মাইক্রোএলগির জন্য একটি সাধারণ টারবিডিটি মনিটর এবং কন্ট্রোল সিস্টেম: 4 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

শুধু বলুন যে আপনি জলাবদ্ধতা পরিমাপের জন্য জলের নমুনা নিয়ে বিরক্ত, একটি স্থূল শব্দ যা জলের মধ্যে কোন ছোট, স্থগিত কণাকে নির্দেশ করে, যা আলোর তীব্রতা হ্রাস করে, যার সাথে একটি ক্রমবর্ধমান আলোর পথ বা একটি উচ্চ কণার ঘনত্ব বা উভয়ই। সুতরাং, কিভাবে যে করতে?

মাইক্রোএলগির জৈববস্তু ঘনত্বের জন্য একটি স্বয়ংক্রিয় পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা তৈরির জন্য আমি কয়েকটি পদক্ষেপ নিয়েছি। এটি মাইক্রো-শেত্তলাগুলি যা সাব-মাইক্রন আকারে থাকে, পানিতে ভালভাবে স্থগিত থাকে, এবং বরং একটি চরম জীবনযাপন করে, হালকা শক্তিকে রূপান্তর করে এবং নতুন সংশ্লেষিত জৈববস্তুতে কার্বন ডাই অক্সাইডকে হ্রাস করে। মাইক্রোএলজি সম্পর্কে এটাই যথেষ্ট।

টারবিডিটি বা বায়োমাস ঘনত্ব পরিমাপ করার জন্য, আমার ক্ষেত্রে, আমাকে ডিটেক্টর সাইডে আলোর তীব্রতা পরিমাপ করতে হবে যা ভোল্টেজ রিডআউটে রূপান্তরিত হয়। শুরুতে একটি বাধা ছিল যে আমি একটি উপযুক্ত সেন্সর খুঁজে পাই যা আমার সাথে কাজ করা মাইক্রোএলগা প্রজাতির সাথে কাজ করে।

একটি বর্ণালী দ্বারা পরিমাপ করা যায়। ল্যাবরেটরি স্পেকট্রোফোটোমিটার ব্যয়বহুল এবং বেশিরভাগ সময়ে একটি নমুনা পরিমাপ করে। একরকম, আমি ভাগ্যবান ছিলাম যে আমি একটি সস্তা টার্বিডিটি সেন্সর কিনেছি যা আমি ebay.com বা amazon.com এ খুঁজে পেতে পারি এবং আমার অবাক করার বিষয় হল, আমি যে মাইক্রোএলগা প্রজাতিগুলি পরীক্ষা করেছি তার সাথে সেন্সরটি ভাল কাজ করে।

ধাপ 1: প্রয়োজনীয় অংশগুলি:

1. ফটোতে এইরকম একটি টারবিডিটি সেন্সর যা টিউবিং সংযোগ করে। তালিকার মধ্যে একটি খোলা প্যাসেজ আছে যদি না আপনি সেন্সর ডুবে যাওয়ার পরিকল্পনা করেন।

2. একটি Arduino বোর্ড। এটি ন্যানো, বা মেগা/ইউনো হতে পারে (যদি ইউন শিল্ড ব্যবহার করা হয়)

3. একটি potentiometer। এই মত নির্ভুলতা ব্যবহার করা ভাল।

4. একটি OLED স্ক্রিন। আমি SSD1306 ব্যবহার করেছি, কিন্তু অন্যান্য ধরনের LCD যেমন 1602, 2004 কাজ করবে (এবং সেই অনুযায়ী কোড সংশোধন করবে)।

