Jump to content

Open-source syringe pump/ar

From Appropedia
300px-Double-pump.jpg
بيانات النشر
يكتبورق
عنوانمضخة حقن مفتوحة المصدر
وصف
المؤلفون
سنة2014
لغةالإنجليزية (en)
رخصةCC-BY-SA-3.0
يرجى الاستشهاد به على النحو التالي:باس واينن، إميلي ج. هانت، جيرالد س. أنزالون، جوشوا م. بيرس، 2014. مكتبة مضخات الحقن مفتوحة المصدر ، PLoS ONE 9(9): e107216. doi:10.1371/journal.pone.0107216 الوصول مفتوح
بيانات المشروع
يكتب
المؤلفونباس وينن
إميلي جيه هانت
جيرالد سي. أنزالون
جوشوا إم بيرس
موقعميشيغان ، الولايات المتحدة الأمريكية
حالة مصمم
نموذج
نموذج أولي
تم التحقق
تم التحقق بواسطةمعظم
سنين
بيان أوكهتحميل

تستكشف هذه المقالة طريقة جديدة مفتوحة المصدر لتطوير وتصنيع معدات علمية عالية الجودة، مناسبة للاستخدام في أي مختبر تقريبًا. صُممت مضخة حقن باستخدام برنامج تصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) مفتوح المصدر ومتاح مجانًا، وصُنعت باستخدام طابعة RepRap ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر، وباستخدام قطع غيار متوفرة بسهولة. التصميم وقائمة المواد وتعليمات التجميع متاحة عالميًا لأي شخص يرغب في استخدامها. تُقدم تفاصيل حول استخدام برنامج CAD وطابعة RepRap ثلاثية الأبعاد. كما يُوضح استخدام حاسوب Raspberry Pi (مفتوح المصدر جزئيًا) كجهاز تحكم لاسلكي. تم تقييم أداء مضخة الحقن، وتُفصّل طرق التقييم المستخدمة. تبلغ تكلفة النظام بالكامل، بما في ذلك وحدة التحكم وواجهة التحكم عبر الإنترنت، حوالي 5% أو أقل من تكلفة مضخة حقن تجارية ذات أداء مماثل. ينبغي أن يتناسب التصميم مع احتياجات نشاط بحثي معين يتطلب مضخة حقن، بما في ذلك التحكم الدقيق في جرعات الكواشف والمستحضرات الصيدلانية وتوصيل وسائط الطباعة ثلاثية الأبعاد اللزجة من بين تطبيقات أخرى.

mqdefault.jpgYouTube_icon.svg
عرض تقديمي من إي. هانت D80 حول مضخة الحقن مفتوحة المصدر

المواد والأدوات

19px-OOjs_UI_icon_alert.svg.png

ملاحظة: تشرح هذه الصفحة التركيب الميكانيكي وتثبيت البرمجيات. أما الورقة البحثية فتصف الإلكترونيات كما طُبقت في الأصل. لم يعد هذا الأسلوب مُعتمدًا. يُنصح الآن باستخدام وحدة تحكم طابعة ثلاثية الأبعاد مثل RAMPS أو Melzi and Franklin للتحكم بالجهاز. تجدون تفاصيل الأسلوب القديم في قسم "المناقشة" في هذه الصفحة.

مواد مضخة الحقن
قطع غيار لتجميع مضخة الحقن.
مواد
مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعادعدد
طرف المحرك1
عربة1
قاعدة حامل المكبس1
لسان حامل المكبس1
حامل الجسم2
طرف البكرة الوسيطة1
المحركات والمعادنعدد
محرك NEMA171
وصلة عمود 5 مم × 5 مم1
محمل كروي 625z2
محمل خطي LM6UU2
برغي رأس سداسي M3 × 10 مم6
براغي رأس سداسية M3 × 20 مم4
براغي رأس سداسية M3 × 40 مم4
صامولة سداسية M313
صامولة سداسية M55
قضيب ملولب M5 بطول 0.2 متر1
فولاذ أدوات A2 بسمك 6 مم، طول 0.2 متر2
الأدوات اللازمة
الأدوات اللازمة لتجميع مضخة الحقن.
أدوات
مفتاح ألين M3
مثقاب 3 مم

