Cutie de mănuși de cercetare low-cost: 35 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Scop:

Scopul acestui instructabil este de a ghida în construcția unei cutii de mănuși de cercetare cu preț redus. Dimensiunile generale ale cutiei sunt de 3’x 2’ x 2’¾” (L x L x Î) cu o cutie de trecere de 1’x 1’ x 1’atașată lateral. Această cutie încorporează controlul temperaturii și umidității pentru a crea un mediu controlat pentru experimentare. Timpul aproximativ de construcție este de 10 zile pentru structura principală și cablare / conducte. Unele teste ale codificării utilizate pentru acest proiect vor trebui să fie încorporate și în acel moment, care va varia în funcție de nivelul dvs. de încredere în programarea Arduino. Costul general al construcției este de aproximativ 320 USD în lemn, șuruburi, feronerie, cabluri, conducte, PVC, acril, vopsea, senzori și articole diverse suplimentare. În această construcție a fost utilizat un cărucior metalic, dar nu este necesar. Cutia poate fi montată pe o masă sau pe un banc de lucru.

Instrumente necesare:

· Ferăstrău de masă

· Fierăstrău

· Router

· Fierăstrău circular

· Burghiu electric

· Marginea dreaptă

· Ruletă

· Ferăstrău cu găuri de 6”

· Pensulă

· Role de vopsea de 6”și mâneci din spumă

· Hârtie de șlefuit de 220 gr

Materiale utilizate:

· 2 x (8’x4’x ¾”) placaj de mesteacăn de calitate dulap

· 1 X (36”x 30” x 0,093”) foaie acrilică

· 2 X (24”x 18” x 0,093”) foaie acrilică

· Șuruburi Deck Plus (8 x 1 5/8”) (include bit)

· Etanșant siliconic cu adeziv Gorilla, 2,8 oz., Clar

· Gorilla Glue Epoxy

· PLA pentru piese imprimate 3D

· 3 X Gatehouse 1,75”lift glisant pentru fereastră glisantă turnată sub presiune

· 6 feronerie / balamale pentru uși Gatehouse de 1,5”zincate

· 5 x borcane de zidărie de 1 litru

· Vopsea exterioară din latex satinat Valspar Duramax, alb, 1 litru

· Calfatare din siliciu

· Microcontroler Arduino

· Placă de tăiere (sau lipirea ar putea fi utilizată pentru conectarea firelor)

· 5 culori diferite de cablare

· Baterie de 9 volți

· Adafruit DHT22 (senzor de umiditate și temperatură)

· Rezistor de 10kΩ

· Motor pas cu pas (28BYJ-48)

· Două relee (JQC-3FF-S-Z)

· Cablare CAT 5

· 2 x cot de 90 de grade (cupru)

· Furtun din plastic

· Clemă pentru furtun ½”

· Panou din aluminiu extrudat

· Placaj ½”pentru cutie de depozitare (bucăți uzate)

· Luminile cu benzi LED

· Convertor AC-DC adecvat pentru orice lumină utilizată

· Cleme pentru furtun 2 x 6"

Pasul 1: Faceți foaie tăiată pentru placaj

Așezați liniile tăiate pentru toate laturile cutiei principale și a cutiei de trecere pe foaia de placaj. Lista de tăiere este următoarea:

· (1x) 36 "x 12 ¾" (față unde vor merge găurile mănușilor)

· (1x) 36 "x 24" (spate)

· (2x) 24 "x 22 ½" PLUS tăiat la 45 de grade de la centru (marca 12 ") de 24" până la 22 ½"

· (1x) 34 ½”x 22 ½” (jos)

· (1x) 36 "x 11 ¾" (sus)

· (1x) 36 "x 17 5/8" (ușa dulapului frontal)

Pasul 2: Faceți toate tăieturile

Faceți toate tăieturile cu un ferăstrău circular folosind o margine dreaptă ca ghid, așa cum se arată în fotografia de pe Google Images de mai jos. Șlefuiți toate marginile o dată tăiate. Fața superioară și frontală a cutiei va trebui să aibă tăieturi unghiulare de 45 ° pe marginile lungi pentru a fi la același nivel cu laturile care sunt tăiate pe un unghi de 45 °. Aliniați-le și măsurați-le manual pentru a face tăieturile corecte. Folosiți un ferăstrău cu mitră sau un ferăstrău de masă pentru a face aceste tăieturi de margine unghiulară.

