يستكشف هذا المقال طريقة جديدة مفتوحة المصدر لتطوير وتصنيع معدات علمية عالية الجودة مناسبة للاستخدام في أي مختبر تقريبًا. تم تصميم مضخة الحقنة باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) مفتوح المصدر المتاح مجانًا وتم تصنيعها باستخدام طابعة RepRap ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر وأجزاء متاحة بسهولة. التصميم وقائمة المواد وتعليمات التجميع متاحة عالميًا لأي شخص يرغب في استخدامها. يتم توفير التفاصيل التي تغطي استخدام برنامج CAD وطابعة RepRap ثلاثية الأبعاد. تم أيضًا توضيح استخدام كمبيوتر Raspberry Pi (مفتوح المصدر جزئيًا) كجهاز تحكم لاسلكي. تم تقييم أداء مضخة الحقنة وتفصيل الطرق المستخدمة للتقييم. تكلفة النظام بأكمله، بما في ذلك وحدة التحكم وواجهة التحكم المستندة إلى الويب، تبلغ حوالي 5% أو أقل مما يتوقع المرء أن يدفعه مقابل مضخة حقنة تجارية ذات أداء مماثل. يجب أن يتناسب التصميم مع احتياجات نشاط بحثي معين يتطلب مضخة حقنة بما في ذلك جرعات الكواشف والمستحضرات الصيدلانية التي يتم التحكم فيها بعناية وتوصيل وسائط الطابعة اللزجة ثلاثية الأبعاد من بين تطبيقات أخرى.
- الكود المصدري للمشغل الخطي وخادم المضخة موجود هنا: https://github.com/mtu-most/linear-actuator
- إذا كنت تقوم بتخصيص المضخة الخاصة بك، فستحتاج إلى معظم ملفات مكتبة SCAD الموجودة هنا: https://github.com/mtu-most/most-scad-libraries ، قم بتنزيلها كلها ووضعها في نفس المجلد مثل ملفات المضخة - ثم سيتم تجميع SCAD بشكل صحيح.
- على سبيل المثال، راجع ملفات STL https://www.youmagine.com/designs/syringe-pump
- انظر أيضًا: تعديلات مضخة الحقنة مفتوحة المصدر من Lynch - تتضمن 1) آلية الهروب لتحريك الكتلة الدافعة دون تشغيل المحرك، 2) مشبك الحقنة المفتوح للسماح بالإزالة بسهولة، 3) التحكم في Arduino مع EasyDriver.
- لحساب قيمة العمل في مشاريع كهذه، راجع: قياس قيمة تطوير الأجهزة مفتوحة المصدر
محتويات
المواد والأدوات
 أجزاء لتجميع مضخة الحقنة.
|  الأدوات اللازمة لتجميع مضخة الحقنة.
|
كيفية بناء مضخة حقنة مفتوحة المصدر
نهاية المحرك مثبتة على المحركقم بتثبيت المحرك في نهاية المحرك باستخدام 4 غسالات M3 و4 براغي غطاء رأس مقبس M3 × 20 مم.
قضبان معدنية تدخل في نهاية المحركأدخل القضيبين المعدنيين في طرف المحرك، ثم ثبتهما في مكانهما باستخدام صواميل M3 ومسامير غطاء رأس المقبس M3 × 10 مم.
قضيب ملولب مقترن بالمحركأدخل القضيب الملولب في قارنة التوصيل في منتصف الطريق، ويجب أن يكون النصف الآخر على المحرك، وقم بتثبيته.
عربة مجوفةقم بتجويف طرفي العربة باستخدام مثقاب يدوي أو سكين لعمل ثقب في البلاستيك
تم إدخال المحامل الخطية والجوز في الحامل.]] قم بتثبيت المحامل الخطية في مكانها على الأطراف المجوفة للعربة. ثم أدخل صامولة M5 في مصيدة الجوز الموجودة أسفل العربة.
قاعدة حامل المكبس المتصل بالعربة]] قم بتوصيل قاعدة حامل المكبس بالعربة باستخدام 2 صامولة M3 و2 براغي غطاء رأس المقبس M3 × 10 مم.
حاوية الفصل المتصلة.Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed eiusmod tempor incidunt ut Labore et dolore magna aliqua. لا يوجد أي سائل من أي سلعة يترتب على ذلك، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من النشاط.
النقل مترابطة على القضبانقم بتحريك الحامل على القضيب الملولب وتأكد من أن القضيبين المعدنيين يتناسبان مع المحامل الخطية
صواميل M5 مثبتة على قضيب ملولب.]] بعد أن يكون الحامل في منتصف الطريق أسفل القضيب الملولب، قم بربط صامولتين M5 على القضيب الملولب.
يتم إدراج المحامل في نهاية المهملأدخل المحامل في الفتحات الدائرية الموجودة في نهاية وحدة التباطؤ.
