Робототехнический комплекс НАУРОБО "Автоматический дозатор"

Рекомендуемый уровень образования:

• Основное общее (5—9 класс)
• Среднее общее (10 и 11 классы)
• Дополнительное образование

Рекомендуемый возраст: от 14 лет
Рекомендуемое количество на кабинет: 1 штука

Предназначение

Робототехнический комплекс предназначен для смешивания жидкостей в заданных пропорциях.
Робототехнический комплекс представляет собой установку для проведения химических синтезов в контролируемых условиях.

Применение

• Дополнительное образование
• Проектная и метапредметная деятельность (химия, физика, информатика, робототехника)

Робототехнический комплекс предназначен для школьников и студентов, уже имеющих базовые знания по химии и робототехнике и направлен на формирование у них:

• Навыков управления химическими процессами
• Понимания принципов построения систем с обратной связью и использованию обратной связи в управлении
• Умений разработки алгоритмов автоматизированного управления химическими синтезами с использованием циклов обратной связи
• Навыков калибровки датчиков, используемых при исследовании химических процессов и проведения синтезов
• Знаний процессов, происходящих в водных растворах (в первую очередь кислотно-основных и окислительно-восстановительным)
• Понимания количественных параметров указанных процессов
• Навыков программирования на диалекте языка Си в среде Arduino IDE

Способ работы

Робототехнический комплекс оснащен роботизированной системой управления и контроля протекания химических реакций.
Робототехнический комплекс используется с компьютером.
Робототехнический комплекс представляет собой настольную установку с несколькими отсеками:

• Отсеком для смешиваемых реагентов
• Коммутационным отсеком
• Отсеком протекания химической реакции
• Робототехнический комплекс позволяет проводить синтезы в реакционной емкости с раствором объёмом в диапазоне от 300 мл до 600 мл.
• Робототехнический комплекс позволяет проводить следующие манипуляции с раствором:
• Нагревать содержимое реакционной емкости с регулируемой скоростью
• Удерживать температуру в реакционной емкости в заданном диапазоне и изменять её по заданной программе
• Перемешивать содержимое реакционной емкости, в том числе при наличии в нём толстого слоя осадка, рыхлого геля
• Измерять в реакционной емкости температуру, рН, электропроводность и редокс-потенциал
• Добавлять в реакционной емкости с разными скоростями и разными порциями от одного до трёх растворов реагентов, причём скорость дозирования и размер дозы может зависеть от температуры, рН, электропроводности и редокс-потенциала
• Добавлять в реакционную емкость от одного до трёх реагентов так, чтобы удерживать заданные значения рН, электропроводности, редокс-потенциала
• Отбирать раствор из реакционной емкости

Состав

• Коммутационный отсек
• Отсек для смешиваемых реагентов
• Отсек протекания химической реакции
• Корпус робототехнического комплекса из прорачного пластика
• Цифровой датчик температуры химический (диапазон измерений от -40 градусов Цельсия до не менее +180 градусов Цельсия)
• Цифровой датчик pH (диапазон измерений от 0 ед.pH до 14 ед.pH)
• Цифровой датчик электропроводности (от 0 мСм/см до 250 мСм/см)
• Цифровой датчик редокс-потенциала (диапазон измеряемых напряжений от -2 Вольт до +2 Вольт)
• Управляющая плата
• Дисплей
• Методическое обеспечение на русском языке
• Программный модуль
• Система хранения
• Программный модуль
• Программный модуль для полуавтоматической работы позволяет задавать значения управляемых параметров вручную, а также видеть значения управляющих параметров в зависимости от времени или от управляемых параметров.
• Также программный модуль позволяет сохранять все значения параметров, заданных или измеренных в ходе процесса.
• Программный модуль имеет режим для проведения автоматической работы, который позволяет:
• Удерживать значение температуры в заданном диапазоне или изменять его по заданной программе в зависимости от значения управляющих параметров
• Дозировать реагенты до достижения определённого значения управляющих параметров или определённой скорости изменения значения управляющих параметров или для удержания значения управляющих параметров в определённых пределах.
• Методическое обеспечение
• Методическое обеспечение содержит описание автоматического дозатора, программного модуля, а также учебные эксперименты, учебные синтезы, исследовательские и проектные работы.