Mask Reborn Box: Uusi elämä vanhoille naamioille: 12 vaihetta (kuvilla)

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

Olemme luoneet edullisen kotipaketin, joka pidentää maskien käyttöikää, jotta voit osallistua taisteluun pandemiaa vastaan auttamalla yhteisöäsi

On kulunut lähes viisi kuukautta siitä, kun ajatus käytettyjen maskien uusimisesta syntyi. Vaikka nykyään useissa maissa COVID-19 ei näytä olevan vakava, suurin osa maailmasta kärsii edelleen paitsi ruumiista, myös yhteiskunnan rakenteesta. Tässä viittaan muutamiin tietueisiin projektisivustoltamme, Mask Aid Projectista, kertoaksemme miksi aloitimme sen.

Mask Aid Project -tiimi:

Kalimov Lok

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Kiitos Dr. Jian-Feng Chenille, Chinese Engineering Academicin akateemikolle ja hänen tiiminsä jäsenille. Perustimme prosessimme heidän kertomukseensa kertakäyttömaskien turvallisesta uudelleenkäytöstä. Tämä on sama edistys, jota käyttää kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus (katso kuva 2).

Asiantuntijat Dana Mackenzien N95-naamioiden valkoisen kirjan uudelleenkäytöstä, professori Jian-Feng Chenin ja Pekingin kemian tekniikan yliopiston kollegoiden tutkimuksesta Toinen hyödyllinen tietolähde, joka auttoi meitä vahvistamaan prosessimme, on Stanfordin valkoinen kirja Voiko N95-hengityssuojaimia käyttää uudelleen desinfioinnin jälkeen ? Ja kuinka monta kertaa? kirjoittanut Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Kiitos joukkuetoverilleni Torrey Nommesenille. Ilman hänen korjaamaansa kielioppia ja ilmaisutapojaan, en voisi jakaa koko tavaraa äidinkielenään englantia puhuvalla tavalla.

Jos haluat ensin lukea "kuinka rakentaa", voit ohittaa tämän osan ja siirtyä materiaaliosaan.

Idea syntyy

Kalimov Lok (Viitattu osoitteesta

Kun kotimaani julisti hätätilanteen, minulla oli huono tunne, etten voinut laittaa sormeani. En voinut kääntää päätäni sen ympärille tuolloin - olin sumussa. Oli 23. tammikuuta 2020.

Seuraavana päivänä äitini tuli Shanghaista Unkarista juhlimaan kevätjuhlia kanssani. Kun hain hänet Pudongin lentokentältä, hänellä oli kasvonaamio päällä. Seuraavana päivänä kuulimme hallituksen asettaman karanteenin. Äitini oli biologian opettaja Macaossa, joten hän ymmärsi, että tilanne voi muuttua vakavaksi hyvin nopeasti, koska Macaon väestötiheys on maailman suurin. Hän tiesi myös, että olisi hyvin vaikeaa määrittää, kuka kantaa virusta, ellei heitä diagnosoida. Naamion käyttäminen ei ollut vain itsemme, vaan myös muiden turvallisuuden suojelemiseksi. Joten hän palasi Macaoon kaksi päivää myöhemmin hakemaan minulle noin 70 naamaria. Hän osti ne Unkarista, mutta niissä oli merkintä "Made in China". Äitini ansiosta pystyin noudattamaan Kiinan lakeja ja menemään ulos karanteenin aikana maskilla. Myöhemmin pystyin käyttämään näitä maskeja testaukseen.

Kun ihmiset olivat kotona paljon pidempään kuin ennen, he oppivat paljon viruksesta televisiosta ja Internetistä. Hitaasti minulle kävi ilmi, mitä paha olo minulla oli aiemmin: vaikka Kiinassa oli enemmän tartunnan saaneita ihmisiä kuin missään muualla, siitä tulee pian maailmanlaajuinen pandemia. Kiina on maailman suurin naamarivalmistaja, ja suurin osa niistä valmistetaan Xiantaossa, Wuhanin vieressä. Maailman maskitarjonta tuli epidemian nollasta.

Ihmiset alkoivat kysyä:”Kuinka vaikeaa maskin tekeminen voi olla?” Pian saimme selville: kone voi ommella maskin puolesekunnissa, mutta kestää viikon tai joskus jopa puoli kuukautta, ennen kuin ne ovat valmiita käyttää. Maskit on steriloitava epoksi -etaanikaasulla ja sitten naamio on tuuletettava luonnollisesti ennen pakkaamista lähetystä varten. Odotettaessa maskien valmistusta ihmiset olivat yksin. Tuli selväksi, että parhaan skenaarion mukaan olisi ystävänpäivä ennen kuin uusia maskeja olisi saatavilla.

