Goedkope onderzoekshandschoenenkastje - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-13 06:57

Doel:

Het doel van deze Instructable is om te begeleiden bij het bouwen van een goedkope onderzoekshandschoenenkast. De totale afmetingen van de doos zijn 3’ x 2’ x 2’ ¾” (L x B x H) met een 1’ x 1’ x 1’ doorvoerdoos bevestigd aan de zijkant. Deze box bevat temperatuur- en vochtigheidsregeling om een gecontroleerde omgeving voor experimenten te creëren. De geschatte bouwtijd is 10 dagen voor de hoofdstructuur en bedrading/leidingen. Sommige testen van de codering die voor dit project wordt gebruikt, zullen ook in die tijd moeten worden opgenomen, wat zal variëren afhankelijk van uw vertrouwensniveau met Arduino-programmering. De totale kosten van de build bedragen ongeveer $ 320 USD aan hout, schroeven, hardware, bedrading, leidingen, PVC, acryl, verf, sensoren en andere diverse items. Bij deze constructie is een metalen kar gebruikt, maar dit is niet vereist. De box kan worden opgesteld op een tafelblad of werkbank.

Benodigde gereedschappen:

· Tafelzaag

· Decoupeerzaag

· Router

· Cirkelzaag

· Boormachine

· Rechte rand

· Rolmaat

· 6” gatenzaag

· Penseel

· 6” verfroller en schuimhoezen

· 220 grit schuurpapier

Gebruikte materialen:

· 2 x (8'x4' x ¾ ) berkenmultiplex van kabinetkwaliteit

· 1 X (36” x 30” x 0,093”) acrylplaat

· 2 X (24” x 18” x 0,093”) acrylplaat

· Deck Plus (8 x 1 5/8”) schroeven (inclusief bit)

· Gorilla Glue Silicone Sealant, 2,8oz., transparant

· Gorilla Lijm Epoxy

· PLA voor 3D-geprinte onderdelen

· 3 X Gatehouse 1,75” gegoten schuifraam schuifraamlift

· 6 X Deurbeslag/scharnieren 1.5” verzinkt

· 5 x 1-pint glazen potten

· Valspar Duramax satijn latex buitenverf, wit, 1 quart

· Siliconenkitten

· Arduino-microcontroller

· Breadboard (of solderen kan worden gebruikt om draden aan te sluiten)

· 5 verschillende kleuren bedrading

· 9 volt batterij

· Adafruit DHT22 (vochtigheids- en temperatuursensor)

· 10kΩ weerstand

· Stappenmotor (28BYJ-48)

· Twee relais (JQC-3FF-S-Z)

· CAT 5-bedrading

· 2 x 90 graden elleboog (koper)

· Kunststof slang

· ½” slangklem

· Geëxtrudeerd aluminium paneel

· ½” multiplex voor opbergdoos (gebruikte stukjes schroot)

· LED-stripverlichting

· Geschikte AC naar DC-converter voor alle gebruikte lampen

· 2 x 6 slangklemmen

Stap 1: Maak een los blad voor multiplex

Lay-out snijlijnen voor alle zijden van de hoofddoos en doorvoerdoos op triplexplaat. De kniplijst is als volgt:

· (1x) 36” x 12 ¾” (voorzijde waar handschoengaten zullen komen)

· (1x) 36” x 24” (achterkant)

· (2x) 24” x 22 ½” PLUS 45 graden gesneden vanaf het midden (12” markering) van 24” zijde tot 22 ½” zijde

· (1x) 34 ½” x 22 ½” (onder)

· (1x) 36” x 11 ¾” (boven)

· (1x) 36” x 17 5/8” (voorste kastdeur)

Stap 2: Maak alle bezuinigingen

Maak alle sneden met een cirkelzaag met een richtliniaal als richtlijn, zoals weergegeven op de foto van Google Afbeeldingen hieronder. Schuur alle randen na het snijden. De boven- en voorkant van de doos moeten onder een hoek van 45° worden gesneden aan de lange randen om gelijk te liggen met de zijkanten die onder een hoek van 45° zijn gesneden. Lijn deze uit en meet deze met de hand om de juiste sneden te maken. Gebruik een verstekzaag of een tafelzaag om deze hoeksnedes te maken.