Pasul 3: testați tăieturile de ajustare

Testarea se potrivește pe toate părțile. În această construcție, partea inferioară a cutiei este plasată „în interior” a tuturor laturilor cutiei; iar laturile stânga și dreapta sunt plasate „în interior” față și spate a cutiei. Folosiți un router pentru a tăia laturile la înălțimea corespunzătoare. În această construcție, a existat o eroare de aproximativ 1/16”între partea din spate și laturile din stânga și din dreapta, astfel încât partea din spate a fost tăiată la lungimea mai mică pentru a se potrivi cu părțile laterale folosind un router.

Pasul 4: Tăiați orificiul pentru cutia de trecere

Gaura tăiată pentru cutia de trecere în partea dreaptă. Folosiți un ferăstrău pentru a tăia brusc gaura și un router pentru a îndrepta tăieturile. Această gaură trebuie să aibă dimensiunea cutiei de trecere minus de două ori grosimea lemnului folosit. În cazul nostru, gaura avea 10,5”x 10,5” pătrat. Vrei ca partea de jos a orificiului pentru trecere să fie la același nivel cu podeaua cutiei principale, așa cum se vede în fotografie.

Pasul 5: Tăiați găurile mănușii

Tăiați găuri în fața frontală pentru mănuși. O distanță confortabilă între orificiile pentru mănuși a fost obținută dintr-un dulap cu blaster de nisip de 6,5”. Fiecare orificiu pentru mănuși a fost tăiat folosind un ferăstrău de 6”. Găurile sunt măsurate la 3,5”de la partea de jos a cutiei. Centrul feței frontale a fost măsurat, iar găurile sunt bazate pe aceasta, mai degrabă decât distanța de la marginile exterioare.

Pasul 6: Asamblați cutia

Înșurubați toate părțile pentru a crea cutia, mai puțin ușa dulapului frontal. Marcați linia centrală a grosimii lemnului (în acest caz, la 3/8”de la marginile laturilor care vor fi înșurubate la marginile laturilor adiacente). Pregătiți găuri cu burghie de zăvor la fiecare 2”lăsând spațiu la colțuri pentru șuruburi de la plăcile adiacente.

Pasul 7: Construiți caseta de trecere

Construiți o cutie de trecere. Acesta este cubul de 1’x 1’ x 1’. Tăiați cele 5 laturi necesare construirii cutiei din același placaj de ¾”ca și cutia principală. Nu uitați să încorporați grosimea placajului în tăieturi. Lista de tăiere este următoarea:

· (2x) 11 ¼”x 11 ¼” (în spate și în partea de sus)

· (1x) 12”x 11 ¼” (față); + aproximativ 2/5”fantă laterală care se va atașa la cutie pentru ca„ ușa”acrilică să poată aluneca prin

· (1x) 10 ½”x 11 ¼” (jos)

· (1x) 12 "x 12" (aceasta va fi ușa cutiei de pe marginea exterioară)

Două dintre aceste părți (sus și față) vor trebui să aibă ferestre de vizualizare tăiate în ele. Marcați aceste ferestre de vizualizare la dimensiunea dorită. Această cutie are o fereastră superioară cu dimensiunile 7 ½”x 7 ½” și o fereastră frontală cu dimensiunile 7 ½”x 8”. Folosiți un ferăstrău pentru a tăia brusc deschiderile și apoi un router pentru a le termina. Utilizați un pic de iepure pe deschideri, astfel încât fereastra să aibă o suprafață de care să adere.

Pentru fanta mică din partea din față, măsurați aproximativ 2/5”de pe margine și ¾” în partea de sus și de jos a acestei margini. Folosiți un router pentru a tăia fanta de 2/5 "adâncime și 10 ½" lățime pe marginea acestei părți.

