Bu proje, açık kaynaklı elektronik ve 3 boyutlu yazdırılabilir bileşenlerden yapılmış açık kaynaklı kolorimetreden türetilen açık kaynaklı bir su test platformunu ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Bu , açık kaynaklı donanım kullanarak bilimsel ekipman maliyetini düşürmeye yönelik daha büyük bir projenin parçasıdır . [1] [2] Bas Wijnen, GC Anzalone ve Joshua M. Pearce, Açık kaynaklı mobil su kalitesi test platformu . Su, Sanitasyon ve Hijyen Dergisi Kalkınma için , 4 (3) s. 532–537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137 açık erişim
İçindekiler
Soyut
Gelişmekte olan dünya, güvenli içme suyuna erişim eksikliğinden muzdarip olmaya devam ediyor. Kirlenmiş suyu arıtmak için birçok düşük maliyetli yöntem geliştirilmiş olsa da, bu uygun teknolojilerin gerekli, etkili ve güvenilir olup olmadığını belirlemek için su kalitesi testi için düşük maliyetli yöntemler gereklidir. Bu makale, düşük maliyetli, açık kaynaklı (OS) bir su test platformunun tasarımı, geliştirilmesi ve teknik doğrulaması için bir metodoloji sunmaktadır. Platformun hem biyokimyasal oksijen ihtiyacı/kimyasal oksijen ihtiyacı için kolorimetri hem de ISO 7027 yöntemini kullanarak bulanıklığı ölçmek için nefelometri sağlamak üzere geliştirildiği bir vaka çalışması sunulmuştur. Bu yaklaşım, aynı derecede doğru olan ancak mevcut ticari olarak mevcut araçlardan 7,5 ila 15 kat daha az maliyetli ekipmanlarla sonuçlanmıştır. OS donanım geliştirmenin, hem gelişmiş hem de gelişmekte olan bölgelerde su kalitesi ölçümleri yapmak için gerekli ekipman için umut verici bir çözüm olduğu sonucuna varılmıştır.
Anahtar kelimeler
BOD; COD; nefelometri; açık kaynaklı donanım ; bulanıklık ; su testi
Tasarım
- Tasarım dosyaları :
- Yazılım :
Cihazın yazılımı: https://github.com/mtu-most/colorimeter
Ürün reçetesi
Kaynak Dosyaları
En güncel bilgiler için github sayfasına bakın: https://github.com/mtu-most/colorimeter
3D baskı için kullanın:
Düzenleme amaçlı kullanım:
Herhangi bir kütüphane için - yine en çok SCAD kütüphanesi için github'a gidin .
Gerekli Bileşenler
- Arduino Fio ve gerekirse bir programlayıcı kartı
- AdaFruit LCD shield ve 3.3V LCD ünitesi ( Önemli : Eğer 5V LCD alırsanız, Fio kontrolcüsüne bağlarken harici bir kaynaktan güç almanız gerekir; bunun için harici kaynağı doğrudan GND1/GND2 ve VIN için shield pinlerine bağlamanız gerekir - bu bağlantıda belirtildiği gibi .
- 1x 860nm kızılötesi LED
- 1x 620nm turuncu LED (her ikisi de standart T1 ¾ boyutları)
- 3x ışıktan frekansa kodlayıcılar (TSL235R)
- Teller, lehimleme demiri ve lehim
- 3D baskılar için filament
Yapım Talimatları
AdaFruit shield ve LCD bileşenlerini Adafruit'in web sitesindeki öğreticiyi izleyerek lehimleyin . Aynı öğretici sayfasında AdaFruit kodunu çalıştırarak LCD ile her şeyin doğru olup olmadığını test edin.
İki LED'i, LCD'yi ve sensörleri şematikte gösterildiği gibi Arduino Fio'ya bağlayın. Ürün yazılımı kodunu Arduino'ya yükleyin ve her şeyin doğru çalışıp çalışmadığını test edin. Önemli : Ürün yazılımını derlemek için başka bir depoda bulunan LcdMenu ve DuplexFrequencyCounter kütüphanelerine ihtiyacınız var .
3D baskı
Eğer aşırı bir eğilme (katmanların birbirinden ayrılması) yaşarsanız, kasayı iki parça halinde, ayrı modeller kullanarak yazdırmayı deneyebilirsiniz: bir tarafta sensörlerin bulunduğu test kasası, diğer tarafta Arduino Fio'nun bulunduğu LCD kutusu.
