UVC-sterilointilaite COVID-19-hätätilanteessa: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Kuinka tehdä UVC -sterilointilaatikko. Ensimmäiset asiat ensin. Sähkö on vaarallista! Jos et ole varma ja pätevä, älä yritä mitään alla mainittua. UVC (253,7 nm) -valo on voimakas, se voi sokeuttaa sinut ja mahdollisesti aiheuttaa ihosyövän, jos se altistuu silmillesi tai suojaamattomalle iholle. Käytä hitsausmaskia ja suojavarusteita, jos haluat tarkistaa lampun toiminnan laatikon ulkopuolella (ei erittäin suositeltavaa). Jos rakennat jotakin näistä yksiköistä, ota yhteys sairaalaasi tai paikalliseen terveydenhuoltolaitokseen ennen kuin näytät sellaisen.

Täällä ja koko maassa olevista sairaaloista loppuu tarvikkeet. Paikallisten sairaalatyöntekijöidemme on käytettävä maskeja uudelleen ilman mitään tehokasta desinfiointia. Kun tämä COVID-19-tauti leviää, meidän on ryhdyttävä työskentelemään tiiminä saadaksemme tämän hallintaan.

Viime viikkojen aikana olen kehittänyt koneen, joka voi auttaa terveydenhuoltojärjestelmäämme selviytymään tästä. Olen suunnitellut UVC -järjestelmän, joka pystyy desinfioimaan uudelleenkäytettäviä sairaalalaitteita muutamassa minuutissa (n95: t, kirurgiset naamarit, suojalasit, stetoskoopit jne.). Tämä laite on erittäin edullinen ja helppo rakentaa. Tällä hetkellä paikalliset päivystyksemme käyttävät järjestelmiäni henkilönsuojaimien desinfiointiin. Nämä järjestelmät voivat tehokkaasti poistaa n95 -maskin puutteen. Kuka tahansa insinööri, valmistaja, STEM -opiskelija ja pätevä yleismies voi tehdä ne. Tämä auttaa vähentämään sairaalan työntekijöiden stressiä, koska heidän kertakäyttöisiä laitteitaan voidaan nyt käyttää uudelleen turvallisesti.

Kuinka tehdä tämä:

Tarvikkeet

Tässä on mitä käytin näiden yksiköiden valmistuksessa:

UVC -lamppu (germicidal) 2G11 (1)

2g11 -pohja (1)

2g11 -lampunpidin (1)

painolasti (1)

painolastivaihtoehdot … katso päivitykset liitäntälaitteista ja lampun käyttöiästä artikkelin lopussa.

rajakytkin (AC/DC) (3)

12-18-mittainen johto ~ 5 jalkaa, joka on saatavana jalkaterässä kotivarikossa, tai käytä liitäntälaitteen ylimääräistä johtoa

alumiinilevy, jonka ostin romuraudalta 3/32 tuumaa tai käytä alumiiniteippiä valon heijastamiseen

alumiiniteippi (vaihtoehto alumiinilevylle)

muovilaatikko (1)

mekaaninen ajastin (1)

pistorasia tai kaapelitiiviste

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

katkaisija 2A (tarpeeton varmuuskopiointi … jos käytät pistorasian yläpuolella, siinä on 5A sulake)

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

Vaihe 1: UVC -sterilointilaite

Etsi tapa saada verkkovirta laatikkoon. Käytä joko kaapeliläpivientiä tai pistorasiaa.

Vaihe 2: Kerää komponentit

Tätä varten tarvitset katkaisijan, mekaanisen ajastimen, rajakytkimet, liitäntälaitteen, 2g11 -pistorasian ja 2g11 UVC -bakteerisolttimon.

(Katso kuvista todellinen asettelu ja sähkökaavio)

Heti kun sähkö on kotelon välissä, kytke kuumajohto 2A: n katkaisijaan.

Kytke nollajohto liitäntälaitteen nollaan ja maa liitäntälaitteen metallikoteloon.

Kytke katkaisijan lähtö mekaanisen ajastinkytkimen tuloon.

Liitä mekaanisen ajastinkytkimen lähtö ensimmäisen rajakytkimen normaaliin avoimeen liittimeen (N. O.).

