Sterilizátor UVC pre núdzovú situáciu COVID-19: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Ako vyrobiť sterilizačný box UVC. Najprv prvé veci. Elektrina je nebezpečná! Ak si nie ste sebavedomí a kompetentní, neskúšajte nič z nižšie uvedeného. UVC (253,7nm) svetlo je silné, môže vás oslepiť a v prípade kontaktu s očami alebo nechránenou pokožkou vám môže spôsobiť rakovinu kože. Ak chcete skontrolovať funkciu žiarovky mimo škatuľky (použite veľmi silno sa neodporúča), použite zváračskú masku a ochranné vybavenie. Ak staviate jednu z týchto jednotiek, obráťte sa na svoju nemocnicu alebo miestne zdravotnícke zariadenie skôr, ako sa s jednou objavíte.

Nemocniciam v tuzemsku i v celej krajine dochádzajú zásoby. Naši pracovníci miestnej nemocnice musia opakovane používať svoje masky ŽIADNYm spôsobom, aby ich účinne dezinfikovali. Ako sa táto choroba COVID-19 šíri, musíme začať pracovať ako tím, aby sme to dostali pod kontrolu.

Za posledné týždne som vyvinul stroj, ktorý môže pomôcť nášmu systému zdravotníctva s tým. Navrhol som systém UVC, ktorý je schopný dezinfikovať opakovane použiteľné nemocničné vybavenie za niekoľko minút (n95, chirurgické masky, okuliare, stetoskopy atď.). Toto zariadenie je veľmi lacné a ľahko sa stavia. V súčasnej dobe naše miestne pohotovostné služby používajú moje systémy na dezinfekciu ich OOP. Tieto systémy môžu efektívne eliminovať náš nedostatok masky n95. Zvládne ich každý inžinier, výrobca, študent STEM a schopný kutil. Pomôže to odbúrať stres z nemocničných pracovníkov, pretože ich jednorazové vybavenie je teraz možné bezpečne znova použiť.

Ako to urobiť:

Zásoby

Tu je to, čo som použil na výrobu týchto jednotiek:

UVC žiarovka (germicídna) 2G11 (1)

2g11 základňa (1)

Držiak žiarovky 2g11 (1)

predradník (1)

možnosti predradníka … informácie o predradníkoch a životnosti žiarovky nájdete na konci článku.

koncový spínač (ac/dc) (3)

Drôt s priemerom 12-18 metrov ~ 5 stôp dostupný v domácom sklade, alebo použite ďalší drôt zo predradníka

hliníkový plech, ktorý som kúpil zo šrotoviska 3/32 palca alebo pomocou hliníkovej pásky odrážal svetlo

hliníková páska (alternatíva k hliníkovému plechu)

plastový box (1)

mechanický časovač (1)

elektrická zásuvka alebo káblová priechodka

www.amazon.com/dp/B07RHJM435/ref=cm_sw_em_…

istič 2A (nadbytočná bezpečnostná záloha … ak používate elektrickú zásuvku, má 5A poistku)

www.automationdirect.com/adc/search/search…

Krok 1: UVC sterilizátor

Nájdite spôsob, ako dostať napájanie striedavým prúdom do krabice. Použite buď káblovú priechodku alebo elektrickú zásuvku.

Krok 2: Zhromaždite svoje súčiastky

Na to budete potrebovať svoj istič, mechanický časovač, koncové spínače, predradník, zásuvku 2g11 a germicídnu žiarovku 2g11 UVC.

(Skutočné rozloženie a elektrickú schému nájdete na obrázkoch)

Hneď ako je v skrini elektrická energia, pripojte horúci vodič k ističu 2A.

Pripojte neutrálny vodič k neutrálu na predradníku a uzemnite ku kovovému puzdru predradníka.

Pripojte výstup z ističa k vstupu mechanického spínača časovača.

Pripojte výstup mechanického časového spínača k normálne otvorenému terminálu (N. O.) prvého koncového spínača.