Stap 3: Test pasvorm bezuinigingen

Test passen alle kanten. In deze constructie wordt de bodem van de doos "binnen" van alle zijkanten van de doos geplaatst; en de linker- en rechterkant worden "binnen" van de voor- en achterkant van de doos geplaatst. Gebruik een bovenfrees om de zijkanten op de juiste hoogte te trimmen. In deze constructie was er ongeveer 1/16 "fout tussen de achterkant en de linker- en rechterkant, dus de achterkant werd met een bovenfrees op de kortere lengte getrimd om bij de zijkanten te passen.

Stap 4: Gat snijden voor doorvoerdoos

Snijd het gat voor de doorvoerdoos aan de rechterkant. Gebruik een decoupeerzaag om het gat voor te zagen en een bovenfrees om de sneden recht te maken. Dit gat moet de grootte hebben van de doorvoerdoos minus twee keer de dikte van het gebruikte hout. In ons geval was het gat 10,5 "x 10,5" vierkant. U wilt dat de onderkant van het gat voor de doorvoer gelijk ligt met de vloer van de hoofddoos, zoals te zien is op de foto.

Stap 5: Handschoengaten snijden

Snijd gaten in de voorkant voor handschoenen. Een comfortabele afstand voor tussen de handschoengaten werd verkregen uit een zandstraalkast van 6.5”. Elk handschoengat werd gesneden met behulp van een 6-inch gatenzaag. De gaten zijn gemeten op 3,5 inch vanaf de onderkant van de doos. Het midden van het voorvlak werd gemeten en de gaten waren daarop gebaseerd in plaats van de afstand tot de buitenranden.

Stap 6: monteer doos

Schroef alle kanten aan elkaar om de doos te maken, minus de voordeur van de kast. Markeer de middellijn van de dikte van het hout (in dit geval 3/8" vanaf de randen van de zijkanten die aan de randen van de aangrenzende zijkanten worden geschroefd). Boor gaten voor met verzonken bit om de 2 "laat ruimte op de hoeken voor schroeven van aangrenzende planken.

Stap 7: Doorvoerbox samenstellen

Doorgeefdoos bouwen. Dit is de kubus van 1 'x 1' x 1'. Snijd de 5 zijden die nodig zijn om de doos te maken van hetzelfde ¾ multiplex als de hoofddoos. Vergeet niet om de dikte van het triplex in de sneden op te nemen. De kniplijst is als volgt:

· (2x) 11 ¼” x 11 ¼” (achterkant en bovenkant)

· (1x) 12” x 11 ¼” (voorzijde); + ongeveer 2/5 "gleuf aan de zijkant die aan de doos zal worden bevestigd voor een "deur" van acryl om er doorheen te kunnen schuiven

· (1x) 10 ½” x 11 ¼” (onder)

· (1x) 12” x 12” (dit is de deur van de doos aan de buitenste rand)

Twee van deze zijkanten (boven en voorkant) moeten voorzien zijn van kijkvensters. Markeer deze kijkvensters op het gewenste formaat. Deze doos heeft een bovenraam met afmetingen 7 ½” x 7 ½” en een voorraam met afmetingen 7 ½” x 8”. Gebruik een decoupeerzaag om de openingen ruw te zagen en vervolgens een router om ze af te werken. Gebruik een konijnenbit op de openingen zodat het raam een oppervlak heeft om aan te hechten.

Voor de kleine spleet aan de voorkant, meet ongeveer 2/5 "van de rand en ¾" in aan de boven- en onderkant van deze rand. Gebruik een bovenfrees om de 2/5" diepe en 10 ½" brede spleet aan de rand van deze kant te snijden.

Monteer de doos op dezelfde manier als de hoofddoos zoals te zien is in stap 6, maar laat de deur aan de rechterkant los.