Kytke johdin rajakytkimen toiselta puolelta ja kytke se toisen rajakytkimen normaalisti avoimeen (N. O.) liittimeen.

Ota lähtö toisesta rajakytkimestä ja liitä se painolastin kuormaan (musta johto).

Liitä painolastista sininen johto 2G11 -alustan toiselle puolelle. Jos sinisiä johtoja on kaksi, peitä toinen niistä lankamutterilla. Katkaise punainen lanka painolastilähdöstä puoliksi.

Liitä punaisen johdon toinen pää 3. rajakytkimen normaalisti auki olevaan (N. O.) liittimeen ja toinen pää kyseisen kytkimen lähtöön. Kiinnitä toinen punainen pää 2G11 -alustaan sinistä johtoa vastapäätä.

Sulje kaikki muut painolastista tulevat johdot.

Nyt alkaa hauskuus.

Vaihe 3: Järjestä laatikko ja lisää heijastavaa alumiinia

Etsi nyt tapa asentaa tämä kaikki laatikon sisälle!

Asenna lamppu laatikon yläosaan (katso kuva).

Huomaa, että kuvat ovat monimutkaisemmasta tietokoneohjatusta laatikosta, jossa on lisäkomponentteja (tasavirtalähde, din -liittimet ja puolijohderele), mutta saat idean.

Katso lisää kuvia jfox240: n alla olevista kommenteista!

Ryhmitä kaikki sähkökomponentit laatikon toiselle puolelle, jotta sterilointialue on mahdollisimman suuri. Ehdotan akryylin käyttämistä sähkökomponenttien eristämiseksi käyttäjältä.

Asenna rajakytkimet niin, että ne sulkeutuvat vasta, kun laatikon kansi on tiukalla. Käytin yleismittaria "sävy" -johtavuushälytyksen kanssa. Kiinnitä mittari kytkimiin ja aseta kytkimet kotelon sisäpuolelle siten, että se on suljettava kokonaan kytkintä varten. Kiinnitä kytkimet tiukasti ruuveilla, jotta ne eivät liiku raskaan käytön aikana.

Päällystä sisustus heijastavalla alumiinilla. Käytin 3/32 arkkia ja ruuvasin sen muovin sisäpuolelle. Varmista vain, että sähkösi on eristetty kokonaan, koska alumiini johtaa sähköä. Halpa vaihtoehto on päällystää laatikon sisäpuoli alumiiniteipillä. Poistin myös paineenrajoitusventtiilin ja täytin reiän kuumalla liimalla, jotta käyttäjä näki, että lamppu syttyy.

Tee nyt tukia naamioille, suojalaseille, stetoskooppeille jne. Käytin kirkasta akryyliä ja 50 lb: n siimaa luomalla 1 : n ruudukon laatikon lattian yläpuolelle. Tämä sallii esineiden kosketuksen pohjaan, jolloin heijastunut UV -valo steriloituu Päällystin akryylin myös alumiiniteipillä UVC -heijastuksen lisäämiseksi.

Tarkista UVC -teho polttimoista, todellinen UVC vaihtelee. Kiitos tohtori Bohlille tästä tiedosta. Näyttää siltä, että UVC -teho on ~ 1/3 useimpien lamppujen nimellistehosta.

Joten 36 W: n lampulla olisi ~ 12 W UVC (12 000, 000μW) ~ 1440 cm2: n alueella antaa 8, 300 μW/cm2. Yli minuutin aikana tämä annostelee kohteita ~ 500, 000μW/cm2 tai 0,5J/cm2. Nämä arvot pienenevät myös eksponentiaalisesti etäisyyden myötä. Nämä ovat vain laskelmia, ja voimakkuutesi vaihtelee muun muassa lämpötilan, polttimojaksojen ja UVC -heijastavuuden perusteella. Ihannetapauksessa ne voidaan mitata UVC -mittarilla, jos saatavilla.

VAIN ULOS !!!! He tekivät huoneen kokoisen version !!

