製品のカスタマイズ

製品のカスタマイズについて

ITBOXは、実験用途に合わせてカスタマイズが可能です。標準のITBOXでは、水耕栽培に対応していますが、シャーレやビーカー栽培に対応することも可能です。また、LEDの波長やペルチェユニット数の変更も可能です。実験内容を基に、適切なカスタマイズをご提案致しますので、是非、ご相談ください。

製品の組立について

ITBOXは組立キットとして提供しますが、組立も承っています。組立費用は45,000円です。故障時の場合には、センドバック方式で対応いたします。初期故障を除き、修理費用が発生します。また、出張修理の場合には、出張修理費用が発生します。

部品の購入について

ITBOXの部材は、一般に入手しやすいものばかりです。部品故障の場合には、故障部分の部品を購入して、取り替えるのが安くつきます。部材の購入先などは、お問い合わせください。

 

 

 

 

展示会情報

展示会名称 バイオオプトジャパン2017

日時 2017年10月4日〜10月6日

場所 幕張メッセ

 

展示会名称 びわ湖環境ビジネスメッセ

日時 2017年10月18日〜10月20日

場所 長浜バイオ大学ドーム

 

展示会名称 クリエーティブ企業大賞展示発表会

日時 2017年1月27日9時〜16時

場所 立命館大学BKCエポックホール

温度調整BOXの展示も行いますので、この機会に、是非、ご覧ください。

本展示会にて、クリエーティブ企業大賞審査員特別賞を受賞いたしました。

仕様変更箇所

改良のために仕様を変更することがあります。変更箇所を記述しておきます。

1.コントローラー類の外付け

アイティプランターの下側のケースに収められていたRaspberryPi3やペルチェドライバー類を外付けにしました。

理由は、発熱要素である電子部品を外に出すことで、温調ボックス内の温度の安定化を図っています。また、湿気に弱い電子部品を守る効果も期待できます。また、アイティプランターの底部2.5cmの空間が開放されて、気流の流れがよくなります。さらには、RaspberryPi3にアクセスしやすくなるので、メンテナンス性も良くなります。

2.ペルチェユニットの変更

より静かで、より強力に冷却できるペルチェユニットに変更しました。(2018/04)

製品保証

組立キットなので製品保証はありません。故障時には、壊れた部品を交換して修理してください。可能なだけ安価にご提供するためですので、ご理解の上でのご購入をお願いいたします。

組立を承った場合には、初期故障にはセンドバックにて対応いたします。出張修理の場合には、出張修理費用が発生いたします。

商品の性質上、返品には応じられませんので、ご理解をお願いいたします。

不明点やご質問に対しては、可能な限り対応いたしますので、メールでお問合せください。必要に応じて、電話でもご連絡いたします。

ITBOX-S

試験管培養では、気流の制御も必要なく、狭いスペースを一定温度に保っておくだけで十分でしょう。そこで、アイティプランターの栽培スペースを断熱材で囲って、ペルチェで温度制御できるようにしてみました。アイティプランターのLEDからの発熱が断熱材で囲まれた空間に入ってこないように、断熱フィルムを入れました。

断熱材とペルチェユニット、ペルチェドライバと制御CPU、温度センサだけで実現できるので、非常に低価格です。

LEDライトの光が当たるので、光合成機能が活性化するはずです。順化も早いことでしょう。

断熱材の表面には壁紙を貼りました。外光が入らないようにしているので、中の様子は見えません。一度、培養を開始すると、1、2ヶ月は扉を開かないので、これで十分でしょう。

簡易温度調整キット外観
内部写真

正面の断熱材を取った状態の写真です。試験管50本が入る試験管立てが2セット入っています。合計100本の試験管培養ができます。背面の大型ファンは、結露や凍結の防止になります。静音ファン採用で、非常に静かです。