Stap 8: installeer acrylramen in de doorgeefdoos

Installeer kijkvensters in twee openingen van de doorgeefkast. Acrylplaat op gewenste raammaat snijden + overlap voor verlijming. Gebruik kleine schroeven om hoeken te bevestigen om de opening op hun plaats te houden en gebruik siliconenkit om het raam vanaf de achterkant volledig aan het oppervlak te hechten.

Stap 9: Schuifdeur bouwen voor doorgeefdoos

Bouw een schuifvenster dat de hoofddoos van de doorgeefdoos scheidt. Snijd een acrylplaat op de gewenste afmetingen. Voor deze doos waren die afmetingen 14 ¼ "x 11". Bevestig een klein handvat gemaakt van overgebleven triplex met kleine schroeven zodat het gemakkelijk door de gebruiker kan worden geschoven. Gebruik vilttape op alle randen van het schuifraam om te helpen bij het afdichten wanneer het gesloten is, inclusief een strook ter grootte van de opening van de doorvoerdoos.

Stap 10: Bevestig de doorgeefdoos aan de hoofddoos

Bevestig de doorgeefdoos aan de hoofddoos. Breng bouwlijm aan op de randen van de doorgeefdoos die aan de hoofddoos worden bevestigd. Gebruik vervolgens 6-12 schroeven van de binnenkant van de hoofddoos in de randen van de doorvoer om bij elkaar te blijven terwijl de lijm opdroogt.

Stap 11: Snijd de opening open en installeer acryl in de deur van de hoofdkast

Snijd de opening in de kastdeur voor het kijkvenster en installeer het raam. Gebruik een decoupeerzaag om het kijkvenster van de gewenste grootte voor te snijden. Deze doos heeft een venster met afmetingen 30 "x 12". Gebruik een konijnenbit op de opening zodat het raam een oppervlak heeft om aan te hechten. Acrylplaat op gewenste raammaat snijden + overlap voor verlijming. Gebruik kleine schroeven om hoeken te bevestigen om de opening op hun plaats te houden en gebruik siliconenkit om het raam vanaf de achterkant volledig aan het oppervlak te hechten.

Stap 12: Verfdoos

Gebruik kit om alle inwendige voegen van de doos af te dichten. Plak alle schroefgaten en verf alle onderdelen van de doos met witte verf. Doe dit nu voordat u hardware installeert. Gebruik schilderstape om geïnstalleerde vensters af te plakken voordat u gaat schilderen.

Stap 13: Installeer deuren

Installeer beide kastdeuren op de hoofdkast en de doorvoerkast. Gebruik kleine scharnieren, 4 op de hoofdkast en 2 op de kleine deur voor de doorgeefkast.

Stap 14: Sloten installeren

Bevestig schuifraamschuifliften aan weerszijden van de deur van de hoofdkast en één aan de deur voor de doorgang.

Stap 15: Bouw een opbergdoos voor verzadigde zoutoplossing

Construeer opbergdoos voor verzadigde zoutoplossingen. Deze opbergdoos is gebouwd om binnen de grenzen van de gebruikte kar te passen. Elke opbergdoos die u bouwt, is alleen echt nodig om de verzadigde zoutoplossingen op te slaan, zodat ze niet omvallen. Voor deze toepassing zijn de afmetingen van de middelste en onderste planken van de gebruikte kar genomen om een idee te krijgen van de grootte van de opbergdoos.

Stap 16: hout snijden en opbergdoos monteren

Snijd ½ "multiplex zodanig dat de hoogte tussen de planken past en bevestig de zijkanten van de opbergdoos met 1" houtschroeven.

Stap 17: maak binnenruimte voor zoutoplossingen

Zodra het frame van de opbergdoos is gemonteerd, plaatst u containers met zoutoplossing (5x glazen potten met mason) in de doos, meet en snijdt u 1 "x 3" grenenhout voor het containerframe. Dit moet strak zitten zodat de potten niet kunnen bewegen, maar los genoeg zodat ze gemakkelijk kunnen worden verwijderd. Deze doos werd op de middelste plank van de kar geplaatst voor gemakkelijke toegang.

