Esterilitzador UVC per a emergències COVID-19: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Com es fa una caixa d’esterilització UVC. El primer és el primer. L’electricitat és perillosa! Si no esteu segur i competent, no intenteu res que s'esmenta a continuació. La llum UVC (253,7 nm) és potent, pot cegar-vos i, possiblement, causar càncer de pell si s’exposen als vostres ulls o a la pell no protegida. Utilitzeu una màscara de soldadura i un equip de protecció si voleu comprovar el funcionament de la bombeta fora de la caixa (molt recomanable). Si construïu una d’aquestes unitats, consulteu amb el vostre hospital o centre sanitari local abans de presentar-vos-hi.

Els hospitals d’aquí i de tot el país es queden sense subministraments. Els treballadors dels nostres hospitals locals han de tornar a utilitzar les màscares sense cap forma de desinfectar-les eficaçment. A mesura que es propaga aquesta malaltia COVID-19, hem de començar a treballar en equip per controlar-ho.

Durant les darreres setmanes he desenvolupat una màquina que pot ajudar el nostre sistema sanitari a fer-hi front. He dissenyat un sistema UVC capaç de desinfectar l’equip hospitalari reutilitzable en qüestió de minuts (n95’s, màscares quirúrgiques, ulleres, estetoscopis, etc.). Aquest equip és molt barat i fàcil de construir. Actualment, els nostres ER locals estan utilitzant els meus sistemes per desinfectar els seus EPI. Aquests sistemes poden eliminar eficaçment l’escassetat de màscares n95. Qualsevol enginyer, fabricant, estudiant STEM i manetes capaç els pot fer. Això ajudarà a eliminar l’estrès dels treballadors de l’hospital, ja que els seus equips d’un sol ús es poden tornar a utilitzar amb seguretat.

Com fer això:

Subministraments

Això és el que feia per fer aquestes unitats:

Bombeta UVC (germicida) 2G11 (1)

2g11 base (1)

Porta bombetes 2g11 (1)

llast (1)

opcions de llast … Consulteu el final de l'article per obtenir actualitzacions sobre llast i vida útil de les bombetes.

interruptor de límit (ac / dc) (3)

Cable de calibre 12-18 ~ 5 peus disponible al dipòsit de casa, o utilitzeu el cable addicional del llast

xapa d’alumini que he comprat al pati de ferralla de 3/32 polzades o utilitzo cinta d’alumini per reflectir la llum

cinta d'alumini (alternativa a la xapa d'alumini)

caixa de plàstic (1)

temporitzador mecànic (1)

presa de corrent o passacables

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

interruptor automàtic 2A (còpia de seguretat redundant … si utilitzeu una presa de corrent superior, té un fusible de 5A)

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

Pas 1: esterilitzador UVC

Cerqueu una manera d’introduir l’alimentació de CA a la caixa. Utilitzeu un passacables o una presa de corrent.

Pas 2: reuniu els components

Per a això necessitareu el vostre interruptor automàtic, temporitzador mecànic, interruptors de límit, llast, endoll 2g11 i bombeta germicida UVC 2g11.

(Mireu les imatges per a la disposició real i l'esquema elèctric)

Tan bon punt l’energia creui la caixa, connecteu el cable calent a l’interruptor 2A.

Connecteu el cable neutre al neutre del llast i connecteu el sòl a la caixa metàl·lica del llast.

Connecteu la sortida del disjuntor a l'entrada del commutador del temporitzador mecànic.

Connecteu la sortida del commutador del temporitzador mecànic al terminal obert normal (N. O.) del primer interruptor de límit.

Connecteu un cable de l’altre costat del commutador de límit i connecteu-lo al terminal normalment obert (N. O.) del segon interruptor de límit.

Agafeu la sortida del segon interruptor de límit i connecteu-la a la càrrega (fil negre) del llast.

Des del llast connecteu el fil blau a un costat de la base 2G11. Si hi ha 2 cables blaus, tapeu-ne un amb una rosca. Talleu el fil vermell de la sortida de llast per la meitat.

Connecteu un extrem del cable vermell al terminal normalment obert (N. O.) del tercer interruptor de límit, connecteu l’altre extrem a la sortida d’aquest interruptor. Connecteu l'altre extrem vermell a la base 2G11 davant del fil Blau.

Tapar qualsevol altre cable que surti del llast.

Ara comença la diversió.

Pas 3: organitzeu la caixa i afegiu alumini reflectant

Ara trobeu la manera de muntar tot això dins de la caixa.

Munteu la bombeta a la part superior de la caixa (vegeu la foto).

Tingueu en compte que les imatges són d’un quadre més complex controlat per ordinador amb components addicionals (font d’alimentació de corrent continu, terminals din i un relé d’estat sòlid), però teniu la idea.

Consulteu els comentaris de jfox240 a continuació per obtenir imatges addicionals.

Agrupeu tots els components elèctrics d’un costat de la caixa per permetre la màxima àrea d’esterilització. Us recomano utilitzar acrílic per aïllar els components elèctrics de l'usuari.

Munteu els interruptors de límit perquè només es tanquin quan la tapa de la caixa estigui ben ajustada. He utilitzat un multímetre amb l'alarma de conductivitat "to". Connecteu el comptador als interruptors i col·loqueu-los a l'interior de la caixa de manera que hagi de quedar completament tancat per accionar l'interruptor. Munteu els interruptors hermèticament amb cargols perquè no es moguin durant un ús intens.

