Wykonanie stolika mikroskopowego do obserwacji pionowej z funkcją kontroli temperatury

To urządzenie może być używane do mocowania próbki do pionowego stolika mikroskopowego, aby umożliwić obserwację wpływu grawitacji i pracę na interesującej próbce. Przymocowanie tego urządzenia do stolika pozwala na obserwację dynamiki próbki w pionowej ramie i pozwala na obserwację zachowań próbki w zależności od temperatury. Aby wyprodukować płyty aluminiowe, użyj maszyny do obróbki laserowej, aby wyciąć 101-milimetrowy otwór w środku aluminiowej płyty o wymiarach 150 na 200 na dwa milimetry, która będzie używana jako płyta czołowa.

Wykonaj pazury w ośmiu punktach na zewnątrz płytki, aby umożliwić przymocowanie dwóch gumek na całej długości lub szerokości płytki. Następnie wytnij 130-milimetrowy otwór w środku aluminiowej płyty o wymiarach 150 na 200 na pięć milimetrów, która ma być używana jako środkowa górna płyta, i wykonaj osiem nacięć, aby umożliwić umieszczenie dwóch gumek na całej długości lub szerokości płyty. Następnie wytnij otwór o średnicy 130 milimetrów w środku aluminiowej płyty o wymiarach 150 na 200 na cztery milimetry, która ma być używana jako środkowa dolna płyta, i wytnij 30-milimetrowy otwór w środku aluminiowej płyty o wymiarach 150 na 200 na 1,5 milimetra, który będzie używany jako płyta podstawy.

Aby wyprodukować cokoły, wytnij 30-milimetrowy otwór w środku aluminiowej płyty o średnicy 100 milimetrów i grubości trzech milimetrów i wykonaj nacięcie o szerokości 42 milimetrów i głębokości 30 milimetrów po jednej stronie płyty. Następnie wytnij 30-milimetrowy otwór w środku aluminiowej płyty o średnicy 100 milimetrów i grubości czterech milimetrów i wywierć trzy trzymilimetrowe otwory w odległości 25 milimetrów od środka płyty i w odległości 120 stopni od siebie. Do produkcji tłoczonych krążków korkowych użyj maszyny do cięcia strumieniem wody, aby wyciąć 20-milimetrowy otwór w środku sprasowanego krążka korkowego o średnicy 100 milimetrów i grubości dwóch milimetrów i wykonaj jedno nacięcie o szerokości 42 milimetrów i głębokości 30 milimetrów oraz jedno nacięcie o szerokości czterech milimetrów i głębokości pięciu milimetrów po każdej stronie dysku.

Następnie wytnij 20-milimetrowy otwór w środku prasowanego krążka korkowego o średnicy 100 milimetrów i grubości jednego milimetra i wykonaj jedno nacięcie o szerokości 42 milimetrów i głębokości 30 milimetrów oraz jedno nacięcie o szerokości 4 milimetrów i głębokości 40 milimetrów po każdej stronie dysku. Następnie wytnij sprasowaną płytkę korkową o szerokości 42 milimetrów i głębokości 30 milimetrów z krążka o średnicy 100 milimetrów. Aby wyprodukować grzejnik z gumy silikonowej, wytnij 20-milimetrowy otwór w środku dysku z gumy silikonowej o średnicy 100 milimetrów i grubości 2,5 milimetra z wbudowanym drutem nichromowym.

Następnie ułóż wyprodukowane części w stos, jak pokazano, mocując odpowiednie elementy za pomocą lub kleju w razie potrzeby. Użyj dedykowanego, aby podłączyć gumową grzałkę i grzałkę obudowy sterownika, aby podłączyć stolik mikroskopu do systemu, a następnie użyj sterownika, aby wyposażyć w sygnał Wi-Fi i kontrolować prąd gumowej grzałki. Po zbudowaniu układu podłącz przewód termistora do zacisku czujnika na obudowie sterownika i odbierz sygnał temperatury zmierzony przez termistor.

Użyj pokrętła na sterowniku, aby zmienić ustawioną temperaturę. Następnie przesyłaj informacje o zmierzonej temperaturze, ustawionej temperaturze i czasie pomiaru ze sterownika do serwera przez Internet. Aby przeanalizować próbkę, umieść próbkę na stoliku mikroskopu prostopadle do powierzchni gruntu i użyj czterech podłużnych pazurów, aby zabezpieczyć próbkę za pomocą dwóch gumowych taśm.

Za pomocą sterownika ustaw temperaturę na 40 stopni Celsjusza i sprawdź temperaturę na wyświetlaczu. Następnie naciśnij pokrętło, aby rozpocząć kontrolę temperatury. Zaświeci się niebieska dioda LED, sygnalizując rozpoczęcie dostarczania ciepła.

Na tych rysunkach pokazano reprezentatywne rozkłady temperatur grzałki gumowej. Temperatura powierzchni grzałki gumowej była jednolita w każdej temperaturze. W tym miejscu pokazano przykład reakcji mierzonej temperatury na ustawienie zmian temperatury.

Pomarańczowa linia wskazuje ustawioną temperaturę, a niebieska linia pokazuje zmianę temperatury próbki. Jeśli sprzęt jest prawidłowo zmontowany, przeregulowanie zmierzonej wartości w stosunku do zmiany ustawień jest zwykle niewielkie, a śledzenie jest szybkie. W tym eksperymencie udało się zarejestrować zależny od temperatury pionowy ruch okrzemek, co pozwoliło na wykrycie miejsca pionowego ruchu okrzemek.

Wpływ konwekcji termicznej na zjawisko pionowego pływania komórek okrzemek można następnie uwidocznić poprzez bezpośrednią obserwację. Po odłączeniu czujnika od próbki lub jeśli mikrokontroler nie działa prawidłowo, sprawdź, czy prąd do grzałki nie został odcięty od mikrokontrolera. Za pomocą tej metody można zaobserwować wpływ zmian temperatury na pionowy ruch organizmu w wodzie.

Ponieważ struktura części stolika, która jest przymocowana do mikroskopu, jest skomplikowana, przyszłe badania będą dotyczyły uproszczenia tej struktury. Schłodzenie próbek do temperatury niższej niż pokojowa wymaga skomplikowanego urządzenia chłodzącego, które jest również brane pod uwagę przy przyszłych pracach.