نهاية المهمل مثبتة على القضبانالآن قم بتحريك نهاية التباطؤ على القضبان وقم بتثبيتها بجوزتين M5 إضافيتين في نهاية القضيب الملولب. ادفع الصامولتين الموجودتين بالفعل على القضيب حتى نهاية وحدة التباطؤ لتثبيتهما.
حقنة في الجسم وحاملي المكبسأدخل جسم المحقنة في حاملات الجسم، ثم قم بتحريك المكبس إلى قاعدة حامل المكبس
حقنة في الجسم وحاملي المكبسباستخدام أربعة مسامير M3 × 40 مم، وأربع غسالات M3، وأربعة صواميل M3، قم بتثبيت قطعتي التثبيت في الطرف الخامل للمضخة. ضع صامولتين في الجزء العلوي من الحامل بالقرب من الحامل وجوزتين في الجزء السفلي من الحامل مقابل الطرف الوسيط.
حقنة مثبتةأدخل لسان حامل المكبس أعلى المكبس لتثبيته في المضخة ومنع الانزلاق عند الاستخدام.
جهاز التحكم: الاتصال والمعايرة
هذا وصف لاستخدام فرانكلين للتحكم في الجهاز. أحدث إصدار متاح مجانًا على Github .
(تصف الورقة الإلكترونيات كما تم تنفيذها في الأصل. ولم يعد يتم الحفاظ على هذه الطريقة. ويوصى الآن باستخدام وحدة تحكم الطابعة ثلاثية الأبعاد RepRap مثل RAMPS أو Melzi، والتي يمكنك التقاطها عبر الإنترنت وFranklin للتحكم في الجهاز التعليمات الأصلية متوفرة في علامة التبويب "مناقشة".)
يجب أن يكون المحرك متصلاً بلوحة التحكم الموجودة على الأطراف المخصصة للمحور الأول (يسمى عادةً X). في فرانكلين، قم بتحميل ملف التعريف الخاص باللوحة التي لديك، ثم قم بإعداد ملف التعريف ومعايرة المضخة:
اضبط عدد المؤقتين على 0، ومحاور الموضع على 1، والطاردات والتابعين على 0.اضبط عدد المؤقتين على 0، ومحاور الموضع على 1، والطاردات والتابعين على 0.
قم بتعطيل كلا المفتاحين الحديين.قم بتعطيل كلا المفتاحين الحديين.
تعيين اقتران إلى 100 خطوة/مم والحد الأقصى للسرعة إلى 20 مم/ثانية.تعيين اقتران إلى 100 خطوة/مم والحد الأقصى للسرعة إلى 20 مم/ثانية.
الصفحة الرئيسية المضخة.اضبط موضع المفتاح على 0، ثم قم بتشغيل المضخة. يؤدي هذا إلى تعيين الموضع الحالي إلى موضع التبديل.
حدد إدخال الموضع x.حدد إدخال الموضع x. ثم اضغط على السهم لأعلى ولأسفل لتحريك المضخة في صفحة خطوات صغيرة لأعلى ولأسفل لتحريكها بخطوات أكبر.
قم بتغيير الاتجاه إذا لزم الأمر.يجب أن تدفع المضخة السائل للخارج عند التحرك في الاتجاه الإيجابي. إذا كان يتحرك في الاتجاه الخاطئ، قم بعكسه.اسحب المحقنة للخارج قليلاً بعد علامة كبيرة. ثم باستخدام خطوات صغيرة، ادفع المحقنة إلى العلامة الأكبر بحيث يكون المكبس على العلامة تمامًا. (بسبب رد الفعل العكسي، فأنت تريد تنفيذ الإجراء بأكمله من خلال الدفع فقط.)
انقر فوق زر الصفحة الرئيسية لتعيين الموضع إلى 0.
ادفعها أكثر حتى تصل إلى علامة أخرى (المسافة الأكبر أفضل). تأكد من القيام بخطوات صغيرة في النهاية، وذلك للتأكد من القيام بذلك عن طريق الضغط فقط.
سجل الوضع الحالي.
قم بتقسيم العدد المبلغ عنه من مرات الاقتران على عدد الملليلتر بين العلامات. هذه هي قيمة الاقتران الصحيحة لهذه المحقنة.
احفظ الملف الشخصي.بعد ضبط أداة التوصيل الصحيحة، اضبط السرعة القصوى على القيمة التي تعمل (إذا كانت عالية جدًا، فسيتخطى المحرك) وقم بتسمية ملف التعريف وحفظه. قم أيضًا بتعيين ملف التعريف هذا كإعداد افتراضي.
تصدير الملف الشخصي.انقر بزر الماوس الأيمن على رابط التصدير واحفظ الهدف في موقع على جهاز الكمبيوتر الخاص بك حيث يمكنك العثور عليه. استخدم هذا الملف لاستعادة ملف التعريف إذا كنت في حاجة إليه.