Ara recobriu l’interior amb alumini reflectant. He utilitzat un full de 3/32 i l’he cargolat a l’interior del plàstic. assegureu-vos que elèctric està completament aïllat, ja que l’alumini conduirà l’electricitat. Una alternativa econòmica és recobrir l’interior de la caixa amb cinta d’alumini. També vaig treure la vàlvula d’alleujament de la pressió i vaig omplir el forat amb cola calenta per permetre a l’usuari veure que la bombeta s’encén.

Ara feu alguns suports per a màscares, ulleres, estetoscopis, etc. Vaig utilitzar acrílic transparent i una línia de pesca de 50 lliures per crear una quadrícula de 1 sobre el terra de la caixa. Això permet que els articles no toquin el fons, permetent així la llum UV reflectida per esterilitzar-se a banda i banda. També vaig recobrir l’acrílic amb cinta d’alumini per augmentar la reflexió dels UVC.

Comproveu la vostra producció UVC de les bombetes. La UVC real variarà. Gràcies al Dr. Bohl per aquesta informació. Sembla que la producció UVC és aproximadament un 1/3 de la potència nominal de la majoria de les bombetes.

Per tant, per a una bombeta de 36W, tindríem ~ 12W UVC (12, 000, 000μW) en una superfície de ~ 1440cm2, donant 8, 300 μW / cm2. Durant 1 minut, dosifica els articles amb ~ 500, 000μW / cm2 o 0,5J / cm2. Aquests valors també disminueixen exponencialment amb la distància. Aquests són només càlculs i la vostra intensitat variarà en funció de la temperatura, els cicles de la bombeta i la reflectivitat dels UVC, entre altres coses. Idealment es poden mesurar amb un mesurador UVC si està disponible.

NOMÉS SURT !!!! Han fet una versió de mida habitació !!

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

Notes sobre variacions:

He utilitzat balasts d’inici instantani en aquest mètode, ja que la seva tensió de cop és prou elevada que mai no he tingut cap problema en engegar la bombeta UVC. Aquests balasts causen falles prematures de les bombetes a causa de la polvorització del material del filament durant l'arrencada d'alta freqüència. Vaig triar intencionadament aquest tipus de llast ja que funcionaven amb totes les bombetes que podia trobar. Vaig tenir problemes amb diversos llasts d’arrencada programable i arrencada ràpida, ja que tenien una tensió insuficient per engegar les bombetes. Inicialment vaig pensar que aquest compromís de fiabilitat valia la pena disminuir la vida útil de les bombetes, ja que les bombetes eren barates i fàcilment substituïbles. Ahir vam tenir la primera fallada de la bombeta (bombeta sense marca d’Amazon), va durar uns 1500 cicles i va tenir una important decoloració a prop dels filaments a causa de l’aparició d’elèctrodes. 1500 cicles està bé, però crec que podem obtenir una millor vida útil mitjançant balasts UVC dedicats de balasts d’inici ràpid. Vaig aconseguir que aquest model d’inici ràpid funcionés amb dues bombetes en lloc d’una:

Aquest tipus de llast estaria millorant fins a l’inici instantani, ja que preescalfa els filaments abans de començar. Teòricament hauríem de tenir una vida de bulb més gran; ho descobrirem aviat. Afegiré un nou diagrama d’aquest disseny de 2 bombetes demà. Afegir una bombeta a la part inferior d’aquesta unitat augmentarà dràsticament la producció d’UVC i permetrà una millor cobertura de la part inferior dels articles sense dependre del reflex de l’UVC. Si hi ha algun expert en llast, envieu-me un missatge perquè pugui millorar aquest disseny. M'agradaria treure el màxim de vida possible d'aquestes bombetes, ja que són cada vegada més difícils d'obtenir i són molt més cares.

******

Si voleu fer una versió micro-controlada, només cal que connecteu els dos primers interruptors de límit com a entrades al controlador. envieu 1 senyal alt i 1 baix i, a continuació, comproveu els commutadors de la lògica. A continuació, utilitzeu la sortida per conduir un SSR per controlar el llast. Utilitzo un MOSFET de nivell lògic per conduir l’SSR amb 12V, ja que és menys propens a tenir problemes amb l’EMI generats des del sistema. També utilitzeu només filferro apantallat per a commutadors lògics, ja que l’EMI probablement donarà senyals lògiques defectuoses al controlador quan aquest sistema estigui en funcionament. Utilitzeu sempre un interruptor de límit de seguretat que controleu directament el corrent altern de la llum si utilitzeu un sistema de microcontroladors, ja que necessiteu protecció si la placa funciona malament.

******

Articles fantàstics sobre aquest mètode:

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

Olor associat després de netejar amb UVC (fa olor de cabell cremat):

www.ara.com/sites/default/files/Amendament1…

Consulteu a continuació els comentaris per a dotzenes d’articles de revistes aplicables a n95.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bioenginyeria per la Universitat d'Idaho

Per contactar amb mi, si us plau, consulteu el meu lloc web. Si us plau, tingueu paciència, ja que actualment estic desbordat de preguntes. Sempre podeu contactar amb el departament d’enginyeria i microbiologia de la vostra universitat local si teniu cap pregunta sobre aquesta tecnologia. No vaig inventar aquesta tecnologia, només vaig dissenyar una versió barata, assequible i fàcil de fer.

www.crabsci.com

o bé

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Diverteix-te fent això!