Laskin kuinka monta maskia kiinalaiset tarvitsisivat. Myöhemmin minun piti refactor, koska siitä tuli maailmanlaajuinen pandemia. Olin järkyttynyt. Laskelmieni mukaan meidän piti valmistaa yli 500 miljoonaa naamaria päivässä! Luulen, että tämä oli merkittävä syy hallitukselle, joka halusi lämmittää ihmisiä, että heidän tarvitsi jäädä kotiin. Olen iloinen voidessani todeta, että suurin osa kiinalaisista pysyi kotona.

Mutta meidän täytyy mennä ulos selviytyäksemme. Meidän on mentävä ulos ostamaan ruokaa, ja kun menemme ulos, meidän on käytettävä naamaria. Mutta jos maskeista on pulaa, mitä voimme tehdä? Jotkut ihmiset yrittivät keittää hävitysmaskeja tai suihkuttaa alkoholia niiden desinfioimiseksi. Lääketieteen ammattilaiset varoittivat meitä, että tämä voi pilata naamion. Tämä sopii hyvin tavalliselle kangasmaskille, mutta se ei toimi N95- tai PM2.5 -maskeille. N95 -naamio estää viruksen paitsi sen suodattimen tiheyden vuoksi, mutta se on myös ladattava staattisesti hiukkasten sieppaamiseksi. Monet ihmiset eivät tienneet tätä ennen tätä pandemiaa. Alkoholin käyttö liukenee keskikerroksen ja kuuma vesi poistaa staattisen sähkön, joka tarvitaan maskin hyödyllisyyteen. Ainoa hyväksyttävä tapa desinfioida naamio on levittää UVC -valo tai kuuma, kuiva ilma. Näin se ei vahingoita maskia niin paljon, koska se ei poista staattista varausta, kun maskit desinfioidaan. Sähkö häviää edelleen päivän tai kahden kuluttua, mutta se on silti parempi suoja kuin olla desinfioimatta ollenkaan.

Joten voisimmeko löytää tavan ladata maski? Jos voisimme desinfioida ja ladata ne, ne voitaisiin uusia vähintään 90%. Mitä enemmän ihmisiä teki tämän, sitä vähemmän meillä oli pulaa ja paniikkia pandemian ensimmäisten vaiheiden aikana.

Aloin tutkia mahdollisuutta tehdä pieni tehdas kotona ja minulla oli oivallus. Tavallinen tehdas käyttää epoksietaania naamion ompelemisen jälkeen, koska se on tehokkaampi, kun otetaan huomioon heidän valmistamiensa maskien määrä. He eivät voi steriloida kangasta ennen ompelemista, koska koneet saastuttavat naamion. Kotikäyttöön tuotantomäärä ei kuitenkaan olisi tekijä. Ehkä voimme puhdistaa käytetyn naamion kokonaan ilman huolta staattisen sähkön poistamisesta ja ladata sen myöhemmin.

Tarkistin korkean jännitteen staattisen sähkön latauslaitteiden hinnan ja olin pettynyt. Ainoat mitä löysin, olivat teolliseen käyttöön. Sen lisäksi, että saatavilla olevat yksiköt olivat liian suuria, niiden hinnat nousivat yhä enemmän, koska tehtaat tarvitsivat niitä tuottamaan enemmän maskeja. Olin varma, että oli olemassa toinen ratkaisu sen lisäksi, että tuodaan täysimittainen maski kotiin tai yhteisökeskukseen. Minun piti tehdä siitä kannettava tai ainakin työpöydän kokoinen, ja minun piti tehdä se kohtuuhintaiseksi, jotta ihmiset voivat muuttaa paikkansa pieniksi tehtaiksi ja tulla pelastamaan pandemian alkuvaiheessa.

Joten sain kansainvälisen tiimin auttamaan minua. Minä, Kalimov Lok, teen periaatekokeita ja teen prototyypin. Jason Liang, PVCBOT -valmistaja, on loukussa Yichangissa, Hubeissa, lähellä Wuhania, joten hän tekee markkinatutkimusta ja kokeiluja. Torrey Nommesen on amerikkalainen, joka on tällä hetkellä karanteenissa Etelä -Afrikassa, ja hän tekee verkkosivujamme ja auttaa englanninkielisessä lehdistössä projektissamme. Daniel Feng, teollinen suunnittelija Guangzhoussa, viimeistelee suunnittelun tuotantoon, kun prototyyppi on rakennettu. John Lee, professori Zhongshanissa, auttaa meitä tuotannossa ja valmistuksessa. Olemme työskennelleet maaliskuusta lähtien. Julkaisemme edistymisemme verkossa osoitteessa https://maskaidproject.com/, jos olet kiinnostunut seuraamaan matkaa

