Ib qho yooj yim Turbidity Monitor thiab Tswj System rau Microalgae: 4 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:28

Cia tsuas yog hais tias koj tau dhuav nrog kev ntsuas dej los ntsuas qhov tsis txaus, lub sijhawm tag nrho qhia txog ib qho me me, raug tshem tawm hauv cov dej, uas txo qis kev siv lub teeb nrog ib qho twg nrog txoj kev teeb pom kev ntxiv lossis siab dua qhov siab lossis ob qho tib si. Yog li, yuav ua li cas?

Hauv qab no yog ob peb kauj ruam kuv coj los tsim qhov ntsuas tsis siv neeg rau biomass ntom ntawm microalgae. Nov yog micro-algae uas nyob hauv sub-micron loj, raug tshem tawm hauv dej, thiab theej muaj kev ua neej nyob dhau, hloov pauv lub zog hluav taws xob thiab txo cov pa roj carbon dioxide rau hauv cov khoom siv tshiab. Qhov ntawd txaus txog microalgae.

Txhawm rau ntsuas qhov ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom, hauv kuv qhov xwm txheej, kuv yuav tsum ntsuas lub teeb pom kev sab hauv lub ntsuas sab uas hloov pauv mus rau qhov ntsuas hluav taws xob nyeem. Ib qho teeb meem uas kuv muaj thaum pib nrhiav lub ntsuas cua haum uas ua haujlwm nrog hom microalgae kuv tau ua haujlwm nrog.

Turbidity tuaj yeem ntsuas los ntawm lub tshuab ntsuas hluav taws xob. Lub chaw kuaj ntshav spectrophotometer kim thiab feem ntau ntsuas ib qho piv txwv ntawm ib lub sijhawm. Txawm li cas los xij, Kuv tau muaj hmoo uas kuv yuav lub ntsuas cua nrawm uas pheej yig Kuv tuaj yeem pom ntawm ebay.com lossis amazon.com, thiab ua rau kuv xav tsis thoob, lub sensor ua haujlwm tau zoo nrog hom microalgae kuv tau sim.

Kauj Ruam 1: Qhov Yuav Tsum Tau:

1. Lub ntsuas cua tsis zoo li qhov no hauv daim duab uas txuas cov tubing. Ib qho hauv cov npe muaj qhov qhib qhib tshwj tsis yog tias koj npaj yuav nqus lub ntsuas dej.

2. Ib pawg Arduino. Nws tuaj yeem yog Nano, lossis Mega/Uno (yog Yun Shield tau siv)

3. Ib lub hwj chim. Zoo dua los siv qhov tseeb ib yam li qhov no.

4. Ib qho screen OLED. Kuv siv SSD1306, tab sis lwm hom LCD xws li 1602, 2004 yuav ua haujlwm (thiab hloov kho txoj cai kom haum).

5. Lub rooj tsav xwm rov ua haujlwm nrog ob txoj hauv kev zoo li no

6. Ob ntawm peb txoj haujlwm hloov pauv rau kev tswj phau ntawv ntxiv

7. Cov twj: Kuv yuav lub 12V me me peristaltic twj tso kua mis, thiab siv Cole Parmer dual channel twj tso kua mis hauv chav kuaj ua lub twj tso kua mis loj. Yog tias lub twj tso kua mis loj tsuas muaj ib lub taub hau channel, tom qab ntawd siv lub raj xa dej los sau cov khoom siv roj av ntau dua, ceev faj tias muaj peev xwm hla tau cov pa roj av nyob rau sab saum toj ntawm lub reactor yog tias koj siv lub zog sib xyaw ua ke.

8. Lub Raspberry Pi lossis lub khoos phis tawj siv lub tshuab nkag mus rau cov ntaub ntawv rau Qhov Xaiv 1 lossis Yun Shield rau Qhov Xaiv 2

Tus nqi tag nrho yog nyob ntawm thaj tsam $ 200. Lub Cole Parmer lub twj tso kua mis kwv yees li $ 1000, thiab tsis suav nrog tus nqi tag nrho. Kuv tsis tau sau qhov tseeb.

Kauj Ruam 2: Kev Xaiv 1: Nkag Mus Cov Ntaub Ntawv rau lub Khoos phis tawj/ Raspberry Pi Via USB Cable

Siv lub khoos phis tawj lossis Raspberry Pi los sau qee cov ntaub ntawv tso tawm

Kev kaw cia tuaj yeem ua tiav los ntawm kev xaiv nkag zoo li Putty (Windows) lossis Screen (Linux). Lossis nws tuaj yeem ua tiav los ntawm tsab ntawv Python. Tsab ntawv no xav kom Python3 thiab lub tsev qiv ntawv hu ua pyserial kom ua haujlwm tau zoo. Ib sab ntawm cov ntaub ntawv nkag tau nkag tau yooj yim hauv lub khoos phis tawj lossis hauv Desktop Remote, txoj hauv kev no siv sijhawm zoo ntawm lub khoos phis tawj uas tau nkag mus rau hauv cov ntawv nrog rau lwm cov txiaj ntsig.

