UVC-sterilisator for nødssituasjon med COVID-19: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hvordan lage en UVC -sterilisatorboks. Første ting først. Elektrisitet er farlig! Hvis du ikke er trygg og kompetent, ikke prøv noe som er nevnt nedenfor. UVC (253,7 nm) lys er kraftig, det kan blinde deg og muligens gi deg hudkreft hvis det utsettes for øynene eller ubeskyttet hud. Bruk en sveisemaske og verneutstyr hvis du vil kontrollere pærefunksjonen utenfor esken (anbefales på det sterkeste). Hvis du bygger en av disse enhetene, ta kontakt med sykehuset eller det lokale helsevesenet før du møter opp med en.

Sykehusene her, og på landsbasis, går tom for forsyninger. Våre lokale sykehusarbeidere må bruke maskene sine igjen på ingen måte for å effektivt desinfisere dem. Etter hvert som denne COVID-19-sykdommen sprer seg, må vi begynne å jobbe som et team for å få dette under kontroll.

I løpet av de siste ukene har jeg utviklet en maskin som kan hjelpe helsevesenet vårt med å takle dette. Jeg har designet et UVC -system som er i stand til å desinfisere gjenbrukbart sykehusutstyr på få minutter (n95 -er, kirurgiske masker, vernebriller, stetoskoper osv.). Dette utstyret er veldig billig og lett å bygge. For øyeblikket bruker våre lokale ER -systemer systemene mine til å desinfisere personlig verneutstyr. Disse systemene kan effektivt eliminere vår mangel på n95 masker. Enhver ingeniør, maker, STEM -student og dyktig altmuligmann kan lage dem. Dette vil bidra til å fjerne stresset fra sykehusarbeidere, ettersom engangsutstyret nå kan brukes på en trygg måte.

Slik lager du dette:

Rekvisita

Her er hva jeg brukte til å lage disse enhetene:

UVC -pære (bakteriedrepende) 2G11 (1)

2g11 base (1)

2g11 pæreholder (1)

ballast (1)

ballastalternativer … se slutten av artikkelen for oppdateringer om forkoblinger og levetid på pærer.

grensebryter (ac/dc) (3)

12-18 gauge wire ~ 5 ft tilgjengelig for ft hjemme depot, eller bruk den ekstra ledningen fra ballasten

aluminiumsark jeg kjøpte fra skrapgården 3/32 tommer eller bruk aluminiumstape for å reflektere lys

aluminiumstape (alternativ til aluminiumsplate)

plastboks (1)

mekanisk timer (1)

stikkontakt eller kabelgjennomføring

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

effektbryter 2A (redundant sikkerhetskopi … hvis du bruker strømuttaket over, har den en 5A sikring)

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

Trinn 1: UVC -sterilisator

Finn en måte å få vekselstrømmen i boksen. Bruk enten en kabelgjennomføring eller en stikkontakt.

Trinn 2: Samle komponentene dine

For dette trenger du din effektbryter, mekanisk tidtaker, grensebrytere, forkobling, 2g11 fatning og 2g11 UVC bakteriedrepende pære.

(Se på bildene for faktisk layout og elektrisk skjematisk)

Så snart strømmen krysser boksen, kobler du den varme ledningen til 2A effektbryteren.

Koble nøytral ledningen til nøytralen på ballasten og koble bakken til metallhuset på ballasten.

Koble utgangen fra effektbryteren til inngangen til den mekaniske tidsbryteren.

Koble den mekaniske tidsbryterutgangen til den normale åpne terminalen (N. O.) på den første grensebryteren.

Koble en ledning fra den andre siden av grensebryteren og koble den til den normalt åpne (N. O.) terminalen på den andre grensebryteren.

Ta utgangen fra den andre grensebryteren og koble den til lasten (svart ledning) på ballasten.

Koble den blå ledningen fra ballasten til den ene siden av 2G11 -basen. Hvis det er to blå ledninger, lokk en av dem med en trådmutter. Klipp den røde ledningen fra ballastutgangen i to.

Koble den ene enden av den røde ledningen til den normalt åpne (N. O.) terminalen på den tredje grensebryteren, koble den andre enden til utgangen fra den bryteren. Fest den andre røde enden til 2G11 -basen overfor den blå ledningen.

Lokk andre ledninger som kommer ut av ballasten.

Nå begynner moroa.

Trinn 3: Ordne esken og legg til reflekterende aluminium

Finn nå en måte å montere alt dette på i esken!

Monter pæren øverst på esken (se bilde).

Vær oppmerksom på at bildene er av en mer kompleks datamaskinstyrt boks med ekstra komponenter (likestrømkilde, din -terminaler og et solid state -relé), men du skjønner ideen.

Se kommentarer fra jfox240 nedenfor for flere bilder!

Grupper alle de elektriske komponentene på den ene siden av esken for å gi maksimalt steriliseringsområde. Jeg foreslår at du bruker akryl for å isolere de elektriske komponentene fra brukeren.

Monter grensebryterne slik at de bare stenger når bokslokket er tett. Jeg brukte et multimeter med "tone" konduktivitetsalarm. Fest måleren til bryterne og plasser bryterne på innsiden av boksen slik at den må være helt lukket for å aktivere bryteren. Monter bryterne tett med skruer slik at de ikke beveger seg under kraftig bruk.

