Ta projekt podrobno opisuje odprtokodno platformo za testiranje vode , ki izhaja iz odprtokodnega kolorimetra , ki je izdelan iz odprtokodne elektronike in komponent za 3-D tiskanje. To je del večjega projekta za zmanjšanje stroškov znanstvene opreme z uporabo odprtokodne strojne opreme . [1] [2] Bas Wijnen, GC Anzalone in Joshua M. Pearce, Odprtokodna mobilna platforma za testiranje kakovosti vode . Journal of Water, Sanitation and Hygiene for Development , 4 (3) str. 532–537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137 odprt dostop
Vsebina
Povzetek
Svet v razvoju še vedno pesti pomanjkanje dostopa do varne pitne vode. Čeprav je bilo razvitih veliko poceni metod za obdelavo onesnažene vode, so potrebne nizkocenovne metode za testiranje kakovosti vode, da se ugotovi, ali so te ustrezne tehnologije potrebne, učinkovite in zanesljive. Ta dokument ponuja metodologijo za načrtovanje, razvoj in tehnično validacijo poceni, odprtokodne (OS) platforme za testiranje vode. Predstavljena je študija primera, v kateri je platforma razvita za zagotavljanje kolorimetrije za biokemično porabo kisika/kemično porabo kisika in nefelometrije za merjenje motnosti z uporabo metode ISO 7027. Rezultat tega pristopa je oprema, ki je enako natančna, vendar stane med 7,5 in 15-krat. manj kot trenutno komercialno dostopna orodja. Ugotovljeno je bilo, da je razvoj strojne opreme OS obetavna rešitev za opremo, potrebno za izvajanje meritev kakovosti vode v razvitih regijah in regijah v razvoju.
Ključne besede
BOD; COD; nefelometrija; odprtokodna strojna oprema ; motnost ; testiranje vode
Oblikovanje
- Oblikovalske datoteke :
- Vdelana programska oprema :
Vdelana programska oprema naprave: https://github.com/mtu-most/colorimeter
BOM
Izvorne datoteke
Za najbolj posodobljeno - glejte stran github: https://github.com/mtu-most/colorimeter
Za 3D tiskanje uporabite:
Za urejanje uporabite:
- Datoteka:Board clip.scad
- Datoteka: Kolorimeter v02.scad
- Datoteka: Držalo za kivete.stl
- Datoteka: IV tracer box.scad
Za katere koli knjižnice - znova pojdite na github za NAJVEČ knjižnic SCAD .
Zahtevane komponente
- Arduino Fio in programsko ploščo, če je potrebno
- AdaFruit LCD shield in 3,3 V LCD enota ( Pomembno : če dobite 5 V LCD, ga boste morali pri povezovanju s krmilnikom Fio napajati iz zunanjega vira, tako da zunanjo povezavo priključite neposredno na zatiče oklopa za GND1/GND2 in VIN - kot je navedeno na tej povezavi .
- 1x 860nm infrardeča LED
- 1x 620nm oranžna LED (obe standardni velikosti T1 ¾)
- 3x svetlobni frekvenčni kodirniki (TSL235R)
- Žice, spajkalnik in spajka
- Filament za 3D tisk
Navodila za izdelavo
Spajkajte komponente AdaFruit shield in LCD po navodilih na spletnem mestu Adafruit . Preverite, ali je z LCD-jem vse pravilno, tako da zaženete kodo AdaFruit na isti strani z vadnicami.
Povežite dve LED diodi, LCD in senzorje na Arduino Fio, kot je prikazano na shemi. Naložite kodo vdelane programske opreme v Arduino in preizkusite, ali vse deluje pravilno. Pomembno : za prevajanje vdelane programske opreme potrebujete knjižnici LcdMenu in DuplexFrequencyCounter iz drugega repozitorija .
3D tiskanje
V primeru, da pride do obsežnega zvijanja (plasti se odmikajo druga od druge), lahko poskusite ohišje natisniti v dveh delih z uporabo ločenih modelov: testni trezor s senzorji na eni strani in škatla za LCD z Arduino Fio pa na drugi strani.