Pripojte vodič z druhej strany koncového spínača a pripojte ho k normálne otvorenému (N. O.) terminálu druhého koncového spínača.

Vezmite výstup z druhého koncového spínača a pripojte ho k záťaži (čierny vodič) na predradníku.

Od predradníka zapojte modrý vodič na jednu stranu základne 2G11. Ak existujú 2 modré drôty, jeden z nich prevlečte drôtenou maticou. Odrežte červený drôt z predradníka na polovicu.

Pripojte jeden koniec červeného vodiča k normálne otvorenému (N. O.) terminálu 3. koncového spínača, druhý koniec pripojte k výstupu z tohto spínača. Druhý červený koniec pripevnite k základni 2G11 oproti modrému vodiču.

Zakryte všetky ostatné vodiče vychádzajúce z predradníka.

Teraz začína zábava.

Krok 3: Usporiadajte škatuľu a pridajte reflexný hliník

Teraz nájdite spôsob, ako to všetko namontovať do škatule!

Namontujte žiarovku do hornej časti škatule (pozri fotografiu).

Upozorňujeme, že obrázky predstavujú zložitejší počítačom riadený box s ďalšími komponentmi (zdroj jednosmerného prúdu, svorky DIN a polovodičové relé), ale vy máte predstavu.

Ďalšie obrázky nájdete v nižšie uvedených komentároch k jfox240!

Zoskupte všetky elektrické súčiastky na jednej strane škatule, aby bola zaistená maximálna sterilizačná plocha. Odporúčam použiť akrylát na izoláciu elektrických komponentov od užívateľa.

Namontujte koncové spínače tak, aby sa zatvárali iba vtedy, ak je veko škatule tesné. Použil som multimetr s alarmom vodivosti „tónu“. Pripojte svoj merač k spínačom a umiestnite spínače na vnútornú stranu škatule tak, aby museli byť úplne zatvorené, aby sa spínač zapojil. Spínače pevne namontujte pomocou skrutiek, aby sa počas ťažkého používania nepohybovali.

Teraz potiahnite interiér reflexným hliníkom. Použil som plech 3/32 a priskrutkoval ho na vnútornú stranu plastu. Len sa uistite, že je vaša elektrická energia úplne izolovaná, pretože hliník bude viesť elektrinu. Lacnou alternatívou je natrieť vnútro škatule hliníkovou páskou. Tiež som odstránil pretlakový ventil a vyplnil otvor horúcim lepidlom, aby používateľ mohol vidieť, že sa žiarovka rozsvieti.

Teraz urobte niekoľko podpier pre masky, okuliare, stetoskopy atď. Použil som číry akrylát a rybársku šnúru 50 lb na vytvorenie mriežky 1 nad podlahou škatule. To umožňuje položkám, aby sa nedotýkali dna, a tým umožnilo sterilizáciu odrazeného ultrafialového svetla. Akryl som tiež potiahol hliníkovou páskou, aby som zvýšil odraz UVC.

Skontrolujte svoj UVC výkon zo žiaroviek. Skutočné UVC sa bude líšiť. Ďakujem pánovi Bohlovi za tieto informácie. Zdá sa, že výkon UVC je ~ 1/3 menovitého výkonu z väčšiny žiaroviek.

Takže pre 36W žiarovku by sme mali ~ 12W UVC (12 000 000 000 µW) na ploche ~ 1440 cm2, čo dáva 8 300 μW/cm2. V priebehu 1 minúty sa týmto dávkam dávkuje ~ 500 000 000 W/cm2 alebo 0,5 J/cm2. Tieto hodnoty tiež exponenciálne klesajú so vzdialenosťou. Sú to len výpočty a vaša intenzita sa okrem iného líši podľa teploty, cyklov žiarovky a odrazivosti UVC. V ideálnom prípade je možné ich merať pomocou UVC metra, ak je k dispozícii.