Bekled nå interiøret med reflekterende aluminium. Jeg brukte 3/32 ark og skrudde det på innsiden av plasten. bare sørg for at det elektriske er fullstendig isolert, da aluminium vil lede strøm. Et billig alternativ er å belegge innsiden av esken med aluminiumstape. Jeg fjernet også trykkavlastningsventilen og fylte hullet med varmt lim for å la brukeren se at pæren lyser.

Lag nå noen støtter for masker, vernebriller, stetoskoper etc. Jeg brukte klar akryl og 50 lb fiskelinje for å lage et rutenett 1 over gulvet i esken. Dette gjør at gjenstander ikke kan berøre bunnen, og dermed tillate reflektert UV -lys å sterilisere Jeg har også belagt akryl med aluminiumstape for å øke refleksjonen av UVC.

Kontroller at UVC -utgangen fra pærene faktisk UVC vil variere. Takk til Dr. Bohl for denne informasjonen. Det ser ut til at UVC -utgangen er ~ 1/3 av den nominelle effekten fra de fleste pærer.

Så for en 36W pære, ville vi ha ~ 12W UVC (12, 000, 000μW) over et område på ~ 1440cm2 gir 8, 300 μW/cm2. Over 1 minutt doserer elementene med ~ 500, 000μW/cm2 eller 0,5J/cm2. Disse verdiene reduseres også eksponensielt med avstanden. Dette er bare beregninger, og intensiteten din vil variere basert på blant annet temp, pære sykluser og refleksjonsevne av UVC. Ideelt sett kan disse måles med en UVC -måler hvis tilgjengelig.

BARE UT !!!! De lagde en romstørrelse

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

Merknader om variasjoner:

Jeg brukte ballaster for øyeblikkelig start i denne metoden ettersom slagspenningen deres er høy nok til at jeg aldri har hatt problemer med å starte UVC -pæren. Disse forkoblingene forårsaker for tidlig svikt i pærene på grunn av at filamentmaterialet spruter under høyfrekvent start. Jeg valgte med vilje denne typen ballast da de jobbet med alle pærer som jeg fant. Jeg hadde problemer med flere programmerbare start- og hurtigstart -forkoblinger da de hadde utilstrekkelig spenning til å starte pærene. I utgangspunktet trodde jeg at denne påliteligheten var verdt å redusere levetiden på pæren, da pærene var billige og lette å bytte. Vi hadde vår første pærefeil i går (merket pære fra amazon) det varte ~ 1500 sykluser og hadde betydelig misfarging i nærheten av filamentene på grunn av elektrodeforstøvning. 1500 sykluser er ok, men jeg tror vi kan få bedre levetid ved å bruke dedikerte UVC -forkoblinger med hurtigstartforkoblinger. Jeg fikk denne hurtigstartmodellen til å fungere med to pærer i stedet for en:

Denne typen ballast vil være i forbedring for øyeblikkelig start da den forvarmer filamentene før den starter. Vi bør teoretisk sett ha en økt levetid på pærene; får vi vite snart. Jeg vil legge til et nytt diagram over denne designen med to pærer i morgen. Hvis du legger til en pære i bunnen av denne enheten, vil UVC -utgangen dramatisk øke, og gi bedre dekning av undersiden av elementene uten å være avhengig av refleksjon av UVC. Hvis det er noen ballasteksperter der ute, vennligst send meg en melding så jeg kan forbedre dette designet. Jeg vil gjerne ha et lengst mulig liv på disse pærene, ettersom de blir vanskeligere å kjøpe og betydelig dyrere.

******

Hvis du vil lage en mikrokontrollert versjon, kobler du bare de to første grensebryterne som innganger til kontrolleren. send 1 signal høyt og 1 lavt, og sjekk deretter bryterne i logikken. Bruk deretter utgang til å kjøre en SSR for å kontrollere ballasten. Jeg bruker et logisk nivå MOSFET for å drive SSR med 12V, da dette er mindre utsatt for å få problemer med EMI generert fra systemet. Bruk også bare skjermet ledning for logiske brytere, da EMI sannsynligvis vil gi feil logiske signaler til kontrolleren når dette systemet kjører. Bruk alltid en sikkerhetskopierende grensebryter som styrer vekselstrømmen direkte til lyset hvis du bruker et mikrokontrollsystem, da du trenger beskyttelse hvis kortet fungerer feil.

******

Flotte artikler om denne metoden:

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

Tilknyttet lukt etter rengjøring med UVC (lukter brent hår):

www.ara.com/sites/default/files/Amendering1…

Vennligst se kommentarene nedenfor for dusinvis av relevante tidsskriftartikler om n95 -er.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bioingeniør fra University of Idaho

For å kontakte meg, vennligst se nettstedet mitt. Vær tålmodig da jeg er overveldet med spørsmål for tiden. Du kan alltid kontakte avdeling for ingeniør- og mikrobiologi ved ditt lokale universitet hvis du har spørsmål om denne teknologien. Jeg fant ikke opp denne teknologien, jeg designet bare en billig, rimelig og enkel å lage versjon.

www.crabsci.com

eller

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Ha det gøy å lage dette!