Tarvikkeet

Laitteiston osat

1. suurjännitevahvistin DC 5V tulo ja 400KV lähtö × 1
2. LM2596-moduuli DC-DC 12V/5V-säädin × 2
3. Kytkentävirtalähde AC 110/220V DC 12V 100 wattia × 1
4. Kytkentävirtalähde AC 110/220V DC 5V 3,5 wattia × 1
5. DC -tuuletin DC 12V 0,6A × 1
6. PTC -lämmitin AC 220 V 300 wattia × 1. Voit vaihtaa 110 V: n vaihtovirtaan riippuen siitä, missä asut.
7. DHT11 lämpötila- ja kosteusanturi × 1
8. rele DC 5V ohjaus, 4 liitintä × 6
9. SS14 -diodi SMD -paketti × 7
10. S8050-triodi SOT-23 -paketti × 6
11. 0603 LED 0603 SMD -paketti × 6
12. 300 ohmin vastus 0805 SMD -paketti × 6
13. 10K ohmin vastus 0603 SMD -paketti × 6
14. Kondensaattori, 220 µF SMD -paketti × 1
15. Kondensaattori, 470 µF SMD -paketti × 1
16. Kondensaattori 1000 uF SMD -paketti × 1
17. Kondensaattori 22 uF 0402 SMD -paketti × 2
18. XH2.54 2P -kanta × 6
19. XH2.54 3P -kanta × 2
20. XH2.54 4P -kanta × 1
21. XH2.54 2P -johto × 6. 5 on yksi otsikko, 1 on kaksoisotsikko.
22. XH2.54 3P -johto × 1
23. XH2.54 4P -lanka, kaksoissylinteri × 1
24. Kytkinpainike × 5PH2.0 2P -kanta × 6
25. PH2.0 2P -johdin, yksi otsikko × 6
26. KF-235 Jousiliitin × 8
27. UVC -valoputki (aallonpituus alle 285 nm) × 2
28. UVC -valoputken ohjain (tukee 2 putkea yhdessä ohjaimessa) × 1
29. 5,6 M ohmin suurjännitevastus × 1
30. 1 ohmia 5 wattia sementtivastus × 1
31. OLED 128*64 resoluutio, IIC -liitäntä × 1
32. LGT8F328P MCU -kortti × 1. Arduino nano -yhteensopiva levy ja käytän Arduino IDE: tä ohjelmoimaan sitä. Tämä vaatii hallituksen kirjaston. Voit käyttää tavallista arduino nanoa sen sijaan.
33. Hiilikuitu kuitukangas × 1 iso pala
34. Alumiinifolio × 1 (iso koko)
35. kaksinkertainen teippi (iso koko). Sen sijaan voit käyttää teippiä.
36. Jotain vaahtoteippiä
37. Muoviverkko
38. Velcro
39. pieni pala vahvaa magneettia
40. Reed-kytkin, SPST-NO × 1
41. Johdinkiinnike × 20
42. 2,54 -nastainen pistorasia (15P) × 2
43. 3P -lanka (60 ~ 80 cm pitkä) × 1
44. Muovikulmapalkki 6 metriä pitkä
45. Kolmion muovikulma × 4
46. Pistorasia AC-01 × 1
47. Verkkojohto, 14 AWG × 1
48. 18 AWG johto noin 1 metri
49. 5,08 mm: n piikkitappi × 2, 1 on 2P, toinen on 3P.
50. PP ontto levy × 5. 50*50 cm koko, 5 mm paksuus
51. PC ontto levy × 3. Levyn sisällä oleva rakenne on parempi olla pesän kaltainen. Koko 50*50 cm, paksuus 12 mm.
52. Upotuspumppu × 1. Kumiputkella.
53. Termostaattikytkin × 1. Reagoi lämpötila 100/70 astetta.
54. ESD -suojalaite ESD5B5.0ST1G × 30. Suojaa ohjauskorttia, jotta staattinen varaus ei järkytä sitä.

Ohjelmistotyökalut

Arduino IDE, LCEDA,

Käsityökalut ja valmistuskoneet

Juotin

Juotoslanka, lyijytön

Johtimen irrotin ja katkaisija, 30-10 AWG: n kiinteät ja monisäikeiset johdot

paperileikkuri

Laserleikkuri

Sähköstaattinen mittari (sitä käytetään jäljellä olevan staattisen varauksen mittaamiseen.)

