Open-source mobile water quality testing platform/tr
| Tip | Su test sistemi |
|---|---|
| Yazarlar | Bas Wijnen G. C. Anzalone Joshua M. Pearce |
| Konum | Michigan , ABD |
| Durum | Tasarlandı Modellenmiş Prototiplenmiş Doğrulandı |
| Tarafından doğrulandı | EN |
| Yıllar |
| Üretim dosyaları | https://github.com/mtu-most/colorimeter |
|---|---|
| Donanım lisansı | CERN-OHL-S |
| Sertifikalar | OSHWA sertifikasyonunu başlatın |
Bu proje, açık kaynaklı elektronik ve 3 boyutlu yazdırılabilir bileşenlerden oluşan açık kaynaklı kolorimetreden türetilen açık kaynaklı bir su test platformunu ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Bu , açık kaynaklı donanım kullanarak bilimsel ekipman maliyetini düşürmeyi amaçlayan daha büyük bir projenin parçasıdır . [ 1 ] [ 2 ] Bas Wijnen, GC Anzalone ve Joshua M. Pearce, Açık kaynaklı mobil su kalitesi test platformu . Kalkınma için Su, Sanitasyon ve Hijyen Dergisi , 4 (3) s. 532–537 (2014). doi:10.2166/washdev.2014.137 açık erişim
Özet
Gelişmekte olan dünya, güvenli içme suyuna erişim eksikliği sorunuyla boğuşmaya 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 yöntemlere ihtiyaç vardır. 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 ekipmanla sonuçlanmıştır, ancak mevcut ticari olarak mevcut araçlardan 7,5 ila 15 kat daha az maliyetlidir. 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
BOM
Kaynak Dosyaları
En güncel bilgiler için github sayfasına bakın: https://github.com/mtu-most/colorimeter
3D baskı için kullanın:
Düzenleme amaçlı kullanım:
- Dosya:Testscadfileupload.scad
- Dosya:Colorimeter v02.scad
- Dosya:Cuvette holder.stl
- Dosya:IV tracer box.scad
Herhangi bir kütüphane için - yine MOST SCAD kütüphaneleri için github'a gidin .
Gerekli Bileşenler
- Gerekirse Arduino Fio ve 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 hariciyi 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 boyutlarında)
- 3x ışıktan frekansa kodlayıcılar (TSL235R)
- Teller, lehimleme demiri ve lehim
- 3D baskılar için filament
Yapım Talimatları
AdaFruit shield ve LCD bileşenlerini Adafruit web sitesindeki eğitime göre lehimleyin . Aynı eğitim sayfasındaki AdaFruit kodunu çalıştırarak LCD'de her şeyin doğru olup olmadığını test edin.
Şemada gösterildiği gibi iki LED'i, LCD'yi ve sensörleri Arduino Fio'ya bağlayın. Yazılım kodunu Arduino'ya yükleyin ve her şeyin doğru çalışıp çalışmadığını test edin. Önemli : Yazılımı derlemek için başka bir kaynaktan 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 yerleştirirken, 200x350 mm boyutlarında 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 bulunacaktır). Son üçüncü kodlayıcı sensörü ise kendi PCB'sine takılır. Aşağıdaki görseller kutunun içindeki düzeni göstermektedir:
İşiniz bittiğinde kutuyu vidalarla kapatıp, üzerine basılı düğmeleri yerleştirebilirsiniz.
Menü Öğeleri
İki test vardır: COD ve Nefalometri. Menüde aşağıdaki seçenekler mevcuttur (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 edin. Normalde bu işlem, damıtılmış suyla seyreltilmiş Formazin Bulanıklık Standardı (400 NTU) ile yapılır. Örnek : 2, 4, 40, 100 ve 200 NTU'luk çözeltiler hazırlayın. Cihaza bir numune yerleştirin 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" değerini döndürür.
- Ölçüm – Ölçüm, sonuçları NTU ve endeks cinsinden döndürür. 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 kolorimetre
- 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 Dergisi
- 3D Baskılı Su Kalitesi Test Cihazı, İçilebilirliği Test Etmek İçin Uygun Fiyat ve Taşınabilirlik Sunuyor - 3D Baskı
- Açık kaynaklı 3D baskılı su kalitesi test cihazı - 3Ders
- Güneş Enerjisiyle Su Dezenfeksiyonu - Su Ağı
- 3D列印的開放原始碼水質測試平臺- Make Taiwan
- Hack the Earth - Arquitecturas Colectivas (İspanyolca)
- Drukowany test cihazı wody Açık Kaynak Swiatdruku3D (Lehçe)
Referanslar
- ↑ Açık kaynaklı laboratuvar
- ↑ 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 enerjili su dezenfeksiyonu (SODIS) yönteminin optimizasyonu", Su, Sanitasyon ve Gelişim İçin Hijyen Dergisi 2(2) s. 87-94 (2012). DOI Açık erişim
| Yazarlar | Joshua M. Pearce |
|---|---|
| Lisans | CC-BY-SA-3.0 |
| Kuruluşlar | Çoğu , MTU |
| Atıfta bulun | Joshua M. Pearce (2014–2025). "Açık kaynaklı mobil su kalitesi test platformu" . Appropedia . Erişim tarihi: 26 Temmuz 2025 . |