Stap 18: Maak een warmtepistoolholster

Maak een holster voor het warmtepistool. Plaats het warmtepistool op een klein stukje overgebleven triplex en teken de vorm uit.

Stap 19: hout snijden voor holster

Knip de vorm uit met een multitool.

Stap 20: wijzig heteluchtpistool om te bevestigen

Boor een klein gaatje in de onderkant van het handvat en zorg ervoor dat u niet in de draden boort. Dit kleine gaatje is bedoeld om het heteluchtpistool in de vorige stap op het gezaagde hout te monteren.

Stap 21: Bevestig klem voor heteluchtpistool

Bevestig een klein vierkant stuk triplex aan het uiteinde van het gezaagde hout voor een afstandhouder om ervoor te zorgen dat het pistool recht wordt gemonteerd. Bevestig vervolgens een ½ klem aan het uiteinde van het kleine vierkante stuk hout om de verwarmingsbuis vast te houden die aan het heteluchtpistool wordt bevestigd.

Stap 22: Monteer heteluchtpistool op houtvorm

Monteer het heteluchtpistool op het gezaagde hout met een schroef in het gat dat in het handvat is geboord. Plaats ook de verwarmingsbuisadapter in de klem en draai deze vast om ervoor te zorgen dat de montage correct is. Nadat de montage is gecontroleerd, verwijdert u het heteluchtpistool en de klem van het gezaagde hout zodat het kan worden geverfd.

Stap 23: bereid koperen elleboog

Wikkel de ½” verwarmingsbuis in een uitlaatomslag om ervoor te zorgen dat de buis het hout niet verbrandt als het door de kist wordt geleid en ook voor de veiligheid door de gebruiker niet te laten verbranden door de buis.

Stap 24: Bevestig de holster aan de hoofddoos

Bevestig het geverfde stuk gesneden hout door het aan de hoofddoos te schroeven. Boor een gat van ¾” in de rechterachterkant van de doos in de benedenhoek om de omwikkelde warmtepijp te plaatsen. Steek de warmtepijp in de klem en draai de klem vast om een stabiele montage te garanderen.

Stap 25: heteluchtpistool installeren

Bevestig het heteluchtpistool aan het gezaagde hout door de verwarmingscilinder van het heteluchtpistool in de verwarmingsbuis te steken en vervolgens de schroef in het handvat vast te draaien.

Stap 26: Box voorbereiden op vochtigheidsstroom

Boor een gat in de linker benedenhoek van de doos om de slang voor de vochtige luchtstroom in te steken.

Stap 27: Elleboog installeren voor vochtigheidsstroom

Steek de tweede koperen elleboog van 90 graden in dit geboorde gat en de slang in deze koperen elleboog zoals te zien is op de foto.

Stap 28: Luchtstroomdiffusor knippen en installeren

Snijd het stuk van geëxtrudeerd aluminium op de breedte van de binnenkant van de hoofddoos. Dit is een reserveonderdeel van de behuizing van een TL-lamp boven het hoofd. Deze is 34 3/8". Boor vervolgens elke paar centimeter 1/16 "over de lengte van het aluminium stuk in twee lijnen.

Stap 29: Installeer flenzen voor handschoenen en handschoenen

Installeer 3D-geprinte handschoenflenzen in twee handschoengaten voor de doos. Het.stl-bestand voor deze flenzen is hier opgenomen. Bevestig handschoenen met 6 slangklemmen.

Stap 30: vochtigheidsregelingselementen installeren

Installeer metselaarpotten met twee gaten in de deksels. In het ene gat loopt een slang vanuit de luchtpomp, terwijl in het andere een slang naar buiten loopt en in de doos voor vochtigheid. De methode van vochtigheidscontrole die hier wordt gebruikt, is verzadigde zoutoplossingen. Er worden vijf verschillende zouten gebruikt om specifieke vochtigheidscondities te regelen, dus er worden 5 glazen potten gebruikt. De gebruikte pomp is een standaard luchtbedpomp. De vijf slangen die uit de potten en in de doos lopen, gaan eerst door een collector om de 5 afzonderlijke slangen in 1 te laten lopen voordat ze in de binnenkant van de doos worden gevoerd. De gebruikte roterende klep wordt aangedreven door de stappenmotor (28BYJ-48). Dit systeem is ontworpen en 3D geprint. De.stl-bestanden voor elk onderdeel van de roterende klep zijn hier opgenomen. De stappenmotor moet worden bevestigd aan onderdeel b2 zoals te zien is op de foto.