Vaihe 1: Katsotaan joitain faktoja ennen rakentamista

Naamioiden suojaan vaikuttavat tekijät

Suodatushuokoskoko - Maskeissa olevien mikroskooppisten reikien koon vuoksi ilmavirrat, mutta vesipisarat ja pölyhiukkaset ovat tukossa. Mutta tölkki voi suojata vain muutaman tunnin ennen kuin ne ovat tukossa eivätkä enää hengitä.

Materiaali - N95 -naamarit valmistetaan käyttämällä ns. Kun sulapuhallus tehdään, se on ladattava. Mutta jos puhdistat nämä naamarit alkoholilla tai desinfiointiaineella, se pilaa kuidun. Puhdas vesi ei vahingoita sulapuhallusta, mutta se poistaa jäljellä olevan sähköstaattisen varauksen.

Staattinen varaus - Pienet hiukkaset, jotka tunnetaan nimellä PM2.5 tai PM0.3, voivat mahtua kankaan huokosten läpi. Näiden hiukkasten pysäyttämiseksi sähköstaattinen varaus levitetään kuitukankaaseen sulapuhallettuun lääketieteellisten naamioiden kerrokseen. Staattinen varaus houkuttelee pieniä hiukkasia, kuten savusumua, bakteereja ja viruksia, joten ne kiinnittyvät kuituun sallien samalla ilmavirran. Tämä on ero lääketieteellisten naamioiden ja tavallisten kangasmaskien välillä. Kuitenkin vesihöyry, joka tulee normaalista ilmankosteudesta, hengityksestämme ja makeistamme, voi viedä varauksen pois. Tämä on yksi syy siihen, miksi asiantuntijat kehottavat meitä vaihtamaan naamarit 4 tunnin välein.

Mikä on prosessimme?

1. Pesemme käytetyt naamarit tai N95 -hengityssuojaimet varovasti ilman pesuainetta. Tämä poistaa lian, hikeen ja jäljellä olevan varauksen.

2. Kuivaamme maskeja 56 ~ 70ºC ilmalla 30 minuutin ajan. Tämä perustuu tieteellisiin artikkeleihin, jotka osoittavat, että COVID-19 on eliminoitu yli 56ºC.

3. Käytämme myös UVC -valoa joko samanaikaisesti tai kuivausprosessin jälkeen.

4. Ladataan maskit korkeajännitteisellä sähkökentällä. Tämä on koneemme päätarkoitus. Haluamme pienentää teollisen elektreettikoneen työpöydän kokoon, jotta jokainen perhe tai yhteisökeskus voi ladata naamionsa.

Miksei naamaritehtaat voi tehdä lisää maskeja?

No, kerron teille tositarinan, joka tapahtui Kiinassa. Hallitus varoitti ihmisiä ostamasta uusia maskeja ennen 14. helmikuuta. Syynä on se, että vaikka jokaisen naamion ompelu kestää vain puoli sekuntia ja sen jälkeen 4 tai 5 tuntia steriloinnissa, kestää jopa 2 viikkoa ennen kuin steriloivat höyryt hajoavat ja ovat turvallisia käyttää. Tämä johtuu siitä, että he käyttävät etyleenioksidihöyryä, joka tarvitsee aikaa myrkyllisen kaasun hajoamiseen ennen myymistä.

Tehtaiden on vaikea muuttaa prosessiaan nopeasti, koska ne on suunniteltu massatuotantoon. He eivät käytä kuumavesipesua, koska se poistaa latauksen. He eivät käytä kuumaa ilmaa tai UVC -käsittelyä, koska se vie tilaa ja uusia laitteita. He käyttävät etyleenioksidihöyryä, koska se ei vaikuta varaukseen, mutta se poistaa bakteerien saastumisen tuotannon aikana. Se on tehokkaampi ja alentaa maskien valmistuskustannuksia. Tässä kriisissä 15 päivän odottaminen tuntuu 15 vuodelta. Koska et tarvitse tehtaan mittakaavaa, voimme pienentää niiden käyttämiä valtavia koneita. Koska voimme käyttää staattista varausta uudelleen, meidän ei tarvitse huolehtia varauksen menettämisestä desinfioinnin aikana. Ja meidän ei tarvitse naamioida maskeja, koska ne voidaan uusia uudestaan ja uudestaan.

Ennen rakentamista katsotaan joitain faktoja

Kuvassa 1 se oli vanha naamio. Tarkistin sen staattisella mittarilla. Se on lähes hyödytöntä. Staattinen varaus oli alhainen.

