Sterylizator UVC na wypadek COVID-19: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Jak zrobić pudełko do sterylizatora UVC. Najpierw najważniejsze. Elektryczność jest niebezpieczna! Jeśli nie jesteś pewny siebie i kompetentny, nie próbuj niczego wymienionego poniżej. Światło UVC (253,7 nm) jest silne, może cię oślepić i prawdopodobnie wywołać raka skóry, jeśli zostanie wystawione na oczy lub niechronioną skórę. Użyj maski spawalniczej i sprzętu ochronnego, jeśli chcesz sprawdzić działanie żarówki poza opakowaniem (bardzo zdecydowanie nie zalecane). Jeśli budujesz jedną z tych jednostek, skontaktuj się ze swoim szpitalem lub lokalną placówką opieki zdrowotnej, zanim po prostu pojawisz się z jednym.

Szpitalom tutaj i w całym kraju kończą się zapasy. Pracownicy naszych lokalnych szpitali muszą ponownie używać masek bez możliwości ich skutecznej dezynfekcji. Ponieważ ta choroba COVID-19 się rozprzestrzenia, musimy zacząć pracować jako zespół, aby to opanować.

W ciągu ostatnich tygodni opracowałem maszynę, która może pomóc naszemu systemowi opieki zdrowotnej sobie z tym poradzić. Zaprojektowałem system UVC, który jest w stanie zdezynfekować sprzęt szpitalny wielokrotnego użytku w ciągu kilku minut (n95, maski chirurgiczne, gogle, stetoskopy itp.). Sprzęt ten jest bardzo tani i łatwy w budowie. Obecnie nasze lokalne ER używa moich systemów do dezynfekcji swoich PPE. Systemy te mogą skutecznie wyeliminować niedobory naszych masek n95. Każdy inżynier, twórca, uczeń STEM i zdolna złota rączka może je wykonać. Pomoże to odstresować pracowników szpitali, ponieważ ich jednorazowy sprzęt może być teraz bezpiecznie ponownie używany.

Jak to zrobić:

Kieszonkowe dzieci

Oto, co wykorzystałem do wykonania tych jednostek:

Żarówka UVC (bakteriobójcza) 2G11 (1)

Baza 2g11 (1)

Oprawka żarówki 2g11 (1)

balast (1)

opcje balastu… Aktualizacje dotyczące stateczników i żywotności żarówek można znaleźć na końcu artykułu.

wyłącznik krańcowy (ac/dc) (3)

Przewód o przekroju 12-18 ~ 5 stóp dostępny na stopie w zajezdni domowej lub użyj dodatkowego przewodu z balastu

blacha aluminiowa kupiona na złomowisku 3/32 cala lub taśma aluminiowa odbijająca światło

taśma aluminiowa (alternatywa dla blachy aluminiowej)

plastikowe pudełko (1)

zegar mechaniczny(1)

gniazdo zasilania lub dławik kablowy

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

wyłącznik automatyczny 2A (nadmiarowe zabezpieczenie awaryjne…jeśli używasz powyższego gniazda zasilania, ma bezpiecznik 5A)

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

Krok 1: Sterylizator UVC

Znajdź sposób na podłączenie zasilania prądem zmiennym do pudełka. Użyj dławika kablowego lub gniazdka elektrycznego.

Krok 2: Zbierz swoje komponenty

Potrzebny będzie do tego wyłącznik automatyczny, zegar mechaniczny, wyłączniki krańcowe, statecznik, gniazdo 2g11 i żarówka bakteriobójcza 2g11 UVC.

(Spójrz na zdjęcia, aby zobaczyć rzeczywisty układ i schemat elektryczny)

Gdy tylko zasilanie dostanie się do skrzynki, podłącz gorący przewód do wyłącznika 2A.

Podłącz przewód neutralny do przewodu neutralnego na stateczniku i podłącz uziemienie do metalowej obudowy balastu.

Podłącz wyjście z wyłącznika do wejścia mechanicznego wyłącznika czasowego.

Podłącz wyjście mechanicznego wyłącznika czasowego do normalnie otwartego zacisku (N. O.) pierwszego wyłącznika krańcowego.