Stap 31: Installeer LED-verlichting in de hoofdkamer

Gebruik LED-stripverlichting (degene die hier werden gebruikt, waren reserveonderdelen van een ander project) en monteer deze op de bovenkant van de hoofdkamer. Gebruik epoxy om de strip aan het "plafond" van de doos te hechten.

Stap 32: Monteer Arduino-hardware

A. Sensorhardware: (pinnen op de sensor zijn van links naar rechts genummerd, gezien vanaf de voorkant van de sensor)

l. Sluit een weerstand van 10kΩ aan tussen pin1 en pin2

ii. Sluit het pin1-uiteinde van de weerstand aan op de 5 Volt-pin op de Arduino

iii. Sluit het pin2-uiteinde van de weerstand aan op digitale pin 2

NS. NEGEER pin3. Het is nergens voor nodig.

v. Sluit pin4 aan op aarde

vi. Je MOET de DHT-bibliotheek downloaden, anders werkt het niet

B. Motorhardware:

l. Sluit de motordraden aan op de intermediaire kaart

ii. Sluit op het tussenbord Vin en GND aan op een 9-volt batterij

iii. Sluit IN1, IN2, IN3 en IN4 aan op respectievelijk digitale pinnen 4, 5, 6 en 7

C. Relaishardware:

l. Sluit VCC aan op 5V voeding

ii. Sluit GND aan op aarde

iii. Sluit IN1 en IN2 respectievelijk aan op digitale pinnen 12 en 13

Stap 33: Arduino-codering verkrijgen

Kopieer of download Aruino Coding, zie gebruiksaanwijzing voor bestanden.

Opmerking:

*** U MOET de bibliotheek downloaden voor de sensor die u gebruikt (in dit geval DHT22) anders werkt de code niet. Om de bibliotheek te verkrijgen, gaat u naar GitHub (https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library) en downloadt u de bibliotheek. Zorg er ook voor dat de Adafruit Unified Sensor-bibliotheek is gedownload (te vinden onderaan de gekoppelde pagina). Zodra je deze gecomprimeerde bestanden hebt gedownload, pak je ze uit en voeg je ze toe aan de map Arduino Libraries (Computer/Documents/Adafruit/Libraries).

Stap 34: Installeer GoPro Camera Mount, indien gewenst

Er is een 3D-geprinte GoPro-camerabevestiging gemaakt en geïnstalleerd aan de voorkant van de hoofdkamer om video van experimenten te maken. Een in de winkel gekochte houder kan ook worden gebruikt.

Stap 35: Optionele vochtigheidsregelingsmethode

Na extra werk aan de Low-Cost Research Glove Box, werd een andere optie voor vochtigheidscontrole ontworpen en gebruikt. Dit ontwerp vereist geen motor of roterende klep om de pot met verzadigde zoutoplossing te kiezen die de gebruiker wenst. In plaats daarvan zijn 5 afzonderlijke kleppen gemonteerd met een toevoerleiding van de luchtpomp en elke klep wordt vervolgens gevoed in de 5 verschillende potten met verzadigde zoutoplossing. Ten slotte wordt elke pot in een collector gevoerd en wordt een slang in de hoofdkamer van de doos gevoerd.