5. এই ধরনের দুটি চ্যানেল সহ একটি রিপ্লে বোর্ড

6. অতিরিক্ত ম্যানুয়াল নিয়ন্ত্রণের জন্য তিন-অবস্থানের দুটি সুইচ

7. পাম্প: আমি একটি 12V ছোট পেরিস্টালটিক পাম্প কিনেছি, এবং ল্যাবটিতে একটি কোল পারমার ডুয়েল চ্যানেল পাম্প প্রধান পাম্প হিসাবে ব্যবহার করেছি। যদি প্রধান পাম্পে শুধুমাত্র একটি চ্যানেলের মাথা থাকে, তাহলে উদ্বৃত্ত জৈববস্তুপুঞ্জ সংগ্রহ করার জন্য ওভারফ্লো টিউব ব্যবহার করুন, সাবধান থাকুন যে যদি আপনি একটি জোরালো এয়ারলিফ্ট মিশ্রণ ব্যবহার করছেন তবে চুল্লির উপরে বায়োমাসের সম্ভাব্য স্কিমিং।

8. বিকল্প 1 এর জন্য ডাটা লগ করার জন্য একটি রাস্পবেরি পাই বা একটি ল্যাপটপ অথবা বিকল্প 2 এর জন্য একটি ইউন শিল্ড

মোট খরচ $ 200 এর পরিসরে। কোল পারমার পাম্পের পরিসর প্রায় $ 1000, এবং মোট ব্যয়ের অন্তর্ভুক্ত নয়। আমি একটি সঠিক সংক্ষিপ্তসার না।

ধাপ 2: বিকল্প 1: একটি কম্পিউটার/ রাস্পবেরি পাই ভায়া ইউএসবি কেবল -এ ডেটা লগ করুন

কম্পিউটার বা রাস্পবেরি পাই ব্যবহার করে কিছু আউটপুট ডেটা রেকর্ড করা।

পুটি (উইন্ডোজ) বা স্ক্রিন (লিনাক্স) এর মত লগিং অপশন দ্বারা রেকর্ডিং করা যায়। অথবা এটি একটি পাইথন স্ক্রিপ্ট দ্বারা করা যেতে পারে। এই স্ক্রিপ্টের জন্য Python3 এবং pyserial নামক একটি লাইব্রেরি কার্যকরী হতে হবে। লগ করা ডেটার পাশাপাশি ল্যাপটপে বা ডেস্কটপ রিমোটে সহজেই অ্যাক্সেসযোগ্য, এই পদ্ধতিটি কম্পিউটারে সময়ের সুবিধা নেয় যা অন্যান্য আউটপুট সহ ফাইলে লগ ইন করা হয়।

রাস্পবেরি পাই কীভাবে সেটআপ করবেন এবং আরডুইনো থেকে ডেটা সংগ্রহ করবেন তার জন্য আমি এখানে আরেকটি টিউটোরিয়াল লিখেছি। এটি একটি Arduino থেকে একটি রাস্পবেরি পাইতে তথ্য পেতে একটি ধাপে ধাপে নির্দেশিকা।

আর Arduino এর কোডটি এখানে অপশন 1 এর জন্য হোস্ট করা হয়েছে: অপারেটিং টারবিডিটি সেন্সর সিস্টেম এবং কম্পিউটারে ডেটা লগ করা।

যেমনটি আমি উপরে উল্লেখ করেছি, এটি একটি সহজ সিস্টেম, কিন্তু সেন্সরের জন্য অর্থপূর্ণ ডেটা তৈরির জন্য, তারপর পরিমাপের বিষয় যেমন মাইক্রোএলগা, সন্ধ্যা, দুধ, বা স্থগিত কণাগুলির প্রয়োজন, অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল।

রেকর্ড করা ফাইলে টাইম স্ট্যাম্প, সেট পয়েন্ট, টারবিডিটির পরিমাপ মূল্য এবং প্রধান পাম্প কখন ছিল। এটি আপনাকে সিস্টেমের কর্মক্ষমতার কিছু সূচক দিতে হবে। আপনি.ino ফাইলে Serial.println (dataString) এ আরো প্যারামিটার যোগ করতে পারেন।