تغيير الوحدات.إذا كنت تريد أن تكون الواجهة صحيحة (بالطبع تريد ذلك)، فافتح ملف التعريف في محرر نص عادي وقم بتغيير إعداد اسم الوحدة من mm إلى mL. احفظه واستورد الإعدادات الجديدة. لاحظ كيف تتغير جميع الوحدات في الواجهة.
المضخة الآن جاهزة للاستخدام. يمكنك استخدام إدخال موضع x لتحريكه يدويًا، أو تحميل G-Code الذي يحرك إحداثي X لتحريكه بنمط مبرمج مسبقًا. مثال بسيط على G-Code هو:
الحد الأدنى لمعدل المضخة
الحد الأدنى لكمية المضخة هو خطوة واحدة للمحرك؛ يعتمد مقدار ذلك على حجم المحقنة. هنا يكون لولب الرصاص خطوة تبلغ 0.8 مم والمحرك يقوم بـ 3200 خطوة دقيقة لكل دورة، لذا فإن الخطوة الواحدة هي حركة المكبس بمقدار 0.8 مم / 3200 = 250 نانومتر. يبلغ المقطع العرضي لحقنة سعة 25 مل حوالي 4 سم²، لذا فإن الخطوة الواحدة هي حاصل ضرب تلك المحقنة، وهي 0.1 مم مكعب = 0.1 ميكرولتر.
لا يوجد حد أدنى لقيمة السرعة التي يمكن أن تصل إليها المضخة، ولكن إذا اقتربت من حجم الخطوة، فسيكون التدفق في خطوات ملحوظة بدلاً من الاستمرار. على سبيل المثال، إذا كنت تريد 1 ميكرولتر/دقيقة، فسوف تقوم بخطوة واحدة كل 6 ثوانٍ.
أنظر أيضا
- تعديلات مضخة حقنة مفتوحة المصدر من Lynch - تتضمن 1) آلية الهروب لتحريك الكتلة الدافعة دون تشغيل المحرك، 2) مشبك حقنة مفتوح للسماح بالإزالة بسهولة، 3) التحكم في Arduino مع EasyDriver
- مختبر مفتوح المصدر
- بناء معدات بحثية باستخدام أجهزة مجانية مفتوحة المصدر
- العلوم مفتوحة المصدر
- البصريات مفتوحة المصدر
- طباعة ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر لـ OSAT
- الأجهزة مفتوحة المصدر
- مراجعة الأدبيات مضخة الحقنة
- خلاط نوتاتينج مطبوع ثلاثي الأبعاد مفتوح المصدر
- نظام انحراف ثنائي المحور قابل للطباعة ثلاثي الأبعاد للقياسات الإلكترونية البصرية
- Ystruder: جهاز بثق متعدد الوظائف مفتوح المصدر مزود بقدرات الاستشعار والمراقبة
- موازين مختبرية مفتوحة المصدر وقابلة للتكرار رقميًا
- تصميم فرن فراغ مفتوح المصدر للتجفيف في درجات حرارة منخفضة: تقييم أداء PET والكتلة الحيوية المعاد تدويرها
- ماصة متعددة القنوات مطبوعة ثلاثية الأبعاد ومفتوحة المصدر ومتوافقة مع ISO 8655
- أسطوانة الزجاجة العلمية مفتوحة المصدر
المبادرات المترابطة
- أجزاء مضخة حقنة معدلة مفتوحة المصدر - بقلم ديلان لينش
- المضخة المفتوحة - تساعد على صنع أجهزة أفضل لبيئات الرعاية الصحية والمختبرات
- فتح مضخة الحقنة على Hackaday بواسطة naroom - يتم التحكم فيها بواسطة Arduino
- مضخة حقنة ويل باتريك OS في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
- مشروع آلة بثق معجون هيدرون
- تحميل قاعدة البيانات التجريبية:
- طارد معجون عالمي
- Bricoleur Clay Extruder، مفتوح المصدر
- طريقة الخطوات الإلكترونية لكل ملم - طريقة لحساب الخطوات الإلكترونية لكل ملم للطارد بناءً على مضخة الحقنة مفتوحة المصدر.
- LVESPmm - برنامج Python النصي مع واجهة المستخدم الرسومية لحساب الخطوات الإلكترونية لكل ملم من الطارد استنادًا إلى مضخة الحقنة مفتوحة المصدر.