Kuvassa 2 uuden maskin pitäisi olla staattinen. Tein kokeilun lataamisesta. Voit ladata raakavideoliitteen.

Kuvasta 3 näet ladatun hävitysmaskin tuloksen. Ja on hämmästyttävää, että ladatulla naamarilla voi olla paljon voimakkaampi staattinen varaus kuin uudella! Mielestäni se johtui maskien valmistusprosessista. Kahden viikon viive ennen lähettämistä ja loppukäyttäjille tämä voi heikentää maskin staattista varausta.

Vaihe 2: Kotelon suunnittelu

Rakensin prototyypin PP -onttolevyillä, koska ne ovat kevyitä ja vedenpitäviä. Kuitenkin, koska kuuma ilma voi pehmentää sisälevyjä, tein kolme kerrosta keskelle PC -onttolevyillä. Sinun ei tarvitse huolehtia kotelosta ulkona, koska levyt voivat jäähdyttää ulkoilmasta.

Alla näytän koon, jonka aiot valmistaa. Paperileikkuri on riittävän terävä PP -levyjen leikkaamiseen. Voit käyttää laserleikkuria, jos haluat olla siisti ja nopeampi.

Ensinnäkin tarvitsemme PP -onttoja levyjä. Ne ovat 5 mm paksuja.

Keltaiset ja mustat osat ovat jplastisia kulmia ja kolmioita.

Neljäs kuva on ohjaus- ja näyttöpaneeli. Reikien koko riippuu OLEDista ja painikkeista. (Viimeisessä on viisi pyöreää reikää yllä olevien 4 kuvan sijasta, koska joukkuetoverini ehdotti voimakkaasti nollauspainiketta)

Kuvassa 5 tämä levy on muoviverkossa, joka sisältää naamioita.

Kuva 6 näyttää miltä PC: n ontto levy näyttää. Se on vahva ja sen on arvioitu kestävän 100ºC lämpöä. Todellisuudessa se voi ylittää 100 ºC: n vaatimukset. Se on paksumpi kuin käyttämämme PP -ontto levy ja se on noin 12 mm paksu. Tarvitsemme 3 45 x 45 cm kappaletta.

Siellä on PP -laatikko, jota käytetään säiliöiden pesuun. Tässä koossa voimme laittaa 6 naamiota sen sisään. Voit tietysti laittaa enemmän, koska kirurgiset naamarit ovat ohuita. Käytä N95 -hengityssuojaimia paremmin muoviverkolla, joka mainitaan myöhemmin, purista ne tilan säästämiseksi. Älä huoli, N95 -hengityssuojaimien puristaminen ei vahingoita kuituja.

Käytin 3D-painettuja muovisia kulmapalkkeja niiden sijasta, jotka löysin myöhemmin Internetistä, kun osallistuimme MIT Hackathon Challenge "Africa Takes on COVID-19" -tapahtumaan. Oikeiden muovikulmien käyttäminen tulee halvemmaksi, mutta niiden saaminen vie aikaa.

Sitten laitoin PC -pesälevyt jokaisen kerroksen lattialle. Nämä levyt olivat vahvempia kuin PP -ontot levyt ja kestävät kuumaa ilmaa ilman huolta rakenteen eheydestä. Se on kuitenkin kalliimpaa, joten käytin vain 3 kappaletta, jokainen 45 x 45 cm ja 12 mm paksu. Aiemmin esitetyt PP -levyt toimivat hyvin laatikon ulkopuolella, koska ne voivat säilyttää vahvuutensa, koska ne altistuvat kylmemmälle ilmalle laatikon ulkopuolella.

Vaihe 3: Miten staattinen lataus toimii?

Laatikkomme pääperiaate on, että se uudistaa maskit sähköstaattisen latauksen vuoksi. Periaatteessa rakensin pienennettyä elektreettilaitetta. Tämä on Mask Aid Project -idean alkuperä. Koska sulapuhalletut kuidut olivat vähäisiä taudinpurkauksen ensimmäisessä vaiheessa, jotkut ihmiset alkoivat miettiä, miten hävitysmaskit voidaan käyttää uudelleen. Kokeilimme monia tapoja ladata staattinen vanhoilla hävitysmaskeilla. Tässä on liikaa mainittavia, joten keskityn lopputulokseen. (Jos olet utelias, tutustu tarinaamme Mask Aid Project -sivustolta.)