প্রতিটি আউটপুটে একটি কমা (বা একটি ট্যাব, বা স্প্রেডশীটের প্রতিটি ঘরে ডেটা বিভক্ত করার জন্য অন্যান্য অক্ষর) যোগ করা উচিত যাতে গ্রাফ তৈরির জন্য ডেটা এক্সেলে বিভক্ত করা যায়। কমা আপনাকে কিছু চুল বাঁচাবে (এটি আমার সংরক্ষণ করে), বিশেষ করে কয়েক হাজার লাইনের ডেটা থাকার পরে, এবং কিভাবে সংখ্যা ভাগ করা যায় এবং এর মধ্যে একটি কমা যুক্ত করতে ভুলে গেছে।

ধাপ 3: বিকল্প 2: ইউন শিল্ডে ডেটা লগ ইন করা আছে

ডেটা লগ করতে Arduino Mega বা Uno এর উপরে একটি Yun Shield ব্যবহার করা।

ইউন শিল্ড একটি ন্যূনতম লিনাক্স ডিস্ট্রো চালায় এবং এটি ইন্টারনেটের সাথে সংযোগ স্থাপন করতে পারে, ইউএসবি পোর্ট এবং এসডি কার্ড স্লট রয়েছে, তাই ডেটা একটি ইউএসবি স্টিক বা এসডি কার্ডে লগ ইন করা যায়। সময়টি লিনাক্স সিস্টেম থেকে পুনরুদ্ধার করা হয় এবং ডেটা ফাইলটি একটি FTP প্রোগ্রাম যেমন WinSCP বা FileZilla বা সরাসরি USB, SD কার্ড রিডার থেকে উদ্ধার করা হয়।

এখানে বিকল্প 2 এর জন্য Github এ হোস্ট করা কোড।

ধাপ 4: টারবিডিটি সেন্সর পারফরম্যান্স

আমি একটি অ্যামফেনল টার্বিডিটি সেন্সর (টিএসডি -10) ব্যবহার করেছি এবং এটি ডেটশীটের সাথে আসে। অনলাইন তালিকা থেকে পণ্য যাচাই করা কঠিন। ডেটশীটে ভেল্টেজ রিডআউট (ভাউট) এর একটি গ্রাফ রয়েছে যা নেফেলোমেট্রিক টার্বিডিটি ইউনিটে (এনটিইউ) প্রতিনিধিত্বকারী বিভিন্ন টার্বিডিটি ঘনত্বের সাথে রয়েছে। মাইক্রোএলগির জন্য, বায়োমাস ঘনত্ব সাধারণত তরঙ্গদৈর্ঘ্য 730 এনএম, বা কণার ঘনত্ব পরিমাপের জন্য 750 মিমি হয়, যাকে অপটিক্যাল ঘনত্ব (ওডি) বলা হয়। তাই এখানে Vout, OD730 (একটি শিমাদজু স্পেকট্রোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা), এবং OD750 (ডেটশীটে NTU থেকে রূপান্তরিত) এর মধ্যে তুলনা করা হল।

এই সিস্টেমের সবচেয়ে আকাঙ্ক্ষিত অবস্থা হল টার্বিডিটি-স্ট্যাটিক বা টার্বিডোস্ট্যাট যা সিস্টেম স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি নির্ধারিত মান (বা বন্ধ) এ বায়োমাস ঘনত্ব পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এখানে একটি গ্রাফ দেখানো হয়েছে যা এই সিস্টেমটি সম্পাদন করে।

প্রকাশ:

এই টারবিডিটি মনিটরিং এবং কন্ট্রোল সিস্টেম (প্রায়শই টার্বিডোস্ট্যাট বলা হয়) তিনটি ইউনিটের মধ্যে একটি যা আমি একটি অগ্রিম ফটোবায়োরেক্টর তৈরির প্রচেষ্টায় কাজ করেছি। অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটির বায়োডিজাইন সোয়েট সেন্টার ফর এনভায়রনমেন্টাল বায়োটেকনোলজিতে কাজ করার সময় এই কাজটি করা হয়েছিল। অ্যালগাল চাষকে এগিয়ে নিতে এই পদ্ধতির বৈজ্ঞানিক অবদান আলগাল রিসার্চ জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল।