Wykonanie optycznej suszarki do komórek do analizy spektroskopowej

Główną zaletą tej techniki jest to, że skraca czas schnięcia, co może skrócić czas spędzony na tym eksperymencie. Metoda ta może być pomocna w dziedzinie analizy spektroskopowej, na przykład podczas wykonywania absorpcji w podczerwieni lub innych pomiarów luminescencji. Eksperymenty można opóźnić w oczekiwaniu na wyschnięcie komórek optycznych.

Aby skrócić czas schnięcia, zaprojektuj i wyprodukuj urządzenie suszące. To urządzenie wykorzystuje płytę akrylową o grubości trzech milimetrów do stworzenia etui z częściowo otwartą górą. Obrób maszynowo płytkę z przodu obudowy, aby pomieścić elementy sterujące urządzenia.

Podobnie, deska z tyłu jest obrabiana maszynowo, aby pomieścić cztery dmuchawy do suszenia, obsługiwane parami po lewej i prawej stronie. Podeprzyj akrylową siatkę nad obudową, aby utrzymać komórki optyczne na miejscu. Pod kratą przymocowana do obudowy jest nylonowa siatka, która podtrzymuje komórki i umożliwia przepływ powietrza.

Wewnątrz obudowy znajduje się elektronika. Dodatkowe płyty akrylowe osłaniają je przed płynami i przekierowują przepływ powietrza. Schemat elektroniki ujawnia mikrokontroler w jego rdzeniu.

Te złącza na schemacie reprezentują elementy sterujące i wskaźniki urządzenia. Obsługa gotowego urządzenia jest prosta. Zacznij od włączenia głównego wyłącznika zasilania.

Oto wyłącznik zasilania i kontrolka zasilania przedstawione na schemacie. Następnie umieść komórki optyczne w siatce urządzenia, koncentrując je po jednej stronie, jeśli nie wszystkie przestrzenie są wymagane. Po zakończeniu wybierz pracę z dwiema lub czterema dmuchawami.

Światła panelu będą odzwierciedlać wybór. Na schemacie elementy sterujące wentylatorem i lampki kontrolne są zgrupowane na jednym złączu. Po rozpoczęciu pracy impuls z sygnałem modulacyjnym z mikrokontrolera trafia do tranzystora, który aktywuje dmuchawy.

Moc wyjściowa dmuchawy jest określana przez wstępnie ustawiony rezystor zmienny 10 kiloomów. Teraz ustaw czas suszenia za pomocą regulowanego rezystora zmiennego. Wybrana wartość jest wyświetlana na wyświetlaczu OLED.

Po wybraniu wartości rezystancji napięcie wyjściowe jest przekształcane przez mikrokomputer. Mikrokontroler przesyła przekonwertowaną wartość za pośrednictwem protokołu między układami scalonymi do wyświetlacza OLED w celu wyświetlenia. Naciśnij przycisk start, aby uruchomić wentylatory i proces suszenia.

Na schemacie przycisk start znajduje się na tym samym złączu co przycisk zasilania. Przepływ powietrza z wentylatorów pomaga osuszyć ogniwa optyczne znajdujące się w osuszaczu. Przygotuj się do zmierzenia naturalnego czasu schnięcia.

W tym celu ułóż gruby papier chłonny na powierzchni. Zaopatrz się w dokładnie umyte, niepomalowane ogniwo optyczne. Umieść na chwilę komórkę optyczną na jednej części papieru.

Następnie przenieś go na suchą część papieru. Rozpocznij pomiar czasu schnięcia, gdy ogniwo znajduje się w drugiej pozycji. Aby skorzystać z osuszacza optycznego, należy również ułożyć gruby papier chłonny na powierzchni.

Weź umytą komórkę i umieść ją na chwilę na papierze. Następnie umieść komórkę optyczną w suszarce w wybranej pozycji pomiarowej. Włącz zasilanie, wybierz wszystkie cztery dmuchawy.

Ustaw czas. Następnie uruchom suszarkę. Odmierz czas w suszarce, aż ogniwo wyschnie.

Ten schemat przedstawia różne pozycje w suszarce optycznej. Kwadraty wzdłuż dolnego rzędu są skierowane do przodu urządzenia. Liczby reprezentują średnią z trzech zmierzonych czasów schnięcia.

Średnia dla wszystkich pozycji wynosi 106 sekund, w porównaniu do 426 sekund dla naturalnego suszenia. Za pomocą dmuchaw można jednocześnie suszyć ogniwa optyczne, a czas suszenia można znacznie skrócić. Suszenie może być takie samo za pomocą timera, a zwłaszcza za pomocą dmuchawy.

Pomiar rozkładu czasu suszenia nie wykazał istotnej różnicy w czasie suszenia ze względu na położenie komórek optycznych w suszarce. Krytycznym krokiem jest projekt obudowy. Wyzwanie polega na tym, aby obudowa była kompaktowa.

Ważne jest również, aby etanol lub woda nie dostały się do urządzenia. Aby skrócić czas schnięcia, można zwiększyć natężenie wiatru w dmuchawach. Ale potencjalnym problemem jest to, że ogniwa optyczne mogą zostać wyprowadzone z urządzenia.

Inne sposoby na skrócenie czasu suszenia obejmują zwiększenie temperatury powietrza w głąb dmuchaw, ogniw wibracyjnych lub obu. Są to jednak projekty przyszłościowe, które obejmują bardziej skomplikowane urządzenia i obwody sterowane.