DIY kolorymetr z obsługą pod pythonem

Hello Marcin,

Friday, February 17, 2023, 12:20:39 AM, you wrote:

[...]

Można każdorazowo kalibrować lub brać absorbancję.

Perturbacje z redundancją. Jakby absorpcji było za mało, to wymyślili
absorbancję...

Pan Marcin Debowski napisał:

Samym celem tej małej kolorymetrii jest m.in. próba oceny zrobienia
taniego urządzenia (powiedzmy do 300USD), które umożliwi taki pomiar.
To jest część większego projektu i kolorymetria jest częścią pewnej
metodologii, ale nie mam za bardzo jak wejść w szczegóły. Ogólnie
planowałem wziąć sobie te 3 diódki, pojedyńczy sensor / 3 sensory,
jakąś ad-hoc kuwetę i pomierzyć rzecz multimetrem, ale właśnie
chciałem to wykorzystać, żeby pogrzebać w tym pythonem i tak się go
pouczyć.

Uwagę mam tylko taką, że być może wbrew oczekiwaniom, łatwiej jest
policzyć fotony, niż regulować ich podaż. Fotodioda podłączona do
wzmacniacza operacyjnego konwerującego prąd na napięcie zachowuje
się przewidywalnie i liniowo, ma dobrą stabilność długoterminową.
Ale świecenie diódkami to może być loteria. Ani to stabilne, ani
powtarzalne, ani liniowe. Z metrologicznego punktu widzenia wiele
trudności.

W dniu 18.02.2023 o 09:02, J.F pisze:
[...]
P.S. w nowszych czasach ... bierze sie dwa lusterka polprzepuszczalne,
sklada blisko i rozsuwa ze stała prędkoscią. lusterka tworzą
interferometr, ktory jedne fale przepuszcza, a inne wygasza, w
zaleznosci od odleglosci lusterek i dlugosci fali.
W miare rozsuwania kazda dlugosc fali jest cyklicznie przepuszczana i
tlumiona.
A potem sie robi FFT odczytu z fotodiody :-)

Masz jakiś konkretny namiar?
FFT w podczerwieni robi się od dawna, ale o zakresie widzialnym nie
słyszałem.

On Mon, 20 Feb 2023 18:03:01 +0100, Paweł Pawłowicz wrote:
W dniu 18.02.2023 o 09:02, J.F pisze:
[...]
P.S. w nowszych czasach ... bierze sie dwa lusterka polprzepuszczalne,
sklada blisko i rozsuwa ze stała prędkoscią. lusterka tworzą
interferometr, ktory jedne fale przepuszcza, a inne wygasza, w
zaleznosci od odleglosci lusterek i dlugosci fali.
W miare rozsuwania kazda dlugosc fali jest cyklicznie przepuszczana i
tlumiona.
A potem sie robi FFT odczytu z fotodiody :-)

Masz jakiś konkretny namiar?
FFT w podczerwieni robi się od dawna, ale o zakresie widzialnym nie
słyszałem.

O tym samym mówimy? Fourier Transform Spectrometer?

Zainteresowało mnie jako ciekawostka techniczna, mówisz, ze nie uzywa
sie w swietle widzialny?

Monochromatorem są filtry żelatynowe (podgrzewa się żelatynę z wodą,
dodaje odpowiednich barwników, wylewa na płytkę szklaną i czeka, aż
zżeluje). W książkach do chemii analitycznej z lat pięćdziesiątych czy
sześćdziesiątych znajdziesz przepisy na takie filtry. I to też działa,
aż nie zeżre tego jakiś grzyb.

Pan Paweł Pawłowicz napisał:

Monochromatorem są filtry żelatynowe (podgrzewa się żelatynę z wodą,
dodaje odpowiednich barwników, wylewa na płytkę szklaną i czeka, aż
zżeluje). W książkach do chemii analitycznej z lat pięćdziesiątych czy
sześćdziesiątych znajdziesz przepisy na takie filtry. I to też działa,
aż nie zeżre tego jakiś grzyb.

Robiłem takie filtry w latach siedemdziesiątych. Już nie pamiętam, gdzie
się tego nauczyłem. Chyba nie w książkach do chemii analitycznej z lat
poprzednich. Lampy ciemniowe też miały filtry tego typu. Przed grzybem
chroniła druga tafla szklana.

Monochromatorem są filtry żelatynowe (podgrzewa się żelatynę z wodą,
dodaje odpowiednich barwników, wylewa na płytkę szklaną i czeka, aż
zżeluje). W książkach do chemii analitycznej z lat pięćdziesiątych czy
sześćdziesiątych znajdziesz przepisy na takie filtry. I to też działa,
aż nie zeżre tego jakiś grzyb.

Robiłem takie filtry w latach siedemdziesiątych. Już nie pamiętam, gdzie
się tego nauczyłem. Chyba nie w książkach do chemii analitycznej z lat
poprzednich. Lampy ciemniowe też miały filtry tego typu. Przed grzybem
chroniła druga tafla szklana.

Chyba tam jeszcze czegoś dodawali. Azydku sodu?

No ale kolega chce duzo tego niskopoziomowego
To python, czy cos, co sie nada do tego "pod połogą" ?

Pan Paweł Pawłowicz napisał:

Monochromatorem są filtry żelatynowe (podgrzewa się żelatynę z wodą,
dodaje odpowiednich barwników, wylewa na płytkę szklaną i czeka, aż
zżeluje). W książkach do chemii analitycznej z lat pięćdziesiątych czy
sześćdziesiątych znajdziesz przepisy na takie filtry. I to też działa,
aż nie zeżre tego jakiś grzyb.