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

Huomautuksia vaihteluista:

Käytin tässä menetelmässä pikakäynnistyslastilaitteita, koska niiden iskujännite on riittävän korkea, joten minulla ei ole koskaan ollut ongelmia UVC -lampun käynnistämisessä. Nämä liitäntälaitteet aiheuttavat polttimoiden ennenaikaisen rikkoutumisen johtuen filamenttimateriaalin sputteroitumisesta korkeataajuisen käynnistyksen aikana. Valitsin tarkoituksella tämän tyyppisen liitäntälaitteen, koska ne toimivat kaikkien löydettyjen polttimoiden kanssa. Minulla oli ongelmia useiden ohjelmoitavien käynnistys- ja pikakäynnistyslastien kanssa, koska niissä ei ollut riittävästi jännitettä polttimoiden käynnistämiseen. Aluksi ajattelin, että tämä luotettavuuden kompromissi oli lampun käyttöiän lyhentämisen arvoinen, koska lamput olivat halpoja ja helposti vaihdettavissa. Meillä oli eilen ensimmäinen polttimon vika (merkintälamppu Amazonilta), se kesti ~ 1500 sykliä ja siinä oli huomattavia värimuutoksia filamenttien lähellä elektrodin roiskumisen vuoksi. 1500 sykliä on ok, mutta uskon, että voimme pidentää käyttöikää käyttämällä nopeakäynnistettyjä liitäntälaitteita omistettuja UVC -liitäntälaitteita. Sain tämän nopean käynnistyksen mallin toimimaan käyttämällä kahta lamppua yhden sijasta:

Tämäntyyppinen liitäntälaite paranisi heti käynnistyksen aikana, koska se esilämmittää filamentit ennen käynnistystä. Meidän pitäisi teoriassa pidentää lampun käyttöikää; tiedämme pian. Lisään huomenna uuden kaavion tästä 2 lamppumallista. Polttimon lisääminen tämän laitteen pohjaan lisää dramaattisesti UVC -tehoa ja mahdollistaa paremman peiton esineiden alapinnalle riippumatta UVC -heijastuksesta. Jos siellä on painolasti -asiantuntijoita, lähetä minulle viesti, jotta voin parantaa tätä suunnittelua. Haluaisin saada mahdollisimman pitkän käyttöiän näistä polttimoista, koska niiden hankkiminen on yhä vaikeampaa ja huomattavasti kalliimpaa.

******

Jos haluat tehdä mikro-ohjatun version, kytke vain kaksi ensimmäistä rajakytkintä tuloina ohjaimeen. lähetä 1 signaali korkeaksi ja 1 matalaksi ja tarkista sitten logiikan kytkimet. Käytä sitten lähtöä SSR: n ohjaamiseen liitäntälaitteen ohjaamiseen. Käytän logiikkatasoista MOSFETia ajaakseni SSR: ää 12 V: n jännitteellä, koska tämä on vähemmän altis järjestelmälle syntyville EMI -ongelmille. Käytä myös vain suojattua johdinta logiikkakytkimiin, koska EMI antaa luultavasti viallisia logiikasignaaleja ohjaimelle tämän järjestelmän ollessa käynnissä. Käytä aina vararajakytkintä, joka ohjaa AC: tä suoraan valoon, jos käytät mikro -ohjainjärjestelmää, koska tarvitset suojaa, jos kortti toimii väärin.

******

Hienoja artikkeleita tästä menetelmästä:

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

Liittyvä haju UVC -puhdistuksen jälkeen (haisee palaneille hiuksille):

www.ara.com/sites/default/files/Amission1…

Katso alla olevista kommenteista kymmeniä soveltuvia aikakauslehti -artikkeleita n95 -luvuista.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bio-Engineering Idahon yliopistosta

Jos haluat ottaa minuun yhteyttä, katso verkkosivustoni. Ole kärsivällinen, koska olen täynnä kysymyksiä tällä hetkellä. Voit aina ottaa yhteyttä paikallisen yliopiston insinööri- ja mikrobiologian osastoon, jos sinulla on kysyttävää tästä tekniikasta. En keksinyt tätä tekniikkaa, suunnittelin vain halvan, edullisen ja helposti valmistettavan version.

www.crabsci.com

tai

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Hauskaa tämän tekemistä!