Podłącz przewód z drugiej strony wyłącznika krańcowego i podłącz go do normalnie otwartego (N. O.) zacisku drugiego wyłącznika krańcowego.

Weź wyjście z drugiego wyłącznika krańcowego i podłącz je do obciążenia (czarny przewód) na stateczniku.

Od balastu podłącz niebieski przewód do jednej strony podstawy 2G11. Jeśli są 2 niebieskie przewody, przykryj jeden z nich nakrętką drucianą. Przeciąć czerwony przewód z wyjścia statecznika na pół.

Podłącz jeden koniec czerwonego przewodu do normalnie otwartego zacisku (NO) trzeciego wyłącznika krańcowego, drugi koniec podłącz do wyjścia z tego wyłącznika. Podłącz drugi czerwony koniec do podstawy 2G11 naprzeciwko niebieskiego przewodu.

Zakryj wszelkie inne przewody wychodzące z balastu.

Teraz zaczyna się zabawa.

Krok 3: Ułóż pudełko i dodaj odblaskowe aluminium

Teraz znajdź sposób na zamontowanie tego wszystkiego w pudełku!

Zamontuj żarówkę w górnej części pudełka (patrz zdjęcie).

Pamiętaj, że zdjęcia przedstawiają bardziej złożoną skrzynkę sterowaną komputerowo z dodatkowymi komponentami (źródło prądu stałego, zaciski din i przekaźnik półprzewodnikowy), ale masz pomysł.

Zobacz komentarze od jfox240 poniżej, aby uzyskać dodatkowe zdjęcia!

Zgrupuj wszystkie elementy elektryczne po jednej stronie pudełka, aby zapewnić maksymalną powierzchnię sterylizacji. Proponuję użyć akrylu do odizolowania elementów elektrycznych od użytkownika.

Zamontuj wyłączniki krańcowe tak, aby zamykały się tylko wtedy, gdy pokrywa skrzynki jest szczelna. Użyłem multimetru z alarmem przewodności „tonowym”. Podłącz miernik do przełączników i umieść przełączniki wewnątrz pudełka tak, aby było całkowicie zamknięte, aby włączyć przełącznik. Zamontuj przełączniki mocno za pomocą śrub, aby nie poruszały się podczas intensywnego użytkowania.

Teraz pokryj wnętrze odblaskowym aluminium. Użyłem arkusza 3/32 i przykręciłem go do wewnętrznej strony plastiku. tylko upewnij się, że twój elektryczny jest całkowicie odizolowany, ponieważ aluminium będzie przewodzić prąd. Tanią alternatywą jest pokrycie wnętrza pudełka taśmą aluminiową. Usunąłem również zawór bezpieczeństwa i wypełniłem otwór gorącym klejem, aby użytkownik mógł zobaczyć, że żarówka się świeci.

Teraz wykonaj kilka podpórek dla masek, gogli, stetoskopów itp. Użyłem przezroczystego akrylu i żyłki 50 funtów, aby stworzyć siatkę 1 nad podłogą pudełka. Dzięki temu przedmioty nie dotykają dna, dzięki czemu odbite światło UV może sterylizować z obu stron. Pokryłem również akryl taśmą aluminiową, aby zwiększyć odbicie UVC.

Sprawdź swoją moc wyjściową UVC z żarówek rzeczywiste UVC będą się różnić. Dziękuję dr Bohlowi za te informacje. Wygląda na to, że moc wyjściowa UVC wynosi ~ 1/3 mocy znamionowej większości żarówek.

Tak więc dla żarówki 36W mielibyśmy ~12W UVC (12 000 000 μW) na powierzchni ~1440 cm2 co daje 8 300 μW/cm2. W ciągu 1 minuty to dawkuje przedmioty z ~500 000 μW/cm2 lub 0,5 J/cm2. Te wartości również maleją wykładniczo wraz z odległością. To tylko obliczenia, a Twoja intensywność będzie się różnić między innymi w zależności od temperatury, cykli żarówki i współczynnika odbicia UVC. Idealnie można je zmierzyć za pomocą miernika UVC, jeśli jest dostępny.