簡易温度調整キット背面
温度調整電子回路

現在、コントローラーにはRaspberryPi3を使っています。RaspberryPi3ならば、ブラウザからアイティプランターの制御や温度のモニタリングができます。温度制御と温度のモニタリングだけならば、より安価なESP8266などが使えます。しかし、差額は5,000円ほどなので、高機能なRaspberryPi3をお勧めいたします。

温度制御例

上のグラフは、2月21日20時から22日12時までの温度と湿度の変化の記録です。オレンジ色が温度です。夜間(12:00-6:00)は15度の設定です。その後、30分に1度づつ上昇させて、22度で一定に達します。10:00頃に、大きな温度変化があるのは、正面扉を開いたからです。扉を閉めると、速やかに設定温度に戻ることがわかります。

2月22日23時から23日7時までの温度変化では、温度センサーの測定精度(±0.5度)の範囲内に収まっています。

本装置は、試験管立てを栽培トレイに変えれば、普通の水耕栽培装置として使えるので、順化栽培にも使えます。

アイティプランター別売の簡易温度調整キットと、アイティプランター付きの完成品の2種類を用意いたします。完成品は、1年間の保証付きになります。ソフトウエアは、温度調整キットのものと同じです。

簡易温度調整キット(ITB-K01) 販売予定価格  48,500円(税別、送料別)

簡易温度調整完成品(ITB-K01-F) 販売予定価格  65,500円(税別、送料別)

改良点

長期間、使用しているとペルチェ素子付近に結露水が溜まることがありました。

ちょうど、ペルチェ素子と断熱材の間に水たまりができていました。そこで、排水のためのドレインチューブを付けてみました。

断熱材にドレーンチューブを入れる溝を掘って、チューブをホットメルトで接着しました。

背面から排水します。

排水口のドレーンチューブは、コップなどで排水を受けるようにします。

 

タンパク質の光安定性実験装置

タンパク質の光安定性実験装置

光安定性を測定する実験装置は市販されていますが、大掛かりで高価なものなので、もっと手軽に使える実験装置が求められていました。そこで、ITBOXの応用で、タンパク質の光安定性を実験する装置を開発しました。タンパク質の光安定性測定実験では、D65光源、一定温度下でタンパク質溶液を入れて、所定時間経過後、タンパク質の構造変化を調べます。本装置は、ITBOXの高精度な温度制御技術とD65光源の照明制御技術から構成されます。

D65光源について

D65光源は、現在のところ、

TOSHIBA FL20S・D-EDL-D65

TOSHIBA FL20S・D-EDL-D65

TOSHIBA FL40S・D-EDL-D65

TOSHIBA FL40S・D-EDL-D65

があります。LEDでもD65相当のスペクトルを出すものもありますが、過去からの実績では、蛍光灯に軍配があがります。しかし、メーカーでは、D65蛍光灯の製造を中止しており、在庫品しか入手できない状況です。

蛍光灯は、発熱するので、ITBOX内に収めることができません。そこで、ITBOXの天板に採光窓を開けて、温度が出入りしないように、間に乾燥空気が入った二重ガラスでフタをします。二重ガラスの上側から、D65蛍光灯で光を入れます。

蛍光灯の調光ができるように、調光回路を入れます。

調光回路は、L.C.D. R&D様から入手しました。この回路をRaspberryPi3でコントロールします。

蛍光灯の調光は、

/home/pi/ITBOX/FL.py  [PWM: 0-255] [POWER: 0/1]

で行います。最初の点灯では、FL.py  255 1にします。蛍光灯が温まったら、PWMを下げて、所定の照度にします。照度は、蛍光灯からの距離で変化します。測定したい場所に光センサーを配置してください。

PWMとLuxの関係は、蛍光灯の温まり具合や室温などに影響されると考えられます。PWMとLuxの関係の一例を示します。PWMが50以下では蛍光灯が消灯することがあります。また、蛍光灯が劣化する場合があるので、PWMの最小値は50に設定されています。より照度を下げたい場合には、蛍光灯を外してください。