كيفية بناء مضخة حقن مفتوحة المصدر

1
300px-MOST_step01.JPG
طرف المحرك مثبت على المحرك

قم بتثبيت المحرك في طرف المحرك باستخدام 4 غسالات M3 و 4 براغي رأسية سداسية M3 × 20 مم.

2
300px-MOST_step02.JPG
قضبان معدنية يتم إدخالها في طرف المحرك

أدخل القضيبين المعدنيين في طرف المحرك، ثم ثبتهما في مكانهما باستخدام صامولتين M3 ومسمارين برأس سداسي M3 × 10 مم.

3
300px-MOST_step06.JPG
قضيب ملولب موصول بالمحرك

أدخل القضيب الملولب في الموصل حتى منتصفه، ويجب أن يكون النصف الآخر على المحرك، ثم قم بتثبيته.

4
300px-MOST_step032.JPG
عربة مجوفة

قم بتفريغ طرفي العربة باستخدام مثقاب يدوي أو سكين لعمل ثقب في البلاستيك

5
300px-MOST_step04.JPG
يتم إدخال المحامل الخطية والصامولة في العربة.

قم بتثبيت المحامل الخطية في مكانها على الأطراف المجوفة للعربة. ثم أدخل صامولة M5 في مكان تثبيت الصامولة الموجود أسفل العربة.

6
300px-MOST_step05.JPG
قاعدة حامل المكبس المتصلة بالعربة

قم بتثبيت قاعدة حامل المكبس على العربة باستخدام صامولتين M3 ومسمارين برأس مقبس M3 × 10 مم.

7
300px-Connector033.jpg
حاوية الفصل المتصلة.

حاوية الفصل المتصلة.

8
300px-MOST_step07.JPG
عربة مثبتة على القضبان

قم بتحريك العربة على القضيب الملولب وتأكد من أن القضيبين المعدنيين يتناسبان مع المحامل الخطية.

9
300px-MOST_step08.JPG
صواميل M5 مثبتة على قضيب ملولب

بعد أن تصل العربة إلى منتصف القضيب الملولب، قم بربط صامولتين M5 على القضيب الملولب.

10
300px-MOST_step09.JPG
يتم إدخال المحامل في طرف البكرة الوسيطة

أدخل المحملين في الفتحات الدائرية الموجودة في طرف البكرة الوسيطة.

11
300px-MOST_step10.JPG
طرف البكرة الوسيطة مثبت على القضبان

الآن، أدخل طرف البكرة الوسيطة على القضبان وثبّته بصامولتين إضافيتين من نوع M5 على طرف القضيب الملولب. ادفع الصامولتين الموجودتين بالفعل على القضيب لأعلى باتجاه طرف البكرة الوسيطة لتثبيته.

12
300px-MOST_step11.JPG
محقنة في الجسم وحاملات المكبس

أدخل جسم المحقنة في حاملات الجسم، ثم حرك المكبس إلى قاعدة حامل المكبس.

13
300px-MOST_step121.JPG
محقنة في الجسم وحاملات المكبس

باستخدام أربعة مسامير M3 × 40 مم، وأربع حلقات M3، وأربع صواميل M3، ثبّت قطعتي التثبيت على طرف بكرة المضخة. ضع صامولتين في الجزء العلوي من الحامل الأقرب إلى العربة، وصامولتين في الجزء السفلي من الحامل مقابل طرف بكرة المضخة.

14
300px-MOST_step13.JPG
محقنة مثبتة

أدخل لسان حامل المكبس فوق المكبس لتثبيته بالمضخة ومنع انزلاقه أثناء الاستخدام.