PRÁVE VÝSTUP !!!! Vytvorili verziu pre veľkú izbu !!!

www.nebraskamed.com/sites/default/files/do…

Poznámky k variáciám:

Pri tejto metóde som použil predradníky pre okamžité spustenie, pretože ich nárazové napätie je dostatočne vysoké, aby som nikdy nemal problém so štartovaním žiarovky UVC. Tieto predradníky spôsobujú predčasné zlyhanie žiaroviek v dôsledku rozprašovania vláknového materiálu počas vysokofrekvenčného štartu. Zámerne som si vybral tento typ predradníka, pretože fungovali so všetkými žiarovkami, ktoré som našiel. Mal som problémy s niekoľkými predprogramovateľnými predradníkmi a rýchlym štartom, pretože nemali dostatočné napätie na naštartovanie žiaroviek. Pôvodne som si myslel, že tento kompromis spoľahlivosti stojí za zníženie životnosti žiarovky, pretože žiarovky sú lacné a ľahko vymeniteľné. Včera sme mali prvú poruchu žiarovky (neznačková žiarovka z Amazonu), ktorá trvala ~ 1 500 cyklov a mala výrazné zafarbenie v blízkosti vlákien v dôsledku rozprašovania elektród. 1 500 cyklov je v poriadku, ale myslím si, že môžeme dosiahnuť lepšiu životnosť tým, že použijeme špeciálne predradníky UVC a predradníky s rýchlym štartom. Tento model rýchleho spustenia som začal používať pomocou dvoch žiaroviek namiesto jednej:

Tento typ predradníka by sa zlepšil na okamžitý štart, pretože pred štartom predhrieva vlákna. Teoreticky by sme mali mať zvýšenú životnosť žiarovky; to sa čoskoro dozvieme. Zajtra pridám nový diagram tohto dizajnu 2 žiaroviek. Pridanie žiarovky na spodok tejto jednotky dramaticky zvýši výkon UVC a umožní lepšie pokrytie spodnej strany predmetov bez závislosti na odraze UVC. Ak tam sú nejakí odborníci na balast, pošlite mi prosím správu, aby som mohol vylepšiť tento dizajn. Chcel by som z týchto žiaroviek získať čo najdlhšiu životnosť, pretože sú stále ťažšie dostupné a značne drahšie.

******

Ak chcete vytvoriť mikro-ovládanú verziu, jednoducho zapojte prvé 2 koncové spínače ako vstupy do regulátora. vyšlite 1 signál vysoký a 1 nízky, potom skontrolujte spínače v logike. Potom použite výstup na riadenie SSR na ovládanie predradníka. Na riadenie SSR s napätím 12V používam logický úroveň MOSFET, pretože je menej náchylný na problémy s EMI generovaným zo systému. Na logické prepínače používajte iba tienený vodič, pretože EMI bude pravdepodobne poskytovať chybné logické signály riadiacej jednotke, keď je tento systém spustený. Ak používate systém mikroovládača, vždy používajte záložný koncový spínač, ktorý priamo riadi striedavé napätie voči svetlu, pretože v prípade poruchy dosky potrebujete ochranu.

******

Skvelé články o tejto metóde:

www.ara.com/sites/default/files/MitigateSh…

Súvisiaci zápach po čistení UVC (vonia ako spálené vlasy):

www.ara.com/sites/default/files/Amplement1…

Pozrite si nižšie uvedené komentáre k desiatkam príslušných článkov z časopisov o čísle n95.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bioinžinierstvo z University of Idaho

Ak ma chcete kontaktovať, navštívte môj web. Prosím, buďte trpezliví, pretože som v súčasnosti zahltený otázkami. Ak máte otázky týkajúce sa tejto technológie, môžete sa kedykoľvek obrátiť na oddelenie inžinierstva a mikrobiológie na miestnej univerzite. Túto technológiu som nevymyslel, len som navrhol lacnú, dostupnú a ľahko vyrobiteľnú verziu.

www.crabsci.com

alebo

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Bavte sa pri jeho výrobe!