Düzen
Kutuya koyarken, 200x350mm boyutunda 3 PCB kesin ve her bir LED'i, kodlayıcı sensörün baktığı bir PCB'ye lehimleyin (böylece her PCB'de bir LED ve bir referans kodlayıcı olur). Son üçüncü kodlayıcı sensörü kendi PCB'sine gider. Aşağıdaki resimler kutunun içindeki düzeni göstermektedir:
İşiniz bittiğinde kutuyu vidalarla kapatıp, üzerine basılı düğmeleri yerleştirebilirsiniz.
Menü Öğeleri
İki test COD ve Nefalometri'dir. Menü aşağıdaki seçenekleri sunar (normalde kullanıldıkları sırayla listelenmiştir):
MORİNA
- Sıfırlama – Ölçümden önce turuncu LED'in değerlerini sıfırlamak için gereklidir.
- Kalibre Et – Kalibrasyon sadece sensör değerini döndürür.
- Ölçüm – Ölçüm bulanıklık ve diğer değerleri döndürür.
Nefalometri
- Yeniden kalibre et – kalibrasyonu siler.
- Kalibre Et – numuneleri kalibre et. Normalde, damıtılmış suyla seyreltilmiş Formazin Bulanıklık Standardı (400 NTU) ile yapılır. Örnek : 2, 4, 40, 100 ve 200 NTU'luk çözeltiler hazırlayın. Cihaza bir numune koyun ve Nefalometri → Kalibre Et'i seçin.
Kalibre Et fonksiyonu beş değer okunana kadar "Kalibrasyon Okundu | Daha fazla zamana ihtiyaç var" ve "Kalibrasyon Okundu | Hata: kalibrasyon tamamlandıktan sonrakisayı" değerlerini döndürür.
- Ölçüm – ölçüm sonuçları NTU ve endekste döner. Endeks, ölçümleri daha kolay takip etmek için kullanılan bir seri numarasıdır – her ölçümden sonra bir artar.
Uyarı
Su kalitesinin birçok yönü vardır. COD ve nefalometri, belirli özelliklerin yalnızca iki ölçümüdür. Çalıştığınız bağlama ve yanıtlamaya çalıştığınız sorulara bağlı olarak, bu iki ölçüm yeterli olabilir veya olmayabilir!
Uygulamalar
- COD W
- BOD W
- nefelometri W , bulanıklık W
- Güneş enerjisiyle su dezenfeksiyonunu optimize etmek için bulanıklığın azaltılması [3]
Ayrıca bakınız
- Açık kaynaklı renkölçer
- Açık Kaynaklı Laboratuvar
- Enzimatik Nitrat Miktar Tayini için Açık Kaynaklı Fotometrik Sistem
- Açık kaynaklı optikler
- Ücretsiz, açık kaynaklı donanımla araştırma ekipmanı oluşturma
- Açık kaynaklı bilim
- OSAT'ın açık kaynaklı 3 boyutlu baskısı
- Açık kaynaklı donanım
Haberlerde
- Açık Kaynak Su Kalitesi Test Cihazı - Hackaday
- Açık Kaynaklı Su Test Platformu 3D Baskılı - Make Magazine
- 3D Baskılı Su Kalitesi Test Cihazı, İçilebilirliği Test Etmek İçin Uygun Fiyat ve Taşınabilirlik Sunuyor - 3D Baskı
- Açık kaynaklı 3D yazdırılmış su kalitesi test cihazı - 3Ders
- Güneş Enerjili Su Dezenfeksiyonu - Su Ağı
- 3D列印的開放原始碼水質測試平臺- Make Taiwan
- Dünyayı Hackle - Arquitecturas Colectivas (İspanyolca)
- Drukowany test cihazı wody Açık Kaynak Swiatdruku3D (Lehçe)
Referanslar
- ↑ Açık kaynak laboratuvarı
- ↑ Pearce, Joshua M. 2012. " Ücretsiz, Açık Kaynaklı Donanımla Araştırma Ekipmanı Oluşturma. " Science 337 (6100): 1303–1304. [1]
- ↑ Brittney Dawney ve Joshua M. Pearce, "NaCl ile bulanıklığı azaltarak güneş enerjisiyle su dezenfeksiyonu (SODIS) yönteminin optimizasyonu", Su, Sanitasyon ve Hijyen Dergisi Kalkınma 2(2) s. 87-94 (2012). DOI Açık erişim