Benodigde gereedschappen:

• 5/8" Forstner-bit
• Boormachine

Gebruikte materialen:

• 5 x Rain Bird Drip 1/2 inch aan/uit-ventiel met weerhaken
• 4 x Rain Bird 1/2 inch T-stukken met weerhaken
• 11 x Rain Bird 1/2 inch Ellebogen met weerhaken
• 1/2" ID-vinylbuizen
• 1/4" ID-vinylbuizen
• 6 x 1/2" OD naar 1/4" OD splitsing
• 1 x 1/4" ID tot 1/4" ID T-stuk met weerhaken
• 10 x 1/2" riem met twee gaten
• Imagitarium Luchtpomp, 4W
• 20 x 1/2" schroeven
• 4 x 1 "bouten
• Reserve 3/4 "x 7" massief eikenhouten plank
• Draaiklep van andere vochtigheidsoptie gebruikt als collector
• Gorilla Glue 5 minuten epoxy

Stappen:

1. Koppel elk van de 5 kleppen aan beide zijden met de ellebogen met weerhaken met behulp van de 1/2" ID-vinylbuis zoals te zien op de foto's.
2. Construeer de opstelling van de luchtinlaat met behulp van 4 van de T-stukken met weerhaken en 1 elleboog met weerhaken, zoals te zien is op de foto's.
3. Meet de afstand van het midden tot het midden van de opening van de T-kleppen om de afstand voor de kleppen te bepalen wanneer ze op het houten bord zijn gemonteerd. We paren de tees zo dicht mogelijk bij elkaar, dus onze afstand was 3".
4. Een reserve stuk massief eiken werd gebruikt om de kleppen op te monteren. Het reservestuk dat we hadden was ongeveer 1,5 'lang, dus daar hebben we ons kleppensysteem op gecentreerd. De kleppen moesten een horizontale afstand van 3" (zoals gevonden in de vorige stap) van elkaar zijn om te passen bij de luchtinlaatconstructie. Gebruik een snelheidsvierkant om 5 lijnen van 45 graden op een afstand van 3" van elkaar te markeren. Meet de hart-op-hart afstand van de openingen op de ellebogen die passen bij de kleppen. We hebben ongeveer 6 1/4" gemeten. Markeer het bord op de 45-graden lijnen waar je wilt uitboren voor de ellebogen om door te zitten om aan de achterkant te passen met de luchtinlaatconstructie.
5. Gebruik een Forstner-bit (5/8 "was een bruikbare maat die we bij de hand hadden) om de 10 gaten uit de vorige stap te boren.
6. Monteer de kleppen op het bord met behulp van 10 riemen met twee gaten zoals gebruikt in lopende leiding (zie foto's).
7. Gebruik de 1/2" ID-vinylslang om het luchtinlaatsysteem te koppelen aan de onderste rij ellebogen die zijn gekoppeld aan de kleppen. (Deze waren gekoppeld aan de onderste rij vanwege de eindoriëntatie van de luchtpomp en de verzadigde zoutoplossingen.)
8. Koppel 5 1/2" OD tot 1/4" OD splitsingen aan de bovenste rij ellebogen gekoppeld aan de kleppen met behulp van de 1/2" ID vinylslang.
9. Monteer het ventielbord op een voor de gebruiker geschikte plaats. Dit bord werd in de rechter bovenhoek van de kar gemonteerd. Meet en boor 4 gaten voor in het bord en de kar. Gebruik 1 "bouten om het bord aan de kar te bevestigen.
10. Zet verzadigde zoutoplossingen op aangewezen locaties en laat 1/4" ID-slangen van de splitsingen naar de bodem van de potten lopen. De lengte van de benodigde slang hangt af van uw opstelling. Deze werden proefpassing en vervolgens gesneden, dus er zijn geen metingen gedaan. (Zie foto's)
11. Gebruik ten slotte een T-stuk van 1/4" ID tot 1/4" ID om de twee uitgangsbuizen van de luchtpomp te koppelen aan een splitsing van 1/4" OD naar 1/2" OD en deze te koppelen aan het luchtinlaatsysteem op de achterkant van het bord.
12. De roterende sluis uit de vorige oplossing voor vochtigheidscontrole werd in dit ontwerp als collector gebruikt. Vijf minuten epoxy werd gebruikt om de klep af te dichten.
13. Voer 1/4" ID-slangen uit van elke pot met verzadigde zoutoplossing naar de "rotary valve"-collector. Gebruik dezelfde tubing van het oorspronkelijke ontwerp om de collector naar de binnenkant van de kamer te voeren.