Máy tiệt trùng UVC cho trường hợp khẩn cấp COVID-19: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Cách làm hộp tiệt trùng UVC. Những điều đầu tiên trước tiên. Điện rất nguy hiểm! Nếu bạn không tự tin và có năng lực, đừng thử bất cứ điều gì được đề cập dưới đây. Ánh sáng UVC (253,7nm) rất mạnh, nó có thể làm mù bạn và có thể gây ung thư da nếu tiếp xúc với mắt hoặc vùng da không được bảo vệ của bạn. Sử dụng mặt nạ hàn và thiết bị bảo hộ nếu bạn muốn kiểm tra chức năng bóng đèn bên ngoài hộp (rất không nên dùng). Nếu xây dựng một trong những đơn vị này, vui lòng kiểm tra với bệnh viện hoặc cơ sở chăm sóc sức khỏe địa phương của bạn trước khi chỉ xuất hiện với một cơ sở.

Các bệnh viện ở đây, và trên toàn quốc, đang cạn kiệt nguồn cung cấp. Nhân viên bệnh viện địa phương của chúng tôi phải sử dụng lại khẩu trang của họ mà KHÔNG có cách nào để khử trùng hiệu quả. Khi căn bệnh COVID-19 này lây lan, chúng tôi cần bắt đầu làm việc như một nhóm để kiểm soát căn bệnh này.

Trong những tuần qua, tôi đã phát triển một chiếc máy có thể giúp hệ thống chăm sóc sức khỏe của chúng tôi đối phó với điều này. Tôi đã thiết kế một hệ thống UVC có thể khử trùng thiết bị bệnh viện có thể tái sử dụng trong vài phút (n95, mặt nạ phẫu thuật, kính bảo hộ, ống nghe, v.v.). Thiết bị này rất rẻ và dễ chế tạo. Hiện tại các ER địa phương của chúng tôi đang sử dụng hệ thống của tôi để khử trùng PPE của họ. Các hệ thống này có thể loại bỏ hiệu quả tình trạng thiếu mặt nạ n95 của chúng tôi. Bất kỳ Kỹ sư, Nhà sản xuất, sinh viên STEM và người khéo tay có năng lực nào cũng có thể làm chúng. Điều này sẽ giúp nhân viên bệnh viện bớt căng thẳng vì thiết bị dùng một lần của họ giờ đây có thể được tái sử dụng một cách an toàn.

Làm thế nào để thực hiện điều này:

Quân nhu

Đây là những gì tôi đã sử dụng để tạo ra các đơn vị này:

Bóng đèn UVC (diệt khuẩn) 2G11 (1)

2g11 căn (1)

Giá đỡ bóng đèn 2g11 (1)

chấn lưu (1)

tùy chọn chấn lưu… vui lòng xem cuối bài viết để biết thông tin cập nhật về chấn lưu và tuổi thọ bóng đèn.

công tắc giới hạn (ac / dc) (3)

Dây 12-18 gauge ~ 5 ft có sẵn bởi ft tại kho tại nhà, hoặc sử dụng dây bổ sung từ chấn lưu

tấm nhôm tôi mua từ bãi phế liệu 3/32 inch hoặc sử dụng băng nhôm để phản chiếu ánh sáng

băng nhôm (thay thế cho tấm nhôm)

hộp nhựa (1)

bộ đếm thời gian cơ học (1)

ổ cắm điện hoặc tuyến cáp

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

cầu dao 2A (dự phòng an toàn dự phòng… nếu bạn đang sử dụng ổ cắm điện phía trên, nó có cầu chì 5A)

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

Bước 1: Máy tiệt trùng UVC

Tìm cách mắc nguồn AC vào hộp. Sử dụng tuyến cáp hoặc ổ cắm điện.

Bước 2: Thu thập các thành phần của bạn

Đối với điều này, bạn sẽ cần cầu dao, bộ hẹn giờ cơ học, công tắc hành trình, chấn lưu, ổ cắm 2g11 và bóng đèn diệt khuẩn UVC 2g11.

(Nhìn vào hình ảnh để biết cách bố trí thực tế và sơ đồ điện)

Ngay sau khi nguồn điện giao với hộp, nối dây nóng với cầu dao 2A.

Nối dây trung tính với trung tính trên chấn lưu và nối đất với vỏ kim loại của chấn lưu.

Kết nối đầu ra từ bộ ngắt mạch với đầu vào của công tắc hẹn giờ cơ học.

