Самодельный термостат/инкубатор для бактерий и не только…

Последнее время заинтереcовался домашней микробиологий. В рамках тестирования всевозможных походных фильтров, да и в общем для расширения кругозора.

Проще всегда увидеть бактерии, когда их много. А в пробах их как-раз очень мало, поэтому бактерии приходится размножать. Для того, чтобы размножиться микробам, как и всем нормальным существам нужны хорошие условия. В частности, чтобы была еда и тепло.

И если за еду отвечают всевозможные питательные среды, то для тепла нужен инкубатор. Вот как раз такой инкубатор мы и будем сегодня делать.

Здравомыслящий человек может спросить — почему не пойдет просто комнатная температура? Все таки в природе эти бактерии выживают как-то. Отвечаю — вполне подойдет. Но термостат позволяет ускорить процесс на порядок.

Вот кстати пример колоний выросших за двое-трое суток. Из инкубатора такой результат получается за 12-24ч.

Да, кстати обратите внимание на разнообразные колонии в чашке петри. Их видно невооруженным глазом. Т.е. даже микроскоп не нужен.
Я как раз проводил эксперимент с УФ обеззараживателем. Взял две одинаковые чашки. Одинаково их загрязнил, но одну облучил УФ, а вторую оставил, как есть. В контрольной чашке завелось всякое. А облученная осталась чистой.

Следовательно — данный облучатель вполне рабочий. Хотя, на мой взгляд, с микроскопом гораздо интереснее.
Ну и это мы отвлеклись.

Итак в качестве корпуса нашего инкубатора выступит пятилитровый пенопластовый короб за 500р с озона. Он сам по себе неплохо держит тепло, а следовательно прогрев будет равномернее, да и экономичнее.
Чем будем греть? Я использовал греющий кабель для теплого пола. Купил за 300р десять метров.
Он изготовлен из каких-то угольных волокон. Сопротивление — 33 Ом/м.

Я прикинул, что мне нужна мощность ватт в 30-40, чтобы можно было питать наш биореактор от повербанок и не особо мощных юсб зарядок.
По формуле сопротивления посчитаем R =U²/P

Напряжение у нас — 12в, мощность — пусть 35вт. Тогда потребуется сопротивление в 4.1 Ом. При учете того, что кабель 33 Ом/метр нам понадобится всего 12см кабеля. Но сам он будет очень дико греться.

В результате остановился на четырех отрезках по пол метра соединенных параллельно. Общее сопротивление в районе 4 Ом с копейками. А итоговая мощность как раз какая нужна. Если не напутал нигде. Впрочем ПБ будет отдавать и того меньше.
Для управления я использовал терморегулятор W3230, обошелся он мне в 450р на радиорынке.
Работает от 12в, от этого напряжения работает и нагрузка. Схема подключения.
В корпусе просто прорезал паз под терморегулятор и вывел все провода внутрь. Благо пенопласт режется очень хорошо. Но всякий случай проложил фольгой.
Теперь испытания. Самым оптимальным вариантом оказалось использование ПБ. В таком случае потребляемая мощность в районе 20 Вт.
При этом кабель нагревается не сильно и внутри термобокса температура подрастает плавно.
А вот если воткнуть мощный сетевой блок питания, то нагрев на мой взгляд слишком быстрый.
И после срабатывания реле идет довольно сильный «перебег» по температуре.
Впрочем все оказалось не так страшно. Для того, чтобы избежать резких скачков температуры я отделил камеру, где будут чашки петри от греющего провода распечатанной полочкой.
И для теста положил в одну из чашек температурный логгер inkbird. И даже не смотря на перебег по температуре, внутри устаканивается температура даже несколько ниже заданного.
Результатом я доволен. Особенно если учесть сколько стоят промышленные решения. Единственное — я бы предпочел чтобы терморегулятор был на твердотельном реле или мосфете. А то довольно громко щелкает.

Ну и конечно всегда можно это безобразие усложнить — добавить микроконтроллер, pid регулятор, настройку времени работы и т.п., но мне пока сойдет и так.

А у меня на этом все. Спасибо за внимание!