في الأخبار
- العلوم أصبحت أرخص (وأسرع): تتيح مكتبة التصميم للباحثين طباعة مضخات الحقن الخاصة بهم - أخبار ميشيغان التقنية
- يمكن للأطباء طباعة أدواتهم الخاصة بتقنية ثلاثية الأبعاد مقابل جزء بسيط من التكلفة - جيزمودو، جيزمودو الهند ، جيزمودو أستراليا ، أخبار الولايات المتحدة الأمريكية
- تعتبر مضخات الحقن المطبوعة ثلاثية الأبعاد مثالية للعلماء الذين يعانون من ضائقة مالية - اللوحة الأم
- تصميم مضخة حقنة قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد يخفض تكاليف المختبر - جهاز متوسط
- مضخات الحقنة المطبوعة ثلاثية الأبعاد يمكن أن تخفض تكلفة البحث العلمي
- الطباعة ثلاثية الأبعاد تؤدي إلى تقدم آخر في معدات المختبرات التي يمكنك صنعها بنفسك - Phys.org
- معدات معملية اصنعها بنفسك باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد - Nanowerk
- مضخات الحقنة المطبوعة ثلاثية الأبعاد يمكن أن تقلل من تكلفة البحث المنهجي
- يمكن للباحثين الآن طباعة مضخات الحقن الخاصة بهم بشكل ثلاثي الأبعاد باستخدام RepRap - 3Ders
- أصبحت ممارسة العلوم أرخص وأسرع - الدستور الغذائي
- RepRap: معدات المختبرات مفتوحة المصدر تجعل العلوم أرخص وأسرع - Science 2.0
- تكلف مضخات الحقنة المطبوعة ثلاثية الأبعاد جزءًا بسيطًا من المضخات التقليدية - طباعة ثلاثية الأبعاد
- "يوم آخر، إضافة استثنائية أخرى إلى قائمة الأدوات العملية والواقعية والملموسة والقابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد والتي لا بد أن تجلب بعض التغييرات المرحب بها. هذه المرة، المجتمع العلمي هو الذي يمكنه أن يشيد ويرفع نظاراته إنهم على وشك جني الفوائد - وتوفير الحزمة - من مضخات الحقن المطبوعة ثلاثية الأبعاد."
- أصبحت ممارسة العلوم أرخص - وأسرع - ECN
- يمكن للأطباء الآن الطباعة ثلاثية الأبعاد لمضخات الحقن مقابل أجر زهيد - Softpedia
- 3DP يؤدي إلى تقدم آخر في المعدات العلمية التي تصنعها بنفسك - Engineering.com
- يمكن أن يصبح عالم الطب أرخص بكثير بفضل الطباعة ثلاثية الأبعاد Inside 3DP
- مضخات الحقنة المطبوعة ثلاثية الأبعاد يمكن أن تخفض تكلفة البحث العلمي - مجلة الهندسة الإلكترونية
- تقدم شركة Michigan Tech تصميمات مجانية لمعدات مختبر الطباعة ثلاثية الأبعاد - قرن التكنولوجيا
- معدات المختبرات المطبوعة ثلاثية الأبعاد تزيد من ميزانيات الأبحاث - مدونة أخبار Polymer Solutions، مدير المختبر
- تصميمات جديدة مفتوحة المصدر تجعل العمل المعملي ميسور التكلفة - The Lode
- أصبح العلم أرخص (وأسرع) - التطورات الطبية اليوم
- مكتبة مضخات الحقن مفتوحة المصدر - عالم النسخ المتماثل
- مضخة حقنة مفتوحة المصدر - Raspberrypi.org
- مضخة حقنة مفتوحة المصدر #piday #raspberrypi @Raspberry_Pi - Adafruit
- مضخة حقنة مفتوحة المصدر - FreeIO.org
- كيف يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تقلل من النفقات الطبية ؟
- مكتبة نماذج تسمح للباحثين بالطباعة ثلاثية الأبعاد لمضخات الحقن الخاصة بهم - InfoHighTech (France)
- بيع الأجهزة مفتوحة المصدر من خلال ثورة الطب البديل - 3Druck (ألمانيا)
- مضخة حقنة مطبوعة ثلاثية الأبعاد - ماذا بعد (بولندا)
- مكتبة نماذج الطباعة ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر لمضخة الحقن لمساعدة العلماء على أموال المقاطعات - Maker8 (الصين)
- 3D打印,模型库,注射泵,开源 - 中关村在线办公打印频道- oa.zol.com.cn (Zhongguancun Online (zol.com.cn) - أول بوابة للتكنولوجيا الصينية في العالم، البوابة المهنية لتكنولوجيا المعلومات الأكثر قيمة تجاريًا في الصين الكبرى .)
- Científicos ahorran millones en Equipo con simple invento - الإلكترونيات عبر الإنترنت (الإسبانية)
- توصلت الدراسة إلى أن محقنة الأجهزة المفتوحة المطبوعة ثلاثية الأبعاد تبلغ قيمتها 800 مليون دولار - صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد
- رواد "الأجهزة المفتوحة" يطالبون بأدوات مختبرية منخفضة التكلفة - أخبار الطبيعة