Kết nối đầu ra của công tắc hẹn giờ cơ học với đầu cuối mở bình thường (N. O.) của công tắc hành trình đầu tiên.

Kết nối dây từ phía bên kia của công tắc hành trình và kết nối nó với cực thường mở (N. O.) của công tắc hành trình thứ hai.

Lấy đầu ra từ công tắc hành trình thứ hai và kết nối nó với tải (dây đen) trên chấn lưu.

Từ chấn lưu kết nối dây màu xanh lam với một bên của đế 2G11. Nếu có 2 dây màu xanh lam, hãy dùng đai ốc bịt đầu một trong hai dây. Cắt dây Đỏ khỏi đầu ra chấn lưu làm đôi.

Kết nối một đầu của dây màu đỏ với cực thường mở (N. O.) của công tắc hành trình thứ 3, kết nối đầu kia với đầu ra từ công tắc đó. Gắn đầu đỏ còn lại vào đế 2G11 đối diện với dây Xanh.

Đậy bất kỳ dây nào khác ra khỏi chấn lưu.

Bây giờ cuộc vui bắt đầu.

Bước 3: Sắp xếp Hộp và Thêm Nhôm phản quang

Bây giờ hãy tìm cách gắn tất cả những thứ này vào bên trong hộp!

Gắn bóng đèn vào đầu hộp (xem Ảnh).

Xin lưu ý rằng hình ảnh là một hộp điều khiển bằng máy tính phức tạp hơn với các thành phần phụ (nguồn điện một chiều, các đầu nối din và rơle trạng thái rắn), nhưng bạn có ý tưởng.

Vui lòng xem ý kiến từ jfox240 bên dưới để có thêm hình ảnh!

Nhóm tất cả các bộ phận điện trên một mặt của hộp để có diện tích tiệt trùng tối đa. Tôi đề nghị sử dụng acrylic để cách ly các thành phần điện với người dùng.

Gắn các công tắc hành trình để chúng chỉ đóng khi nắp hộp được đóng chặt. Tôi đã sử dụng một đồng hồ vạn năng với cảnh báo độ dẫn "âm sắc". Gắn đồng hồ của bạn vào các công tắc và định vị các công tắc ở bên trong hộp sao cho nó phải được đóng hoàn toàn để gắn công tắc. Gắn chặt các công tắc bằng vít để chúng không bị xê dịch trong quá trình sử dụng nhiều.

Bây giờ phủ lớp nhôm phản quang bên trong. Tôi đã sử dụng tấm 3/32 và vặn nó vào mặt trong của miếng nhựa. chỉ cần đảm bảo điện của bạn được cách ly hoàn toàn vì nhôm sẽ dẫn điện. Một giải pháp thay thế rẻ tiền là phủ băng nhôm bên trong hộp. Tôi cũng đã tháo van giảm áp và lấp đầy lỗ bằng keo nóng để người dùng thấy bóng đèn đang sáng.

Bây giờ, hãy tạo một số giá đỡ cho mặt nạ, kính bảo hộ, ống nghe, v.v. Tôi đã sử dụng acrylic trong và dây câu 50 lb để tạo lưới 1 phía trên sàn hộp. Điều này cho phép các mặt hàng không chạm vào đáy, do đó cho phép ánh sáng UV phản chiếu để khử trùng Cả hai mặt. Tôi cũng phủ acrylic bằng băng nhôm để tăng phản xạ UVC.

Kiểm tra đầu ra UVC của bạn từ bóng đèn UVC thực tế sẽ khác nhau. Cảm ơn Tiến sĩ Bohl về thông tin này. Có vẻ như đầu ra UVC là ~ 1/3 công suất định mức từ hầu hết các bóng đèn.

Vì vậy, đối với bóng đèn 36W, chúng ta sẽ có UVC ~ 12W (12, 000, 000μW) trên diện tích ~ 1440cm2 cho 8, 300 μW / cm2. Hơn 1 phút, liều lượng các vật phẩm có ~ 500, 000μW / cm2 hoặc 0,5J / cm2. Các giá trị này cũng giảm theo cấp số nhân theo khoảng cách. Đây chỉ là những tính toán và cường độ của bạn sẽ thay đổi dựa trên nhiệt độ, chu kỳ bóng đèn và độ phản xạ của UVC cùng những thứ khác. Lý tưởng nhất là có thể đo chúng bằng máy đo UVC nếu có.

CHỈ RA!!!! Họ đã tạo ra một phiên bản có kích thước phòng !!!