注)D65蛍光灯4灯では、PWM=50の最小値で2000Lux程度になります。2灯では、PWM=120程で2000Luxになります。

/home/pi/src/ITBOX/setTargetLux.py 2000

は、照度が2000Luxになるように蛍光灯のPWMを調整するコマンドです。大体、1000Luxから3000Luxの範囲で調整できます。

蛍光灯をボックスの上側に高さを持たせて取付けています。高さがあるほど、均一な光分布になります。

温度コントローラーについて

今回から、ペルチェ部分をCPU冷却ファン2つでサンドイッチする構造に変更しました。静音ファンなので非常に静かで、2本のヒートパイプで強力に放熱できます。これで、ペルチェが凍結することもなくなりました。

制御回路です。NIRカメラとIRライトは付けていません。ITBOX内には、アイティプランターも入っていません。ボックス内には発熱源がないので、温度制御は簡単になります。

BOX内のセンサーについて

センサーは、TSL2561の光センサー、BME280の温度、湿度、気圧センサーがBOX内に、DS18B20の温度センサーが2つのペルチェのヒートパイプに付いています。

光強度を測定する場所にTSL2561の光センサーを配置します。BME280も、温度管理中心に配置します。TSL2561は、表面に光センサーが付いています。裏返しにすると光量が測定できないのでご注意ください。

蛍光灯の最大照度(PWM=255)は、3700Luxほどです。PWM=120ほどで、2000Luxになります。最小は、PWM=50で、1000Luxほどです。蛍光灯が十分に温まらないと照度が変化することがあります。蛍光灯を点灯して、5分以上、放置してください。また、低照度では、フリッカーノイズが発生する場合があります。

素早く冷やす方法

BOX内の温度が、設定温度よりも高い場合、BOX内全体を冷やすのに時間がかかることがあります。そんな場合には、冷凍パックに氷を入れてBOXにに入れておくと、素早く冷やすことができます。一度、冷えてしまえば、目標温度を維持できます。

初めてのログイン方法

ITBOX-D65は、アクセスポイントが見つからない場合、Ad-Hocモードで起動します。SSIDは、ITBOX-D65です。パスワードは、itbox-d65で接続できます。

接続後は、ブラウザで、http://itbox-d65.localとするか、ssh pi@itbox-d65.localでログインします。

ログイン後は、

sudo vi  /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

で利用するSSIDとPASSWDを設定し、

sudo vi /etc/network/interfaces

でそのアクセスポイントSSIDを設定します。

詳しくは、RPi3_Switchable_HOTSPOT を御覧ください。

照度スケジュールの設定

時間毎に、蛍光灯の照度を変えることができます。

ブラウザで、https://itbox-d65.local:8091でログインして、

D65Schedule

を選択して、時間と設定照度を入力します。設定照度になるように、自動的にPWMが調整されます。常に、一定照度の場合には、0時0分に指定照度値を1つだけ入力してください。

結露について

BOX内の温度が高い状態から、急に冷やすと結露が発生することがあります。ITBOXの内壁は、防水加工してありますが、BOXの内の結露水が、扉部分から流れ出すことがあります。ITBOXを置く場所は、結露水流出にご注意ください。

電源スイッチについて

ITBOXには、電源スイッチは付いていません。これは、常に稼働することを前提で設計されているからです。使わない時は、電源コンセントを外してください。

扉の開閉について

BOX内の温度を保つために、扉はきつめに噛み合うようになっています。開閉時には、必ず、左右両方の扉を同時に開け閉めしてください。片側だけを開けないようにしてください。

アプリの手順

 http://itbox-d65.local にアクセスして、coderのところからログインします。最初は、アクセスが危険だとでるので、ブラウザにアクセスの例外登録をします。例外登録は、ブラウザによって異なっています。

