En billig fotometer och kolorimeter



Version 08-maj-2016

Vad är detta instructable om?

Syftet med detta projekt var att bygga en enkel och billig enhet som tillåter mätning av färg sammansättningen av en lösning, dvs en kolorimeter och/eller dess optiska densitet, dvs en fotometer.

Det är avsett att vara ett pedagogiskt verktyg för klasser vetenskap, men kan det också användas av hobby forskare, citizen science grupper, och förmodligen för en mängd andra ändamål.

För att läsa data från sensorer, enheten kan det vara antingen anslutas direkt till en Raspberry Pi eller via en Arduino, till en PC.

Den beräknade totala kostnaden för alla delar som behövs är i spänna av 30 € eller US$ (utan fraktkostnad).
Som du kan använda en Raspberry Pi noll eller Arduino Nano, kan de extra kostnaderna också vara mycket begränsad.

Layout av bostäder kan bygga både fotometer och kolorimeter från samma delar, bara beroende på sensorn breakouts och lysdioder som du vill använda.

Så vad kan du göra med enheten?

A fotometer gör det möjligt för att mäta mängden ljus når en sensor. Får du använder en konstant ljuskälla, och du placerar en genomskinlig objekt mellan ljuskälla och sensorn, kan du beräkna hur mycket ljus som försvinner på detta sätt. Detta definierar den optiska densiteten för objektet. "Förlorat" ljuset kunde antingen vara absorberas av ett färgämne eller spridda av partiklar, eller en kombination av båda. Så kan en fotometer för att kvantifiera den optiska densiteten av en tydlig lösning, t.ex. vissa bläck, eller en fjädring, som mjölk eller jäst partiklar i öl, wenn fylld till en standard fotometer kyvett.

A kolorimeter kan du mäta färg sammansättningen av ett objekt, här av en lösning. Sensorn som används här för kolorimetrisk enheten delar visuell spektrumet i tre kanaler, röd, grön och blå (RGB), härmed simulera hur våra ögon ser färger. För de flesta färger kan beskriva våra intryck av en färg genom en kombination av tre siffror som beskriver intensiteten i de tre RGB-kanaler, vanligtvis definierade i 256 steg. Så svart är 0-0-0, vit är 256-256-256, ren röd 256-0-0 och så vidare. Ren gul skulle vara 256-256-0, ren cyan 0-256-256. Men sensorn som används här är mycket exakt och ger möjlighet för att diskriminera över 67 000 steg för varje färgkanal.

Fotometrar används ofta att mäta kemiska reaktioner, som förändringar i surhetsgraden (pH) i en lösning, genom mätning av intensiteten i en indikator färgämne. För optimal detektering kan du mäta endast absorptionen av ljus nära absorption maximum av färgämnet. Därför kommer du föredrar att använda en monokromatisk ljuskälla istället för vitt ljus. Lysdioder kommer i en mängd olika färger, ger nästan monokromatiskt och intensivt ljus med en mycket stabil intensitet mönster och är mycket energi effektivt. Sensorn som används för den fotometriska layouten kan du mäta ljusstyrkan över ett mycket brett spektrum, från UV till IR, med en mycket hög precision.

En mängd indikator färgämnen förändras deras färg, e.g. från gult till blått. Här kan en kolorimetrisk mätning tillåta att påvisa och kvantifiera denna övergångsprocess som den kolorimeter som beskrivs här kan även definieras som en tre-kanals fotometer.

Så kan du till exempel mät pH, syre och CO2-koncentrationerna i din pool eller akvarium, eller nitrat och leda koncentrationer i ditt dricksvatten. Eller bara analysera exakt färg på din favorit bläck, så du kan måla din lägenhet i samma färg.

Kostnaderna per enhet är extremt låg jämfört med alla kommersiella enheter, är det ett trevligt verktyg för klasser vetenskap och hobbyister.

Se Steg
Relaterade Ämnen

Billig, snabb och Awesome - DIY Photobooth knappen

Denna handledning handlar om att göra en awesome photobooth som kan bäras av en person och ställa in i fem minuter. Det handlar inte om att göra en söt, men det är verkligen en bra sak att veta. Vackra photobooths är föremål för smak, och den mest gi...

Billig, snabb och enkel elak häxa Halloween kostym

varit fångade kort denna Halloween?Inga pengar att göra en kostym?Och oroa dig inte mer du skall gå till Halloween bollen!I detta instructable jag kommer att visa dig hur man gör en billig och enkel elaka häxan kostym med material kan du lätt skaffa...

Billig ($5) och enkel DIY Snowboard/skid hjälm Audio hörlurar

här är ett mycket enkelt projekt jag har tänkt att göra ett tag, men kunde inte hitta hörlurar som var små, Billiga och högt nog. Jag äntligen hittade denna Panasonic RP-HT21 headset på Amazon för mindre än $5 (http://www.amazon.com/gp/product/B00004...

Annan ta på snabb, billig Plywood och 2 x 4 hyllor

Jag har en massa saker och därför behöver en hel del hyllor att lagra alla om det. Jag har byggt dem på många många olika sätt. Detta instructable är för lagring i bulk och där enkelhet, snabb bygga och låg kostnad av önskad faktorer, utseende frågor...