Ensimmäisessä kuvassa näkyy, kuinka maskien keskikerrosmateriaali valmistetaan tehtaalla: koneen jännite saavuttaa noin 120 kilovoltin. Dielektrisenä hajoamisena kutsutun prosessin kautta kondensaattorin kaltaisen rakenteen keskellä oleva kuitu varautuu. Se ei kuitenkaan ole teknisesti täydellinen rikkoutuminen, koska kipinöitä ei voi olla tai kone voi polttaa kuidun. Toisaalta keskeinen osa prosessia on "sähkökoronan" käyttö, joten vitsaamme yksityisesti, että taistelemme "koronaa ja koronaa" vastaan.

Koska puhumme suurjännitteestä, jotkut saattavat olla huolissaan sen turvallisuudesta. Ensinnäkin, et aio koskea siihen. Toiseksi, meillä ei voi olla kalliita, tehokkaita, jättimäisiä koneita olohuoneessamme. Kolmanneksi, Joulen laki on hämmästyttävä! Nostamme 5V: sta 400KV: iin, joten virta on liian alhainen kuolemaan. Tasers ovat paljon vaarallisempia.

Sähkökorona on onnellinen väline täydellisen dialektisen hajoamisen ja avoimen piirin välillä. Ohmin lain ja joidenkin verkossa löytämieni tietojen avulla valitsin noin 5 tai 6 miljoonan ohmin suurjännitevastuksen. Tämä voi hallita virtaa ja estää kipinöitä. Toisessa kuvassa näkyy, miltä suurjännitevastukset näyttävät.

Kolmas kuva on suurjännitegeneraattori. Punainen ja vihreä johto ovat positiivisia ja negatiivisia tuloja. Tarvitset staattisen mittarin selvittääksesi varauksen. Se on halpaa ja voit tuhota paljon. (Tasers, hyttysmurhaajat) Kuulin kuitenkin COVID-19-kriisistä, että se on verisen kallista Yhdysvalloissa ja Euroopassa. Suurin osa niistä tuodaan Kiinasta ja ne ovat todella halpoja. (Hassu tosiasia, että Kiinan viljelijät käyttävät sitä eläinten palauttamiseen kotiin.)

Kun se on päällä, sen runko kuumenee, koska se aiheuttaa lähes oikosulun. Moduulia ei ole suunniteltu toimimaan tällä tavalla. Se on suunniteltu toimimaan vain muutaman sekunnin kerrallaan. Tarvitsimme sen toimimaan jatkuvasti, joten hakkeroimme sen.

Laitamme 1 ohmin keraamisen vastuksen tehon ja positiivisen tulon väliin.

Tämän seurauksena piirin muutos on viimeinen kuva.

Vaihe 4: Purkauspylväiden rakentaminen

Taudinpurkauksen alussa tutkin vaihtoehtoja materiaaleille, joita voisin käyttää prototyypeissäni. Osia ei voi rajoittaa tai olla liian kalliita. Yksi turhautuminen tuli markkinoilta saatavien purkausharjojen kanssa. Ne olivat tehokkaita, mutta ne valmistettiin hiilikuidusta, joten ne olivat kalliita. Lisäksi maskinvalmistuskoneiden lisääntyneen tarpeen vuoksi niiden hinta oli noin 50 kertaa normaali.

Joten minun piti muuttaa näkökulmaani. IC -sirualalla työskentelevät ihmiset ovat erittäin huolissaan staattisuudesta, koska se voi pilata tuotteen. He käyttävät monia tapoja suojautua staattiselta varaukselta. Materiaali, jota he käyttävät johtimena, ei ole yhtä hyvä kuin metalli, mutta se vetää staattista varausta jatkuvasti. Löysimme materiaalin olevan paljon edullisempaa, jos tiedät kuinka hakkeroida ne. Löydät tämän materiaalin B. O. M. luettelo tästä ohjeesta.

Tein kaksi purkauslevyä (toinen on musta, koska valkoinen teippi loppui). Lopuksi hautasin langan niiden alle liittymänä.

Vaihe 5: Rakenna kuumailmapuhallinmoduuli

Miksi et käytä hiustenkuivaajaa? Asiantuntijat ehdottivat alussa, että meidän tulisi käyttää hiustenkuivaajaa maskin desinfiointiin. He kuitenkin huomasivat myös, että ihmisten ei pitäisi käyttää niitä liian kauan, koska se voi vahingoittaa kuivaimia. Lisäksi monet ihmiset eivät ole tarpeeksi kärsivällisiä pitämään hiustenkuivaajaa puoli tuntia. Myös hiustenkuivaajan lämpötilan säätö ei ole niin tarkka. Ylikuumenemisen jälkeen ilma voi sulattaa hävitysmaskit.