وحدة التحكم: التوصيل والمعايرة

هذا شرح لكيفية استخدام فرانكلين للتحكم بالجهاز. أحدث إصدار متوفر مجاناً على جيت هاب .

(تصف الورقة الإلكترونية كما تم تنفيذها في الأصل. لم يعد يتم تحديث هذه الطريقة. يُنصح الآن باستخدام وحدة تحكم طابعة RepRap ثلاثية الأبعاد مثل RAMPS أو Melzi، والتي يمكنك الحصول عليها عبر الإنترنت، وبرنامج Franklin للتحكم في الجهاز. التعليمات الأصلية متوفرة في علامة تبويب المناقشة.)

يجب توصيل المحرك بلوحة التحكم عبر المنافذ المخصصة للمحور الأول (المسمى عادةً X). في برنامج فرانكلين، قم بتحميل ملف تعريف اللوحة المتوفرة لديك، ثم اضبط ملف التعريف وقم بمعايرة المضخة.

1
300px-MOST_pump01.png
اضبط عدد درجات الحرارة على 0، ومحاور الموضع على 1، والطاردات والمتابعات على 0.
اضبط عدد درجات الحرارة على 0، ومحاور الموضع على 1، والطاردات والمتابعات على 0.
2
300px-MOST_pump02.png
قم بتعطيل كلا مفتاحي الحد.
قم بتعطيل كلا مفتاحي الحد.
3
300px-MOST_pump03.png
اضبط الوصلة على 100 خطوة/مم وحد السرعة على 20 مم/ث.
اضبط الوصلة على 100 خطوة/مم وحد السرعة على 20 مم/ث.
4
300px-MOST_pump04.png
قم بتوصيل المضخة بالمنزل.
اضبط وضع المفتاح على 0، ثم أعد المضخة إلى وضعها الأصلي. سيؤدي هذا إلى ضبط الوضع الحالي على وضع المفتاح.
5
300px-MOST_pump05.png
حدد إدخال موضع x.
حدد موضع المحور السيني. ثم اضغط على السهم لأعلى ولأسفل لتحريك المضخة بخطوات صغيرة، واضغط على السهم لأعلى ولأسفل لتحريكها بخطوات أكبر.
6
300px-MOST_pump06.png
غيّر الاتجاه، إذا لزم الأمر.
يجب أن تدفع المضخة السائل للخارج عند تحركها في الاتجاه الموجب. إذا كانت تتحرك في الاتجاه الخاطئ، فاعكس اتجاهها.
7

اسحب المحقنة قليلاً بعد العلامة الكبيرة. ثم ادفعها بخطوات صغيرة حتى تصل إلى العلامة الأكبر، بحيث يكون المكبس محاذياً لها تماماً. (بسبب رد الفعل العكسي، يُفضل إتمام العملية بالدفع فقط).

8

انقر على زر الصفحة الرئيسية لضبط الموضع على 0.

9

ادفعها أكثر حتى تصل إلى علامة أخرى (كلما زادت المسافة كان ذلك أفضل). تأكد من القيام بخطوات صغيرة في النهاية، لضمان إتمام ذلك بالدفع فقط.

10

سجل الموقع الحالي.

11

اقسم عدد المليمترات المُبلغ عنها مضروبًا في قيمة التوصيل على عدد المليلترات بين العلامتين. هذه هي قيمة التوصيل الصحيحة لهذه المحقنة.

12
300px-MOST_pump07.png
احفظ الملف الشخصي.

بعد ضبط وصلة الربط الصحيحة، اضبط السرعة القصوى على قيمة مناسبة (إذا كانت عالية جدًا، سيتوقف المحرك عن العمل)، ثم قم بتسمية الملف التعريفي وحفظه. واجعل هذا الملف التعريفي هو الملف الافتراضي.

13
300px-MOST_pump08.png
قم بتصدير الملف الشخصي.