Nov yog lwm qhov kev qhia kuv tau sau rau yuav teeb tsa Raspberry Pi li cas thiab khaws cov ntaub ntawv los ntawm Arduino. Nws yog cov lus qhia ib qib zuj zus kom tau txais cov ntaub ntawv los ntawm Arduino mus rau Raspberry Pi.

Thiab cov cai rau Arduino tau tuav ntawm no rau qhov Kev Xaiv 1: ua haujlwm tsis txaus qhov ntsuas qhov ntsuas thiab nkag mus rau hauv lub computer.

Raws li kuv tau hais los saum no, qhov no yog cov txheej txheem yooj yim, tab sis rau lub ntsuas hluav taws xob los tsim cov ntaub ntawv muaj txiaj ntsig, tom qab ntawd cov ntsiab lus ntawm kev ntsuas xws li microalgae, tsaus ntuj, mis nyuj, lossis cov khoom raug tshem tawm yuav tsum tau raug tshem tawm, tseem ruaj khov.

Cov ntaub ntawv kaw tseg muaj lub sijhawm thwj cim, teeb tsa taw tes, ntsuas tus nqi ntawm kev kub ntxhov thiab thaum lub tshuab tso dej tseem ceeb nyob. Qhov ntawd yuav tsum muab rau koj qee qhov ntsuas ntawm kev ua haujlwm ntawm lub system. Koj tuaj yeem ntxiv ntau yam ntxiv rau Serial.println (dataString) hauv.ino cov ntaub ntawv.

Ib tus lej (lossis tab, lossis lwm cov cim los faib cov ntaub ntawv rau hauv txhua lub xovtooj hauv daim ntawv nthuav qhia) yuav tsum tau ntxiv hauv txhua qhov tso tawm kom cov ntaub ntawv tuaj yeem sib faib hauv Excel rau ua daim duab. Tus lej cim yuav txuag koj cov plaub hau (nws txuag kuv li), tshwj xeeb tshaj yog tom qab muaj ob peb txhiab kab ntawm cov ntaub ntawv, thiab xam yuav faib cov lej li cas thiab tsis nco qab ntxiv tus lej cim nruab nrab.

Kauj Ruam 3: Qhov Xaiv 2: Cov Ntaub Ntawv Nkag Mus rau Yun Shield

Siv Yun Shield nyob saum Arduino Mega lossis Uno txhawm rau sau cov ntaub ntawv

Yun Shield khiav me ntsis Linux distro, thiab nws tuaj yeem txuas rau Is Taws Nem, muaj USB chaw nres nkoj thiab SD daim npav qhov, yog li cov ntaub ntawv tuaj yeem nkag mus rau USB stick lossis SD card. Lub sijhawm tau txais los ntawm Linux system, thiab cov ntaub ntawv cov ntaub ntawv tau txais los ntawm FTP program xws li WinSCP lossis FileZilla lossis ncaj qha los ntawm USB, SD daim npav nyeem ntawv.

Nov yog tus lej tuav ntawm Github rau Kev Xaiv 2.

Kauj Ruam 4: Kev Ua Haujlwm Zoo Siab

Kuv siv lub Amphenol turbidity sensor (TSD-10) thiab nws los nrog cov ntawv teev npe. Nws nyuaj dua los txheeb xyuas cov khoom los ntawm kev teev npe online. Cov ntawv suav nrog cov duab ntawm qhov ntsuas hluav taws xob nyeem (Vout) nrog qhov sib txawv ntawm qhov tsis sib xws uas muaj nyob hauv Nephelometric Turbidity Unit (NTU). Rau microalgae, qhov sib npaug ntawm biomass feem ntau yog nyob ntawm qhov ntev 730 nm, lossis 750 mm los ntsuas qhov sib xyaw ua ke, hu ua optical ntom (OD). Yog li ntawm no yog qhov sib piv ntawm Vout, OD730 (ntsuas los ntawm Shimadzu Spectrometer), thiab OD750 (hloov los ntawm NTU hauv cov ntawv teev npe).

Lub xeev xav tau tshaj plaws ntawm cov kab ke no yog turbidity-static lossis turbidostat uas lub kaw lus tuaj yeem ntsuas ntsuas thiab tswj cov khoom siv biomass ceev ntawm (lossis kaw) rau tus nqi. Nov yog kab lus qhia qhov system no ua tiav.

Qhia tawm:

Qhov kev saib xyuas thiab tswj qhov tsis txaus ntseeg (feem ntau hu ua turbidostat) yog ib ntawm peb chav kuv tau ua haujlwm txhawm rau txhawm rau tsim ua ntej photobioreactor. Txoj haujlwm no tau ua tiav thaum kuv ua haujlwm ntawm Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology, Arizona State University. Kev koom tes tshawb fawb ntawm cov kab ke no txhawm rau txhawb kev cog qoob loo tau raug luam tawm hauv Algal Research Journal.