ログインできたら、先ずは、温度管理スケジュールの設定を行います。

https://itbox-d65.local:8091/app/tempschedule

一定温度ならば、最初の一行目だけに設定温度を入力するだけで構いません。

次に、D65光源の照度を設定します。

https://itbox-d65.local:8091/app/d65schedule

これも、一定照度ならば、最初の1行目だけ入力るだけで構いません。

次に、https://itbox-d65.local:8091/app/servercheck から、tempControllerが動作していることを確認します。

もし、停止していたら、startボタンを押してください。これで、温度コントロールが動作しています。温度制御状況は、

https://itbox-d65.local:8091/app/monitoring

で確認できます。グラフは1時間毎にページ送りされます。

温度制御に誤差が大きい場合には、ペルチェのパワー(PWM)をチェックして下さい。

PWMが−100%になっていた場合、ペルチェは最大パワーで冷やそうとしていますが、冷えない状況です。扉が開いていないかチェックしてください。また部屋の温度が高すぎないか、チェックしてください。

https://itbox-d65.local:8091/app/logchartscatter

から、過去の記録がグラフ表示できます。

1時間毎にファイル分けされています。1日ログ作成で、1日分の記録を1つのCSVファイルにまとめることができます。

モニター、キーボード接続

背面の配線ボックスの横にDVIモニター端子があります。また、配線ボックス上側のUSB端子に、キーボードやマウスを接続すれば、デスクトップから利用できます。WiFiがつがらなくなった場合には、モニターやキーボードを接続して、設定を修正してください。イーサーケーブルも接続できます。

RaspberryPi3の設定

raspberrypiのsshd, vnc, netatalk, appache2が稼働しています。I2C, 1-Wireが有効になっています。sshやsftpでアクセスできます。

ssh pi@itbox0d65.local

で接続できます。

VNCクライアントは、realVNCを使ってください。

安定性

室温が適正なら、正確な温度制御ができています。ペルチェのPWMが100%以下で制御されている必要があります。

PID設定

温度グラフが波打っている場合には、PIDゲインを調整してみてください。PIDゲインを下げると応答性が低くなり、波打ちが少なくなります。

ログ・ファイル ’/mnt/data/tempController.log’;

温度設定ファイルを書き換えると、その場で反映されます。

温度設定 ’/home/coder/coder-dist/coder-base/config/saveTempController.txt’;

照度設定ファイルを書き換えると、その場で反映されます。
照度設定 ’/home/coder/coder-dist/coder-base/config/FL/saveLuxController.txt’;

問合せ ’/home/coder/coder-dist/coder-base/config/queryTempController.txt’;

状態 ’/home/coder/coder-dist/coder-base/config/statusTempController.txt’;

温度制御の制御方法

systemctl stop tempController で停止します。

systemctl start tempController で開始します。

systemctl restart tempController で温度制御を再起動します。リスタートした場合には、より早く冷やすために、ペルチェ制御は、再起動前のPWMを30分間、引継ぎます。

systemctl disable tempController  とすると、RPI起動時の温度制御を行いません。

systemctl enable tempController  とすると、RPI起動時の温度制御を行います。

systemctlから、~/src/ITBOX/start.sh を起動しています。

sudo /home/pi/src/ITBOX/tempController.js  -nologとオプションを付けると、ログファイルを残さなくなります。1時間分の記録しか残りません。温度記録を残す必要がない場合には、このオプションを使ってください。

 

 

購入方法

購入にあたっては、お問い合わせから、株式会社アイティプランツにご連絡をお願いいたします。

ご要望に応じて、カスタマイズやオプションの追加、組立完成品の提供など承りますので、お気軽にご相談ください。

ITBOX-L60の標準価格は、ベーシック構成で98,000円(送料、税別、アイティプランター込)です。

完成品は、組立費45,000円で承ります。完成品には、6ヶ月間の製品保証が付きます。出張修理の場合には、旅費等の諸経費が発生いたします。

1度の購入数が4台以上で10%割引いたします。

 

 

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