Joten rakensimme yhden kuvan 1 osoittaman. Tällaisen suuren kerroksen lämmittäminen vie liikaa virtaa. Valitsimme PTC -lämmittimen, kuten AC -yksiköissä. Yhdistämme sen DC-harjattoman tuulettimen kanssa, joka oli melko voimakas 12 V: n 0,6 A: n jännitteellä.

Meillä oli kaksi tapaa hallita lämpötilaa: yksi juottamalla termostaattikytkin PTC: hen ja toinen käyttämällä DHT11 -anturia kertomaan MCU: lle, milloin lämmitysyksikkö on sammutettava. Käytin molempia.

Vaihe 6: UVC -hoito

UVC -säteily tappaa bakteereja ja viruksia. Monet ihmiset tietävät tästä tekniikasta. Ongelmana on, että harvat tietävät eron UVA: n, UVB: n ja UVC: n välillä. Jotkut ajattelevat olevansa samanlaisia. Siksi markkinoilla oli väärennettyjä UVC -valoja taudinpurkauksen alkaessa. Projektissamme luotamme vain UVC -säteilyyn, toisin kuin kynsien kiillotuskoneiden käyttämä valo.

Tässäkin tein vaikeita valintoja. Tiesimme, että UVC: n tekemiseen on kolme tapaa, joista yleisin on kuuma katodi (HCFL), harvinaisempi on kylmäkatodi (CCFL) ja sitten on UVC -LED. Ympäristön ja kuljetuksen kannalta näytti alun perin siltä, että UVC -LED oli paras valinta. Mutta - lopulta valitsimme CCFL: n monista syistä. Kuten olen aiemmin sanonut, emme halunneet osia, jotka ovat rajoitettuja tai ylihinnoiteltuja. Paljon tutkittiin, miten päädyimme CCFL: ään.

Asensin kaksi putkea laatikkoon, toisen keskikerroksen lattialle ja toisen kattoon. Kiinnitin joitakin langanpidikkeitä putkien pitämiseksi.

Kylmän katodin UVC -putket ja ohjainkortti olivat edullisia, mutta silti tehokkaita. Ne toimivat 12 V: n virralla ja kuluttavat yhteensä 10 wattia. Tieteellinen paperi sanoi, että 15 minuutin UVC -altistuminen pinnoille voi tappaa lähes kaikki bakteerit. Päätimme, että on hyvä yhdistää se lämpimään ilmaan.

P. S. Putkien lähtölanka oli liian lyhyt, joten meidän on leikattava ja juotettava pidemmät johdot niiden pidentämiseksi.

Vaihe 7: Pesutoiminto

Saatat kysyä, miksi pestä maski, jos se poistaisi kaikki staattisen varauksen?

Pesu on valinnainen. Ensinnäkin emme ole huolissasi staattisen varauksen menetyksestä, koska voimme ladata sen myöhemmin. Kirurgisten maskkien tai N95 -hengityssuojaimien pesun päätarkoitus ei ole bakteerien poistaminen, vaan ilmavirtausta estävän pölyn poistaminen. Staattinen varaus ei tartu vain viruksiin, vaan myös pieniin pölyhiukkasiin. Kuumailmakäsittely voi tappaa bakteereja, mutta se ei voi poistaa pölyä. Ihmisen hiki ja rasvat myös estävät ilmaa, samalla tavalla kuin akne muodostuu kasvoille. Sulatetun materiaalin ominaisuuksien lukemisen jälkeen vesi oli paras edullinen valinta. Se voi liuottaa mineraalisuoloja ja liukoisia tahroja ja pestä pois liukenemattomat yksityiskohdat, kun staattinen varaus on poissa. Mutta enemmän kuin pelkkä liotus, tarvitset vettä virtaamaan. Joten käytin pientä upotettavaa pumppua ja lyhyttä muoviletkua. Laitoin kaksipuoleisen teipin pumpun päälle kiinnittääkseen sen vesisäiliön seinään. Pidennin myös johtoja noin 50 cm pidemmiksi.

Jos haluat paremman pesun, suosittelen laittamaan lämmittimen sisälle. Tämä auttaa tappamaan bakteereja ja liuottamaan tahrat. Siitä olisi suuri apu kylmissä maissa. Muista lisätä anturi tai termostaattikytkin veden lämpötilan säätämiseksi.

Vaihe 8: Muut lisävarusteet

Tarvitset kaksi materiaaliluettelossa mainittua muoviverkkoa pitääksesi naamarit paikoillaan pesun ja puhalluksen aikana. N95 -hengityssuojaimet voidaan puristaa sopimaan verkkoon vahingoittamatta niitä. Tarvitset joitain vetoketjuja, jotka on sidottu toiselle puolelle saranan tekemiseksi, jotta se voi toimia verkkona.