Robiłem takie filtry w latach siedemdziesiątych. Już nie pamiętam, gdzie
się tego nauczyłem. Chyba nie w książkach do chemii analitycznej z lat
poprzednich. Lampy ciemniowe też miały filtry tego typu. Przed grzybem
chroniła druga tafla szklana.

Pan Marcin Debowski napisał:

Ale świecenie diódkami to może być loteria. Ani to stabilne, ani
powtarzalne, ani liniowe. Z metrologicznego punktu widzenia wiele
trudności.

Można każdorazowo kalibrować lub brać absorbancję.

W sensie żeby najpierw robić pomiar z pustą kuwetą? To nawet trzeba.

To będzie robota typu proof od concept, więc na takie rzeczy przyjdzie
czas później. Przy samej metodologii głownie interesuje mnie czy
wychwycę różnice pomiędzy różnymi próbkami. Wychwytuję je bez wysiłku
wzrokowo, więc nie powinno być dużego problemu.

Z diódkami może być tak, że przy większej mocy świecenia (a więc
też większej temperaturze) potrafią zmienić widmo. Przesuwa się ku
czerwieni, jakby chciały odlecieć. To też czasem można wychwycić
wzrokiem. Lepiej trzymać się dolnych rejestrów jasności.

Pan J.F napisał:

Z diódkami może być tak, że przy większej mocy świecenia (a więc
też większej temperaturze) potrafią zmienić widmo. Przesuwa się
ku czerwieni, jakby chciały odlecieć.

I odlatują - w podczerwien, w migotanie, w koncu do kosza :-)

To też czasem można wychwycić wzrokiem. Lepiej trzymać się
dolnych rejestrów jasności.

No wlasnie - nie przeciązysz, będą trzymac kolor. Wystarczy
trzymac katalogowe parametry. Chociaz ... mam wrazenie, ze
to skutek temperatury, wiec moze byc termostat potrzebny.

Termostat nic nie pomoże. Nieważne, czy temperatura otoczenia to
10, 20, czy 30 stopni. Sama struktura nagrzewa się wściekle, a jej
temperatura zależy głównie od prądu.

W dniu 15.02.2023 o 03:28, Marcin Debowski pisze:
Chciałbym się pouczyć trochę konkretniej pythona co najlepiej by mi
poszło gdybym miał do zrobienia jakiś sensowny projekt. Będę w którymś
momencie potrzebował zmajstrować prosty kolorymetr. Ma to wyglądać tak,
że będą np. 3 źródła światła, mogą być jakieś standardowe LEDy, może być
laser i współpracujące z tym czujniki mierzące intensywność światła
(fotodioda, forotrazystor, czy coś). Sterować LED'ami nie jest krytyczne
(jako opcja, czemu nie), ale odczyt intensywności chciałbym robić
właśnie z poziomu pythona. Do kupy min. 3 kanały do odczytu, lepiej
więcej, np. również dla temperatury.

Platforma dowolna ale linuksowa (RPi, inne SBC, zwykły laptop/pc).
Wolałbym raczej po usb niż gpio. Nie musi mieć rzecz jakiś wyszukanych
bibliotek pythonowskich - więcej się nauczę grzebiąc głębiej.

Jak to w sposób rozsądny zrealizować?


Zobacz TCS3472.

W pdf jest nawet "Applications: Fluid and Gas Analysis"

Są do tego gotowe moduły za kilkanaście złotych.

Sterowanie po I2C w zasadzie z czegokolwiek.

Marcin Debowski <agatek@invalid.zoho.com> wrote:

Sam jak mam coś do zrobienia to na ogół robię to poziomie skryptów
powłoki albo php

Też tak robiłem. Aż poznałem pythona Więc do takich zastosowań polecam.
Bardzo przyjemny język.

On Sat, 18 Feb 2023 07:56:13 +0100, A S wrote:
W dniu 2023-02-17 o 00:15, Marcin Debowski pisze:
Niekoniecznie stężenie. Sama absorpcja optyczna przy długości fali
odpowiadającej użytym LED.


Czyli bez jakiejś spektrometrii nie pójdzie. Kiedyś zbudowałem
namiastkę spektrometru w oparciu o siatkę dyfrakcyjną i tanią
kamerkę 640x480. Bez obiektywu, maleńka matrycka była ekranem dla
obrazu dyfrakcyjnego a raszta to soft. Zerknij w "Budujemy
spektrometr optyczny" a nuż zainspiruje,

Podpowiedź dobra, ale Marcinowi niekoniecznie na tym zalezy.
Moze mu wystarczy kilka dobrze znanych pasm.

A swoją drogą - rodanki nie sa fluorescencyjne?

On 18.02.2023 10:46, Jarosław Sokołowski wrote:

Przy pracy impulsowej może pojawić się modulacja AM/FM. Dioda zaczyna
świecić silnie i krótkofalowo, po milisekundach słabnie i czerwienieje.


To się uśredni - to nie są przecież krytyczne czasowo pomiary?

W ogóle to ja bym wziął takie Rpi Pico, wgrał któregoś Pythona (skoro ma
być Python) i z niego sterował wszystkim i mierzył. Reszta na PC przez
USB, też w Pythonie - zgodnie z założeniami.
Takie Pico steruje bardzo dobrze PWM-ami, więc można podłączyć stado
różnych LED.
Początkowo myślałem o fotodiodzie z komparatorem i rozjaśniamy LED aż
się przełączy, ale skoro mierzyć lepiej, to jakiś DAC np. ADS 1115 czy coś.

Jako że lubię jak coś się rusza i brzęczy, to zrobiłbym karuzelę na
próbki sterowaną silnikiem krokowym - można będzie w locie kalibrować
się na brak próbki czy na próbkę o znanych parametrach.