тестер wody с открытым исходным кодом Swiatdruku3D (польский)

Ссылки

↑ Лаборатория открытого исходного кода
↑ Пирс, Джошуа М. 2012. « Создание исследовательского оборудования с использованием бесплатного оборудования с открытым исходным кодом » . Science 337 (6100): 1303–1304. [1]
↑ Бриттни Доуни и Джошуа М. Пирс, «Оптимизация метода солнечной дезинфекции воды (SODIS) путем снижения мутности с помощью NaCl», Журнал «Вода, санитария и гигиена для развития» 2(2) стр. 87–94 (2012). DOI: открытый доступ.

Данные страницы
Часть	НАИБОЛЕЕ завершенных проектов и публикаций
Ключевые слова	OSAT , оптика с открытым исходным кодом , 3D-печать , вода , тестирование воды , качество воды , оборудование с открытым исходным кодом , научное оборудование с открытым исходным кодом , колориметр с открытым исходным кодом , водоснабжение и санитария для развивающихся стран
ЦУР	SDG06 Чистая вода и санитария
Авторы	Джошуа М. Пирс
Лицензия	CC-BY-SA-3.0
Организации	МОСТ , МТУ
Язык	Английский (en)
Переводы	китайский , французский , турецкий , словенский , польский , португальский , испанский , русский , вьетнамский
Связанный	9 подстраниц , 57 страниц, ссылка здесь
Перенаправления	Проекты самодельных тестеров качества воды/мобильная платформа для тестирования с открытым исходным кодом , проекты самодельных тестеров качества воды/мобильная платформа для тестирования с открытым исходным кодом
Просмотры	5565 просмотров страниц ( аналитика )
Созданный	13 мая 2014 г. Джошуа М. Пирс
Последнее редактирование	4 апреля 2025 г. , StandardWikitext bot
Цитировать как	Джошуа М. Пирс (2014–2025). «Мобильная платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом» . Appropedia . Дата обращения: 17 июля 2025 г.
API-запросы	базовый , семантический , html , файлы , другое

[1] Лаборатория открытого исходного кода

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

[3] Бриттни Доуни и Джошуа М. Пирс, «Оптимизация метода солнечной дезинфекции воды (SODIS) путем снижения мутности с помощью NaCl», Журнал «Вода, санитария и гигиена для развития» 2(2) стр. 87–94 (2012). DOI: открытый доступ.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]