PO PROSTU!!!! Zrobili wersję wielkości pokoju!!

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

Uwagi dotyczące odmian:

Użyłem stateczników natychmiastowego startu w tej metodzie, ponieważ ich napięcie zapłonu jest na tyle wysokie, że nigdy nie miałem problemu z uruchomieniem żarówki UVC. Te stateczniki powodują przedwczesną awarię żarówek z powodu rozpylania materiału żarnika podczas rozruchu z wysoką częstotliwością. Celowo wybrałem ten rodzaj balastu, ponieważ działały ze wszystkimi żarówkami, jakie udało mi się znaleźć. Miałem problemy z kilkoma programowalnymi statecznikami startowymi i szybkiego startu, ponieważ miały one niewystarczające napięcie do uruchomienia żarówek. Początkowo myślałem, że ten kompromis związany z niezawodnością jest wart skrócenia żywotności żarówki, ponieważ żarówki są tanie i łatwo wymienialne. Wczoraj mieliśmy pierwszą awarię żarówki (niemarkowa żarówka z amazon), która trwała ~1500 cykli i miała znaczne przebarwienia w pobliżu włókien z powodu rozpylania elektrody. 1500 cykli jest ok, ale myślę, że możemy uzyskać lepszą żywotność, używając dedykowanych stateczników UVC lub stateczników szybkiego startu. Dostałem ten model szybkiego startu do pracy przy użyciu dwóch żarówek zamiast jednej:

Ten rodzaj balastu poprawiłby natychmiastowy start, ponieważ wstępnie podgrzewa włókna przed uruchomieniem. Powinniśmy teoretycznie mieć zwiększoną żywotność żarówki; dowiemy się wkrótce. Dodam jutro nowy schemat tej konstrukcji 2 żarówek. Dodanie żarówki na spodzie tego urządzenia znacznie zwiększy wydajność UVC i pozwoli na lepsze pokrycie spodu przedmiotów bez uzależnienia od odbicia UVC. Jeśli są jacyś eksperci od balastu, napisz do mnie, abym mógł ulepszyć ten projekt. Chciałbym uzyskać jak najdłuższe życie z tych żarówek, ponieważ stają się coraz trudniejsze do zdobycia i znacznie droższe.

******

Jeśli chcesz wykonać wersję z mikrokontrolerem, po prostu podłącz pierwsze 2 wyłączniki krańcowe jako wejścia do sterownika. wyślij 1 sygnał wysoki i 1 niski, a następnie sprawdź przełączniki w logice. Następnie użyj wyjścia do sterowania przekaźnikiem SSR w celu sterowania balastem. Używam tranzystora MOSFET na poziomie logicznym do napędzania SSR napięciem 12 V, ponieważ jest on mniej podatny na problemy z EMI generowanymi przez system. Do przełączników logicznych należy używać wyłącznie przewodów ekranowanych, ponieważ EMI prawdopodobnie będzie dawać nieprawidłowe sygnały logiczne do sterownika, gdy ten system jest uruchomiony. Zawsze używaj awaryjnego wyłącznika krańcowego, który bezpośrednio steruje prądem przemiennym światła, jeśli używasz systemu mikrokontrolera, ponieważ potrzebujesz ochrony w przypadku awarii płyty.

******

Świetne artykuły na temat tej metody:

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

Powiązany zapach po czyszczeniu UVC (pachnie spalonymi włosami):

www.ara.com/sites/default/files/Amendment1…

Poniżej znajdują się komentarze do dziesiątek odpowiednich artykułów w czasopismach na temat n95.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bio-inżynieria z University of Idaho

Aby się ze mną skontaktować, zajrzyj na moją stronę. Prosimy o cierpliwość, ponieważ jestem obecnie przytłoczony pytaniami. Zawsze możesz skontaktować się z wydziałem inżynierii i mikrobiologii na lokalnym uniwersytecie, jeśli masz pytania dotyczące tej technologii. Nie wymyśliłem tej technologii, po prostu zaprojektowałem wersję tanią, przystępną i łatwą w wykonaniu.

www.krabsci.com

lub

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Baw się dobrze, robiąc to!