Hur man gör en billig spö och rulle protector

efter en resultatlös sökning för att hitta ett billigt sätt att lagra och transportera min tre billiga metspön, jag hittade denna snabbis lösning. Med hjälp av skrot PVC pip att skydda staven och sy skrot duk för att passa röret och ge en ficka i slu...

Kvalitet och båge gåva för barn--billiga, robusta och snabb

behöver en present till en födelsedagsfest? Vara hjälten med barnen när du åkt ut en hemmagjord båge och pil som faktiskt fungerar, är säkert och inte bryta. Kraftig PVC-rör och 1/16" stål kabel för bågen, och en trä pluggen utjämnade med en gummifot...

Mikrovågsugn Radiometer hemmabyggd med billiga komponenter och lätt tillgänglighet

Abstract:Denna uppsats är en källa till inspiration för alla som vill bygga en mikrovågsugn radiometer hemma till en kostnad av 70 euro.http://giammaiot.blogspot.it/2015/12/Microwave-rad...Sammanfattning:Denna uppsats är inspiration för alla som vill...

En "realistisk" alkohol marmor pumpgun (billiga, enkla och kraftfulla)

enkla, Billiga och kraftfulla. En dödlig kombination av DIY spud pistol.Objekt som behövs:-PVC rör 15mm 6 1,2 meter x 1 enhet-15 mm pvp pipe U fäste x 1-L böjd form 15mm 1 enhet-PVC rör 16mm 3 cm - förses med med 15mm pvc-R socket 40x15mm x enhet 2 +...

Miljövänlig, billig balsam och gel

om du köper balsam på ett apotek, får du en plastflaska, mestadels full med vatten. Precis som vatten på flaska, det är slöseri av energi frakt vattnet runt och slösaktig av plast. Det har dessutom oftast en massa eventuellt skadliga kemikalier i den...

Lätt och billig horn och skalor

För dragons, djävlar, Hades, åh min!Steg 1: Titta på videon!För hornen, allt du behöver är folie, tejp, varmt lim, färg och tålamod!Skalorna, något som har hål att måla genom och lite smink!Det är det! Super snabb, sista minuten kostym! GJORT....

Billig, snabb och enkel läderslida för filen

Denna skidan gjordes att ge min nya filen visst skydd som det tumlar runt i botten av min verktygsväska.Steg 1: Samla material, verktyg & tillbehörUnder detta projekt använde jag följande verktyg, tillbehör och material.-Kontakta Cement-Rakblad eller...

Billig, snabb och lätt LCD ersättning för Samsung Galaxy S3

Hade en incident och min telefon slå i perfekt vinkel att bryta LCD-skärmen. Efter många sökningar, bestämde jag mig för jag skulle kunna ersätta det själv. Det driva nedtill, rad lyste upp och LED-lampan fortfarande arbetade. Jag hade inte allt spar...

Billig styrelse och Batten vägg behandling

lägga till arkitektoniskt intresse i dina väggar med detta billigt och enkelt att installera styrelsen och Batten handledning. Med enkla verktyg, kan alla nybörjare förvandla sitt utrymme med vackra styrelse och Batten. Fullt steg för steg med diagra...

Hur man gör en billig, enkel och effektiv larmsystem

detta är min fjärde instructable. Det är på hur du kan göra ett larm utan någon dyr utrustning. Det tar mycket kort att sätta också.materialWireBar magnet(s)Reed switchtejppapperbatteri med hållaresummerndörrInkräktare:)resultatetSteg 1: Steg ett: ba...

DIY billiga, chic och modulärt

jag bor i NY och som ni alla vet att denna plats är mycket dyrt. Det är oftast en tillfällig stad för mig, vi komma, vi får så mycket som vi kan och sedan lämnar vi. Min lägenhet är det möblerade med Ikea produkter naturligtvis, men det betyder inte...

Hur man gör en billig, ful och lätt att ta bort gitarr Killswitch

(ledsen för min engelska killar) går jag bygga detta, den ursprungliga idén ingår en fin pickward formade bas, men jag gjorde en "beta" version, ful, och band-bifogas original plektrumskydd, jag också gjorde ett misstag i en del av konstruktione...

Billiga makro och pinhole linser för DSLR:s

makro linser för DSLR kameror ofta kosta en mindre förmögenhet, men deras närbilder är svårt att motstå. Lyckligtvis finns det andra alternativ. Med hjälp av några smarta knep, kan du omvandla grundläggande kit-objektiv (som brukar kommer med kameran...

Billiga en och en halv ark Plywood båt

vill gå segling eller fiske, men har inte pengar att köpa en fancy ny båt? Tja, har du kommit till rätt ställe! Som du är jag också en wannabe sjökapten på en stram budget. Du kommer inte lära dig hur man bygger en lyxjakt här, men du kommer att ha e...

BILLIG snabb och elegant IPAD STYLUS

UPPDATERING ***-bilderna är här-pennan kan vara bra för penna spinning också-DET FUNGERAR FORTFARANDE NÄR DU HÅLLER GUMMIGREPPUPPDATERING ***-gjorde en extend kan stylus (perfekt för att presentera till små grupper)-penna gummigrepp adderat med varmt...