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

Lưu ý về các biến thể:

Tôi đã sử dụng chấn lưu khởi động tức thì trong phương pháp này vì điện áp tấn công của chúng đủ cao để tôi chưa bao giờ gặp sự cố khi khởi động bóng đèn UVC. Những chấn lưu này gây ra hỏng bóng sớm do vật liệu dây tóc bị phún xạ trong quá trình khởi động tần số cao. Tôi đã cố ý chọn loại chấn lưu này vì chúng hoạt động với tất cả các bóng đèn mà tôi có thể tìm thấy. Tôi đã gặp sự cố với một số chấn lưu khởi động nhanh và khởi động nhanh vì chúng không đủ điện áp để khởi động bóng đèn. Ban đầu, tôi nghĩ rằng sự đánh đổi độ tin cậy này có giá trị làm giảm tuổi thọ bóng đèn vì bóng đèn rẻ và dễ thay thế. Chúng tôi đã gặp sự cố bóng đèn đầu tiên của mình vào ngày hôm qua (bóng đèn không có nhãn hiệu từ amazon), nó kéo dài ~ 1500 chu kỳ và có sự đổi màu đáng kể gần các dây tóc do phún xạ điện cực. 1500 chu kỳ là ok, nhưng tôi nghĩ chúng ta có thể có tuổi thọ tốt hơn bằng cách sử dụng chấn lưu UVC chuyên dụng của chấn lưu khởi động nhanh. Tôi đã làm cho mô hình khởi động nhanh này hoạt động bằng cách sử dụng hai bóng đèn thay vì một bóng đèn:

Loại chấn lưu này sẽ được cải tiến để bắt đầu ngay lập tức vì nó làm nóng trước các sợi trước khi khởi động. Về mặt lý thuyết, chúng ta nên có tuổi thọ bóng đèn tăng lên; chúng tôi sẽ tìm hiểu sớm. Tôi sẽ bổ sung một sơ đồ mới của thiết kế 2 bóng đèn này vào ngày mai. Việc thêm một bóng đèn vào dưới cùng của thiết bị này sẽ làm tăng đáng kể sản lượng UVC và cho phép phủ tốt hơn mặt dưới của các mặt hàng mà không phụ thuộc vào sự phản xạ của UVC. Nếu có bất kỳ chuyên gia về chấn lưu nào ngoài kia, vui lòng nhắn tin cho tôi để tôi có thể cải thiện thiết kế này. Tôi muốn tuổi thọ của những bóng đèn này càng lâu càng tốt vì chúng ngày càng khó tìm và đắt hơn đáng kể.

******

Nếu bạn muốn tạo phiên bản điều khiển vi mô, chỉ cần đấu dây 2 công tắc hành trình đầu tiên làm đầu vào cho bộ điều khiển. gửi 1 tín hiệu cao và 1 tín hiệu thấp sau đó kiểm tra các công tắc trong logic. Sau đó sử dụng đầu ra để điều khiển SSR để điều khiển chấn lưu. Tôi sử dụng MOSFET mức logic để điều khiển SSR với 12V, vì điều này ít xảy ra sự cố với EMI được tạo ra từ hệ thống. Cũng chỉ sử dụng dây được bảo vệ cho các công tắc logic vì EMI có thể sẽ cung cấp tín hiệu logic bị lỗi cho bộ điều khiển khi hệ thống này đang chạy. Luôn sử dụng công tắc giới hạn dự phòng điều khiển trực tiếp nguồn AC với đèn nếu sử dụng hệ thống điều khiển vi mô vì bạn cần bảo vệ nếu bo mạch bị trục trặc.

******

Các bài viết hay về phương pháp này:

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

Mùi liên quan sau khi làm sạch bằng UVC (mùi như tóc cháy):

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

Vui lòng xem phần bình luận bên dưới để biết hàng chục bài báo có thể áp dụng trên n95's.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Kỹ thuật sinh học từ Đại học Idaho

Để liên hệ với tôi, vui lòng xem trang web của tôi. Xin hãy kiên nhẫn vì tôi đang quá tải với các câu hỏi hiện tại. Bạn luôn có thể liên hệ với bộ phận kỹ thuật và vi sinh tại trường đại học địa phương nếu bạn có thắc mắc về công nghệ này. Tôi không phát minh ra công nghệ này, tôi chỉ thiết kế một phiên bản rẻ, hợp túi tiền và dễ làm.

www.crabsci.com

hoặc

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Chúc bạn vui vẻ khi làm điều này!