Asamblați cutia în același mod ca și cutia principală, așa cum se vede la pasul 6, lăsând ușa în partea dreaptă.

Pasul 8: Instalați ferestrele acrilice în caseta de trecere

Instalați ferestrele de vizionare în două deschideri ale cutiei de trecere. Tăiați foaia acrilică la dimensiunea dorită a ferestrei + suprapunere pentru aderență. Utilizați șuruburi mici pentru a atașa colțurile pentru a le menține în poziție în deschidere și utilizați material de etanșare silicon pentru a adera complet fereastra la suprafață din partea din spate.

Pasul 9: Construiți ușa glisantă pentru cutia de trecere

Construiți o fereastră glisantă care va separa cutia principală de cutia de trecere. Tăiați o foaie acrilică la dimensiunile dorite. Pentru această casetă, acele dimensiuni au fost de 14 ¼”x 11”. Atașați un mâner mic din placaj rămas cu șuruburi mici, astfel încât acesta să poată fi glisat cu ușurință de către utilizator. Utilizați bandă de pâslă pe toate marginile ferestrei glisante pentru a ajuta la etanșare atunci când este închisă, inclusiv o bandă la dimensiunea deschiderii cutiei de trecere.

Pasul 10: Atașați caseta de trecere la caseta principală

Atașați caseta de trecere la caseta principală. Aplicați adeziv de construcție pe marginile cutiei care vor fi atașate la cutia principală. Apoi, utilizați 6-12 șuruburi din interiorul cutiei principale în marginile pasajului pentru a ține împreună în timp ce adezivul se usucă.

Pasul 11: Tăiați deschiderea și instalați acrilul în ușa cutiei principale

Tăiați deschiderea în ușa dulapului pentru vizualizarea ferestrei și instalați fereastra. Folosiți un ferăstrău pentru a tăia grosier fereastra de vizualizare a dimensiunii dorite. Această cutie are o fereastră cu dimensiunile 30”x 12”. Utilizați un vârf de iepure pe deschidere, astfel încât fereastra să aibă o suprafață de care să adere. Tăiați foaia acrilică la dimensiunea dorită a ferestrei + suprapunere pentru aderență. Utilizați șuruburi mici pentru a atașa colțurile pentru a le menține în poziție în deschidere și utilizați material de etanșare silicon pentru a adera complet fereastra la suprafață din partea din spate.

Pasul 12: Paint Box

Folosiți calașajul pentru a sigila toate îmbinările interioare ale cutiei. Puneți toate găurile șuruburilor și vopsiți toate componentele cutiei cu vopsea albă. Faceți acest lucru acum înainte de a instala orice hardware. Folosiți bandă de vopsea pentru a îndepărta ferestrele instalate înainte de vopsire.

Pasul 13: Instalați ușile

Instalați ambele uși ale dulapului pe cutia principală și pe cutia de trecere. Utilizați balamale mici, 4 pe dulapul principal și 2 pe ușa mică pentru cutia de trecere.

Pasul 14: Instalați încuietori

Atașați lifturile glisante ale ferestrelor glisante de fiecare parte a ușii cutiei principale și una de ușă pentru trecere.

Pasul 15: Construiți o cutie de depozitare a soluției de sare saturată

Construiți o cutie de depozitare pentru soluții sărate saturate. Această cutie de depozitare a fost construită pentru a se încadra în limitele căruciorului utilizat. Orice cutie de depozitare pe care o construiți este cu adevărat necesară doar pentru a stoca soluțiile de sare saturată, astfel încât acestea să nu cadă. Pentru această aplicație, măsurătorile rafturilor medii și inferioare ale căruței utilizate au fost luate pentru a-și face o idee despre dimensiunea cutiei de depozitare.

Pasul 16: Tăiați lemnul și asamblați cutia de depozitare

Tăiați placaj ½”astfel încât înălțimea să se încadreze între rafturi și atașați laturile cutiei de depozitare cu șuruburi de lemn de 1”.

