Bouw van een lage-kosten mobiele Incubator voor veld en het laboratoriumgebruik

Couveuses zijn essentieel voor veel microbiële methoden, met name voor cultuurgebaseerde analyse van drinkwater. Hier pakken we de behoefte aan goedkope incubators voor gebruik in locaties met beperkte infrastructuur. We zullen de bouw van een aanpasbare goedkope vervoerbare incubator met behulp van algemeen beschikbare materialen detailleren.

Deze incubator werkt onder een reeks omgevingsomstandigheden en presteert op dezelfde manier als laboratoriummodellen. Deze methode kan worden gebruikt voor elke activiteit die een incubator vereist die een constante temperatuur kan handhaven op locaties met of zonder betrouwbare toegang tot elektriciteit op het net. Het is mogelijk om verschillende componenten te gebruiken dan die hier beschreven, zolang ze voldoen aan de elektrische eisen, hoewel verschillende componenten van invloed kunnen zijn op hoe de incubator presteert.

De belangrijkste uitvinders van deze versie van de incubator zijn Jurg Sigrist en Christian Ebi, technici van onze laboratoria. Verzamel voor het monteren van de verwarmingsunit een steunplaat van 280 bij 250 millimeter, twee 60 bij 60 bij 25 millimeter axiale ventilatoren, vier 20 millimeter lange afstandhouders met een inwendige diameter van 4,25 millimeter, één glansterminal met drie pinnen, vier M4 en één M3 schroefmoer, acht M4 en één M3-ring, en vier M4 en één M3 schroef. Boor vervolgens de juiste verankeringsgaten in de steunplaat, voor het vastzetten van de axiale ventilatoren en de glansterminal.

Wanneer alle gaten zijn geboord, gebruik dan twee M4 schroeven, twee schroefmoeren en vier ringen per ventilator om de axiale ventilatoren in het midden van de steunplaat te verankeren, met behulp van de afstandhouders om ruimte te houden tussen de ventilatoren en de steunplaat. Gebruik M3 schroeven, schroefmoeren en wasmachine om de glansterminal aan de steunplaat te verankeren en de ventilatorkabels vast te zetten. Sluit vervolgens de ventilatorkabels aan op de glansterminal.

Sluit de positieve en negatieve kabels van elke ventilator aan elkaar. Om de besturingseenheid te monteren, verzamel de universele behuizing, aan/uit-schakelaar, GELIJKstroom/DC-converter met een ingangsspanningsbereik van negen tot 36 volt en een uitgangsspanning van 12 volt, een evenredige integrale afgeleide temperatuurregelaar met een gelijkstroomspanning van 12 tot 35 volt, een kabelklier van 12 tot 15 millimeter met een krimpbereik van twee tot 7,5 millimeter, een platina temperatuursensor 100 en een AC-voeding. Gebruik een boor en een decoupeerzaag om de openingen voor de PID-temperatuurregelaar, aan/uit-schakelaar en kabelklieren in de behuizing te frezen en plaats de aan/uit schakelaar en kabelklieren.

Sluit de positieve kabel van de wisselstroomadapter aan op de aan/uit-schakelaar en de negatieve kabel van de wisselstroomadapter op de negatieve spanningsinvoer van de DC/DC-convertor. Gebruik een kabel om de aan/uit-schakelaar aan te sluiten op de positieve spanningsinvoer van de DC/DC-convertor. Sluit terminal een van de PID-temperatuurregelaar aan op de DC-negatieve draad van de verwarmingsaansluiting en op de negatieve spanning buitenterminal van de DC/DC-convertor.

Sluit de DC positieve draad aangesloten op de verwarmingseenheid aan op de terminal vier van de PID temperatuurregelaar en op terminal twee van de PID temperatuurregelaar. Sluit terminal twee van de PID-temperatuurregelaar aan op de positieve spanning buitenterminal van de DC/DC-convertor. En sluit terminal vijf van de PID-temperatuurregelaar aan op de commandodraad die op de verwarmingseenheid is aangesloten.

Sluit de temperatuursensor aan op de terminals 10, 11 en 12. Gebruik vervolgens haak- en lustape om de DC/DC-convertor naar de onderkant van de behuizing te verankeren en de universele behuizing te sluiten. Om de incubator elektrische kern op te zetten, verzamel twee 100 bij 200 millimeter 12 volt 20 watt zelfklevende verwarmingsfolies, en sluit de DC negatieve draad van de regeleenheid aan op de glansterminal, en met één geleider van elk van de verwarmingsfolies, en de negatieve draad van elke ventilator.

Sluit vervolgens de positieve draad afkomstig van de besturingseenheid aan met de positieve kabel van elke ventilator. En sluit de commandodraad van de bedieningseenheid aan op de overige twee geleiders van de verwarmingsfolies. Om de couveuse te monteren, verzamel je een couveuseschil en draag je een draagrek.

Plaats de couveuseschil op zijn kant met de incubatordeur aan de ene kant van de schaal en plaats de steunplaat met de verwarmingseenheid aan de onderkant van de couveuseschaal. Plaats het steunrek bovenop de verwarmingsunit, waardoor er minimaal 10 centimeter tussen de verwarmingseenheid en het steunrek blijft. En plaats de temperatuur sonde op het steunrek, en zet het vast.

Boor gaten in de deur van de couveuse om het inbrengen van de kabels mogelijk te maken. Sluit de couveuse goed en sluit de couveuse aan op de krachtbron. Vervolgens, de macht op de incubator, en pas de instellingen van de PID temperatuur controller als experimenteel geschikt.

Voor de representatieve incubatoropstellingen werd de tijd om de ingestelde temperatuur in de couveuses te bereiken beïnvloed door de omgevingstemperatuur en het materiaal van de couveuseschaal. Bij een omgevingstemperatuur van ongeveer 27 graden Celsius bereikten de drie incubatoropstellingen de ingestelde temperaturen in een vergelijkbare tijd met een prestatie van een standaard incubator. In koude omgevingen bereikten de couveuses met dikkere schelpen de beoogde temperaturen langzamer dan onder een normale omgevingstemperatuur, maar in een vergelijkbare tijd als elkaar, terwijl de couveuse met de dunnere isolatie nooit volledig de ingestelde temperaturen heeft bereikt.

In een warme omgeving bereikten de drie incubatoropstellingen de doeltemperatuur in minder dan 10 minuten. Wanneer de ingestelde temperatuur van 37 graden Celsius echter lager was dan de omgevingstemperatuur van 39 graden Celsius, kon geen van de couveuses de temperatuur verlagen, wat resulteert in oververhitting voor alle drie de incubatoropstellingen. In vergelijkbare omgevingen verbruikten de drie incubatoropstellingen 0,22 tot 0,52 kilowattuur per 24 uur minder energie dan de standaard incubators die werden getest, en onder alle opstellingen en omstandigheden was de groei van E.coli en total coliform succesvol en vergelijkbaar met de groei in standaard incubators.

De keuze van de schaal is van cruciaal belang. Een couveuse met een meer isolerende schaal zal beter presteren in termen van tijd om de ingestelde temperatuur te bereiken, en in het energieverbruik. Het wordt aangeraden dat de constructie en de bedrading van de elektrische componenten worden uitgevoerd door een persoon die bedreven is in het elektrische veld.