UVC -altistuminen on haitallista ihmisille, joten tarvitsemme oven sen estämiseksi. Keksin yksinkertaisen ratkaisun. Leikkasin palan PP onttoa levyä, jonka koko oli 45 x 14 cm. Porasin 4 reikää, halkaisijaltaan 4 mm kulmassa 4 kulmassa, ja laitoin 4 muoviniittiä niiden läpi. Levy voidaan sitten sijoittaa PC -onton levyn rakojen väliin. Lopuksi kiinnitän tarranauhan laatikon molemmille puolille ja oveen sen peittämiseksi. Se näytti karkealta, mutta se toimi. Voit päivittää sen saranalla tai ruuvikytkimellä magneeteilla, jotta se olisi turvallisempi kuin mikroaaltouuni.

Laitoin OLED- ja 5 painikepainiketta (neljä toimintoa ja yksi hätäpalautus) paneelilevyyn. Kaikki painikkeet on juotettu XH2.54 2P -johdoilla. OLED tarvitsi yhdistämiseen XH2.54 4P -kaksoispääjohdon.

Vaihe 9: Ohjauspaneelit

Tämä prototyyppi tarvitsi paljon pieniä päivityksiä toimimaan paremmin, joten jätin joitakin laajennuksia taululle. Ne olivat: ovikytkin, vesisäiliön lämpötila -anturi ja kaksi muuta analogista tuloa. Koska sähköstaattisen varauksen aiheuttama virheiden mahdollisuus - joka tuottaa myös paljon ionia ilmaan - on suuri, joten levyllä on joukko ESD -suojaosia. Lisäksi kestää 3 päivää, ennen kuin odotan PCB-valmistajien levyä, hieman kauemmin kuin arvioitiin COVID-19-sivuvaikutusten vuoksi.

Piirrän levyn LCEDA: lla. Kuva 2 näyttää 3D -renderöinnin. Joidenkin komponenttikirjastojen puutteen vuoksi on 2 tyhjää tilaa. Yksi on 110V/220V AC-5V DC -virtalähde, joka sijaitsee levyn oikeassa yläkulmassa. Toinen on LM2596 -moduulit, jotka on pinottu kahtia. Voit nähdä miltä lauta näyttää todellisuudessa kuvassa 3.

Kuva 4 on AC-DC 110/220V-12V kytkentävirtalähde. Tässä laitteessa on kolme erilaista virtaa, vaihtovirta, DC 12V ja DC 5V. Stabiilisuussyistä laitoin toisen AC-DC 5V -moduulin erityisesti MCU: ta, antureita ja releohjaimia varten. Ne oli sähköisesti eristetty muista toimilaitteista.

Suurjännitepaneeli on sijoitettava erilleen muista levyistä. Kun se on päällä, kuulet hyttysen kaltaisen surinaa. Se on sähkökoronan purkaus. Kuva 5 ja kuva 6 ovat suurjännitepaneeleja.

Viimeisessä kuvassa näkyvät kaikki korttiin liitetyt toiminnot.

Vaihe 10: Koeajo

Katsotaanpa, miten videon 1 laatikkoa käytetään.

Ostin PM2.5 -mittarin, jota käytettiin jonkun kodin sisustuksessa aiemmin. Olen testannut useita kertoja. Raakavideot näyttävät testituloksen. Keltainen numero on PM2.5 -arvo.

Video 2: Vanha maski ilman puhdistusta ja lataamista

Video 3: PM2.5 -koepesty naamio ilman lataamista. Se käyttäytyi huonommin kuin vanha naamio.

Video 4: PM2.5 koepesty naamio latauksen jälkeen. Se palautti kyvyn estää aerosoleja ja pieniä hiukkasia.

Vaihe 11: Liitteet

Tässä jaan sinulle koodin ja kaavion. Luonnos- tai mallitiedoston avaamiseen tarvitaan 123D Design.

Vaihe 12: Jotain haluat kertoa

Koska pandemia raivoaa edelleen maailmaa, haluamme jakaa ja tarjota paketin ihmisten auttamiseksi. Olemme käynnistäneet joukkorahoituksen ja haluamme selvittää, kuinka moni sitä tarvitsee.

www.indiegogo.com/projects/mask-reborn-box…

Kampanjassa on toisenlainen Mask Reborn Box. Tässä näytän sinulle Jasonin työn, Semi-PMRB PM0.3 -testivideon.