Postavitev
Ko vstavite v škatlo, izrežite 3 tiskana vezja velikosti 200 x 350 mm in prispajkajte vsako LED na tiskano vezje tako, da senzor kodirnika gleda vanjo (tako da bo vsako tiskano vezje imelo LED in referenčni kodirnik). Zadnji tretji senzor kodirnika je nameščen na lastnem tiskanem vezju. Naslednje slike prikazujejo postavitev v škatli:
Ko končate, lahko škatlo zaprete z vijaki in namestite natisnjene gumbe.
Elementi menija
Dva testa sta KPK in nefalometrija. Meni ponuja naslednje možnosti (navedene v vrstnem redu, v katerem se običajno uporabljajo):
COD
- Nič – potrebno za izničenje vrednosti oranžne LED pred merjenjem.
- Umerjanje – umerjanje samo vrne vrednost senzorja.
- Izmeri – meritev vrne motnost in druge vrednosti.
Nefalometrija
- Ponovno kalibriraj – izbriše kalibracijo.
- Umerjanje – umerjanje vzorcev. Običajno se izvaja s standardom motnosti formazina (400 NTU), razredčenim z destilirano vodo. Primer : Pripravite raztopine 2, 4, 40, 100 in 200 NTU. Vstavite vzorec v napravo in izberite Nephalometry → Calibrate.
Funkcija kalibracije vrne "Branje kalibracije | Potreben je več časa", dokler ni prebranih pet vrednosti, in "Branje kalibracije | Napaka: številka po končanem umerjanju".
- Izmeri – meritev vrne rezultate v NTU in indeksu. Indeks je preprosto serijska številka za lažje spremljanje meritev – po vsaki meritvi se poveča za ena.
Opozorilo
Obstaja veliko vidikov kakovosti vode. KPK in nefalometrija sta le dve meritvi specifičnih lastnosti. Odvisno od konteksta, v katerem delate, in vprašanj, na katera poskušate odgovoriti, sta lahko ti dve meritvi dovolj ali pa tudi ne!
Aplikacije
- COD W
- BOD W
- nefelometrija W , motnost W
- Zmanjšanje motnosti za optimizacijo solarne dezinfekcije vode [3]
Glej tudi
- Odprtokodni kolorimeter
- Odprtokodni laboratorij
- Odprtokodni fotometrični sistem za encimsko kvantifikacijo nitratov
- Odprtokodna optika
- Izdelava raziskovalne opreme z brezplačno, odprtokodno strojno opremo
- Odprtokodna znanost
- Odprtokodni 3-D tisk OSAT
- Odprtokodna strojna oprema
V Novicah
- Odprtokodni tester kakovosti vode - Hackaday
- Odprtokodna platforma za testiranje vode je natisnjena v 3D - Make Magazine
- 3D natisnjena naprava za testiranje kakovosti vode ponuja cenovno dostopnost in prenosljivost za testiranje pitnosti - 3D tiskanje
- Odprtokodni 3D tiskani tester kakovosti vode - 3Ders
- Solarna dezinfekcija vode - vodovodno omrežje
- 3D列印的開放原始碼水質測試平臺- Make Taiwan
- Hack the Earth - Arquitecturas Colectivas (španščina)
- Drukowany tester wody Open Source Swiatdruku3D (poljščina)
Reference
- ↑ Odprtokodni laboratorij
- ↑ Pearce, Joshua M. 2012. " Gradnja raziskovalne opreme z brezplačno, odprtokodno strojno opremo. " Science 337 (6100): 1303–1304. [1]
- ↑ Brittney Dawney in Joshua M. Pearce, "Optimiziranje metode solarne dezinfekcije vode (SODIS) z zmanjšanjem motnosti z NaCl", Journal of Water, Sanitation and Hygiene for Development 2(2) str. 87-94 (2012). DOI Odprt dostop