Pasul 17: Faceți spațiu interior pentru soluții de sare

Odată ce rama cutiei de depozitare a fost asamblată, așezați recipientele pentru soluție de sare (5x borcane de zidărie) în cutie, apoi măsurați și tăiați lemn de pin de 1”x 3” pentru rama containerului. Aceasta trebuie să se potrivească strâns, astfel încât borcanele să nu se poată deplasa, ci să fie suficient de largi, astfel încât să fie ușor de îndepărtat. Această cutie a fost așezată pe raftul din mijloc al căruciorului pentru ușurința accesului.

Pasul 18: Realizați pistol cu căldură

Faceți toc pentru pistolul cu căldură. Așezați pistolul de încălzire pe o bucată mică de placaj rămas și trasați forma.

Pasul 19: Tăiați lemnul pentru toc

Decupați forma cu un instrument multiplu.

Pasul 20: Modificați pistolul termic pentru a-l atașa

Găsește o gaură mică în partea de jos a mânerului, asigurându-te că nu găuriți în fire. Această gaură mică este pentru montarea pistolului de căldură pe lemnul tăiat în pasul anterior.

Pasul 21: Atașați clema pentru duza pistolului termic

Atașați o mică bucată pătrată de placaj la capătul lemnului tăiat pentru un distanțier pentru a vă asigura că arma se va monta drept. Apoi, atașați o clemă de ½”la capătul bucății pătrate mici de lemn pentru a ține conducta de încălzire care va fi atașată la pistolul de căldură.

Pasul 22: Montați pistolul termic pe forma de lemn

Montați pistolul de căldură pe lemnul tăiat cu un șurub în orificiul forat în mâner. De asemenea, puneți adaptorul pentru conducta de încălzire în clemă și strângeți pentru a vă asigura că montajul este corect. După ce echipamentul a fost verificat, scoateți pistolul de încălzire și clema din lemnul tăiat pentru a putea fi vopsit.

Pasul 23: Pregătiți cotul de cupru

Înfășurați țeava de încălzire ½”cu folie de evacuare pentru a vă asigura că țeava nu arde lemnul, deoarece este introdus prin cutie și, de asemenea, pentru siguranță, nepermițând utilizatorului să fie ars de țeavă.

Pasul 24: Atașați tocul la cutia principală

Atașați bucata vopsită de lemn tăiat înșurubând-o la cutia principală. Găuriți o gaură de ¾”în partea din spate dreaptă a cutiei din colțul inferior pentru a introduce conducta de căldură înfășurată. Introduceți conducta de căldură în clemă și strângeți clema pentru a asigura o montare stabilă.

Pasul 25: Instalați pistolul termic

Fixați pistolul de căldură pe lemnul tăiat, introducând butoiul de încălzire al pistolului de încălzire în conducta de încălzire și apoi strângeți șurubul în mâner.

Pasul 26: Pregătiți cutia pentru debitul de umiditate

Gaurați în colțul din stânga jos al cutiei pentru a introduce furtunul pentru fluxul de aer de umiditate.

Pasul 27: Instalați cotul pentru debitul de umiditate

Introduceți al doilea cot de cupru de 90 de grade în această gaură forată și furtunul în acest cot de cupru așa cum se vede în fotografie.

Pasul 28: Tăiați și instalați difuzorul de debit de aer

Tăiați piesa de aluminiu extrudat la lățimea interiorului cutiei principale. Aceasta este o piesă de rezervă a carcasei de lumină fluorescentă. Acesta are 34 3/8”. Apoi, găuriți 1/16 la fiecare câțiva centimetri pe lungimea piesei de aluminiu în două linii.

Pasul 29: Instalați flanșe pentru mănuși și mănuși

Instalați flanșele pentru mănuși imprimate 3D în două găuri pentru mănuși pentru cutie. Fișierul.stl pentru aceste flanșe este inclus aici. Atașați mănuși cu cleme pentru furtun de 6.