انقر بزر الفأرة الأيمن على رابط التصدير واحفظ الملف في مكان يسهل الوصول إليه على جهاز الكمبيوتر. استخدم هذا الملف لاستعادة الملف التعريفي إذا احتجت إليه.

14
300px-MOST_pump09.png
غيّر الوحدات.

إذا كنت ترغب في أن تكون واجهة المستخدم صحيحة (بالتأكيد ترغب بذلك)، فافتح الملف الشخصي في محرر نصوص عادي، وغيّر إعداد unit_name من mm إلى mL. احفظ التغييرات، ثم استورد الإعدادات الجديدة. لاحظ كيف تغيرت جميع الوحدات في واجهة المستخدم.

أصبحت المضخة جاهزة للاستخدام الآن. يمكنك استخدام إدخال موضع المحور السيني لتحريكها يدويًا، أو تحميل كود G-Code الذي يحرك الإحداثي السيني لتحريكها وفق نمط مُبرمج مسبقًا. مثال بسيط على كود G-Code:

الحد الأدنى لمعدل ضخ الماء

الحد الأدنى لحجم الضخ هو خطوة واحدة للمحرك؛ ويعتمد مقدارها على حجم المحقنة. هنا، يبلغ طول لولب القيادة 0.8 مم، ويقوم المحرك بـ 3200 خطوة دقيقة لكل دورة، لذا فإن الخطوة الواحدة تمثل حركة مكبس مقدارها 0.8 مم / 3200 = 250 نانومتر. يبلغ المقطع العرضي لمحقنة سعتها 25 مل حوالي 4 سم²، لذا فإن الخطوة الواحدة هي حاصل ضرب هذين المقطعين، أي 0.1 مم³ = 0.1 ميكرولتر.

لا يوجد حد أدنى لسرعة المضخة، ولكن عند الاقتراب من حجم الخطوة، يصبح التدفق على شكل خطوات ملحوظة بدلاً من التدفق المستمر. على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في تدفق 1 ميكرولتر/دقيقة، فستقوم المضخة بخطوة واحدة كل 6 ثوانٍ.

انظر أيضاً

مبادرات مترابطة

في الأخبار

300px-Emilypump.jpg
يومٌ آخر، وإضافةٌ رائعةٌ أخرى إلى قائمة الأدوات العملية، غير المُبالغ فيها، والحقيقية، والملموسة، والقابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد، والتي من المؤكد أنها ستُحدث تغييراتٍ إيجابية. هذه المرة، يُمكن للمجتمع العلمي أن يُشيد بها ويرفع كؤوسه ابتهاجًا، إذ هم على وشك جني فوائدها - وتوفير مبالغ طائلة - بفضل مضخات الحقن المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
بيانات الصفحة
الكلمات المفتاحيةأوسات ، البصريات مفتوحة المصدر ، الطباعة ثلاثية الأبعاد ، الأجهزة مفتوحة المصدر ، الأجهزة العلمية مفتوحة المصدر ، مضخة الحقن
أهداف التنمية المستدامةالهدف التاسع من أهداف التنمية المستدامة: الابتكار الصناعي والبنية التحتية
المؤلفونجوشوا م. بيرس ، باس واينن
رخصةCC-BY-SA-3.0
المنظماتمعظم ، إم تي يو
لغةالإنجليزية (en)
الترجماتالبرتغالية ، الروسية ، الصينية ، اليابانية ، التركية ، الفيتنامية ، الألمانية ، الكورية ، الإسبانية ، الإندونيسية
متعلق ب١٢ صفحة فرعية ، ٨٥ صفحة، الرابط هنا
إعادة التوجيهمكتبة مضخات الحقن مفتوحة المصدر ، مضخة حقن مفتوحة المصدر
المشاهدات47,399 مشاهدة للصفحة ( إحصائيات )
مخلوقبقلم جوشوا م. بيرس ، 15 أغسطس 2014
آخر تعديل10 ديسمبر 2025 بواسطة 217.155.0.166
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.