Pasul 30: Instalați elementele de control al umidității

Instalați borcane de zidărie cu două găuri tăiate în capace. O gaură va avea furtunul din pompa de aer, în timp ce cealaltă va avea furtunul ieșit din ea și în cutia pentru umiditate. Metoda de control al umidității utilizată aici este soluțiile sărate saturate. Cinci săruri diferite sunt utilizate pentru a controla condițiile specifice de umiditate, deci sunt utilizate 5 borcane de zidărie. Pompa utilizată este o pompă standard pentru saltea de aer. Cele cinci furtunuri care ies din borcane și intră în cutie trec mai întâi printr-un colector pentru a rula cele 5 furtunuri separate în 1 înainte de a se alimenta în interiorul cutiei. Supapa rotativă utilizată este acționată de motorul pas cu pas (28BYJ-48). Acest sistem a fost proiectat și imprimat 3D. Fișierele.stl pentru fiecare parte a supapei rotative sunt incluse aici. Motorul pas cu pas trebuie să fie atașat la partea b2 așa cum se vede în fotografie.

Pasul 31: Instalați luminile LED în camera principală

Utilizați lumini cu bandă LED (cele utilizate aici au fost piese de schimb de la un alt proiect) și montați în partea superioară a camerei principale. Folosiți epoxid pentru a adera banda de „tavanul” cutiei.

Pasul 32: Asamblați hardware Arduino

A. Hardware senzor: (pinii senzorului sunt numerotați de la stânga la dreapta, așa cum se vede din fața senzorului)

eu. Conectați un rezistor de 10kΩ între pinul 1 și pinul 2

ii. Conectați capătul pin1 al rezistorului la pinul de 5 volți de pe Arduino

iii. Conectați capătul pin2 al rezistorului la pinul digital 2

iv. IGNORE pin3. Nu este necesar pentru nimic.

v. Conectați pin4 la masă

vi. TREBUIE să descărcați biblioteca DHT sau nu va funcționa

b. Hardware motor:

eu. Conectați firele motorului la placa intermediară

ii. Pe placa intermediară, conectați Vin și GND la o baterie de 9 volți

iii. Conectați IN1, IN2, IN3 și IN4 la pinii digitali 4, 5, 6 și respectiv 7

c. Hardware releu:

eu. Conectați VCC la sursa de alimentare de 5V

ii. Conectați GND la masă

iii. Conectați IN1 și IN2 la pinii digitali 12 și, respectiv, 13

Pasul 33: Obțineți codificarea Arduino

Copiați sau descărcați codul Aruino, consultați instrucțiunile de operare pentru fișiere.

Notă:

*** TREBUIE să descărcați biblioteca pentru senzorul pe care îl utilizați (DHT22 în acest caz) sau codul nu va funcționa. Pentru a obține biblioteca, accesați GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) și descărcați biblioteca. De asemenea, asigurați-vă că biblioteca Adafruit Unified Sensor este descărcată (aflată în partea de jos a paginii conectate). După ce descărcați aceste fișiere comprimate, dezarhivați și adăugați-le în folderul Arduino Libraries (Computer / Documente / Adafruit / Biblioteci).

Pasul 34: Instalați GoPro Camera Mount, dacă doriți

A fost realizată și instalată o montură a camerei GoPro imprimată 3D în partea din față a camerei principale pentru a realiza înregistrări video ale experimentelor. Se poate folosi și un suport cumpărat de la magazin.

Pasul 35: Metoda opțională de control al umidității

După lucrări suplimentare la Cutia de mănuși de cercetare low-cost, a fost proiectată și utilizată o altă opțiune de control al umidității. Acest design nu necesită un motor sau o supapă rotativă pentru a alege borcanul cu soluție de sare saturată dorit de utilizator. În schimb, sunt montate 5 supape separate cu o linie de alimentare de la pompa de aer și fiecare supapă se alimentează apoi în cele 5 borcane diferite de soluție de sare saturată. În cele din urmă, fiecare borcan este alimentat într-un colector și o linie de furtun alimentată în camera principală a cutiei.

Instrumente necesare:

• 5/8 "Bit Forstner
• Burghiu electric

Materiale utilizate:

• 5 x Supapă de picurare Rain Bird Drip 1/2 inch
• 4 x Rain Bird 1/2 in. Tees cu bară
• 11 x Rain Bird 1/2 in. Coate cu gheare
• Tub de vinil de 1/2 "ID
• Tuburi de vinil ID 1/4"
• 6 x 1/2 "OD la 1/4" splice OD
• 1 x 1/4 "ID până la 1/4" tee ghimpat ID
• Curea cu două găuri de 10 x 1/2"
• Pompă de aer imaginar, 4W
• 20 x 1/2 "șuruburi
• Șuruburi de 4 x 1"
• Piese de schimb din lemn masiv de stejar de 3/4 "x 7"
• Supapă rotativă din altă opțiune de umiditate utilizată ca colector
• Gorilla Glue epoxidic de 5 minute

Pași:

1. Împingeți fiecare dintre cele 5 supape de pe ambele părți cu coatele ghimpate folosind tubul de vinil de 1/2 "ID, așa cum se vede în fotografii.
2. Construiți setul de admisie a aerului folosind 4 dintre teele ghimpate și 1 cot ghimpat așa cum se vede în fotografii.
3. Măsurați distanța de la centru la centru a deschiderii supapelor tee pentru a determina distanța dintre supape atunci când sunt montate pe placa de lemn. Am împerecheat teele cât mai aproape de atingere, astfel încât distanța noastră a fost de 3 ".
4. Pentru montarea supapelor a fost folosită o bucată de rezervă din stejar solid. Piesa de rezervă pe care o aveam avea aproximativ 1,5 'lungime, așa că ne-am centrat sistemul de supape pe asta. Supapele trebuie să fie la o distanță orizontală de 3 "(așa cum s-a găsit în pasul anterior) una de cealaltă pentru a se potrivi cu ansamblul de admisie a aerului. Folosiți un pătrat de viteză pentru a marca 5 linii de 45 de grade distanțate la 3" una de cealaltă. Măsurați distanța de la centru la centru a deschiderilor de pe coate împerecheate cu supape. Am măsurat aproximativ 6 1/4 ". Marcați placa pe liniile de 45 de grade pe care doriți să vă forați pentru ca coatele să se așeze pentru a se împerechea pe partea din spate cu ansamblul de admisie a aerului.
5. Folosiți un bit Forstner (5/8 "era o dimensiune utilizabilă pe care o aveam la îndemână) pentru a găuri cele 10 găuri marcate în pasul anterior.
6. Montați supapele pe placa folosind 10 benzi cu două găuri, așa cum sunt utilizate în conducta de rulare (vezi fotografiile).
7. Utilizați tubulatura de vinil ID de 1/2 "pentru a împerechea sistemul de admisie a aerului pe rândul inferior al coatelor împerecheate la supape. (Acestea au fost împerecheate cu rândul inferior datorită orientării finale a pompei de aer și a soluțiilor sărate saturate.)
8. Împingeți 5 1/2 "OD la 1/4" OD îmbinări la rândul superior de coate împerecheate la supape folosind tubulatura de vinil 1/2 "ID.
9. Montați placa de supapă într-un loc convenabil pentru utilizator. Această placă a fost montată în colțul din dreapta-sus al căruciorului. Măsurați și preparați 4 găuri în bord și în cărucior. Folosiți șuruburi de 1 "pentru a atașa placa la coș.
10. Setați soluții de sare saturată în locații desemnate și rulați tuburi de 1/4 "ID de la îmbinări în fundul borcanelor. Lungimea tubului necesar va depinde de configurarea dvs. Acestea au fost potrivite la test și apoi tăiate, astfel încât nu au fost efectuate măsurători. (Vezi fotografii)
11. În cele din urmă, utilizați un te de 1/4 "ID la 1/4" ID pentru a împerechea cele două tuburi de ieșire de la pompa de aer la o îmbinare de 1/4 "OD la 1/2" OD și asociați-o cu sistemul de admisie a aerului de pe partea din spate a tabloului.
12. Supapa rotativă din soluția anterioară de control al umidității a fost utilizată ca colector în acest design. Pentru sigilarea supapei s-a folosit epoxidic de cinci minute.
13. Rulați tuburi de 1/4 "ID din fiecare borcan de soluție de sare saturată până la colectorul" supapei rotative ". Utilizați același tub din designul original pentru a alimenta colectorul în interiorul camerei.