Dezinfekční box UV-C-výuka základní verze: 11 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Autor: Steven Feng, Shahril Ibrahim a Sunny Sharma, 6. dubna 2020

Zvláštní poděkování Cheryl za cenné zpětné vazby

Verzi této instrukce pro dokument Google naleznete na adrese

Varování

Světla UV-C použitá v tomto projektu mohou být nebezpečná. Při stavbě tohoto projektu proveďte prosím příslušná předběžná opatření, která jsou doporučena v části s předběžnými opatřeními tohoto tutoriálu. Uchovávejte mimo dosah dětí a domácích zvířat, protože by se mohli zranit náhodným vystavením UV záření. Kromě toho by ultrafialové světlo mohlo časem degradovat plasty a další materiály, proto se doporučuje měsíčně kontrolovat funkčnost produktu vložením kamery do kontejneru, aby se zjistilo, zda se UV světla zapnou podle očekávaného chování

Účel projektu

V tomto projektu postavíme dezinfekční nádobu pomocí UV-C žárovek k dezinfekci osobních zařízení, jako jsou telefony, peněženky a další. To je zvláště užitečné v současné pandemii COVID 19, protože riziko nákazy virem se stále zvyšuje, a proto je důležité pravidelně a pravidelně dezinfikovat osobní produkty, jako je telefon, peněženka, klíče a další, udržitelným způsobem, protože zásoby čisticího prostředku a tamponů s alkoholem jsou nízké.

Doufáme, že se nám podaří vytvořit udržitelné řešení pro pravidelnou dezinfekci těchto malých osobních produktů v jednoduchém tutoriálu s použitím běžných domácích potřeb a materiálů, které lze snadno najít na internetu a ve většině obchodů s hardwarem. Doufáme, že to bude od návrhu téměř jako součást vašeho nábytku, vložíme ho před vchodové dveře vašeho domu a umožníme vám přirozeně tyto položky vložit do krabice pro dezinfekci, když vejdete dovnitř, a poté je vyzvednete 15 minut později.

Základní informace UV-C světlo je podmnožinou ultrafialového světla s vlnovou délkou přibližně 254 nanometrů. Světla UV-C neexistují přirozeně a jsou germicidní, protože bakterie vůči nim nemají přirozenou odolnost. To je zvláště užitečné během pandemie COVID-19, protože koronavirus může žít na povrchu až 72 hodin [1]. V důsledku toho můžete své ruce snadno znovu kontaminovat dotykem těchto osobních zařízení, která mohou mít stopy koronaviru, a nakazit se i přes časté mytí rukou. Podle výzkumného příspěvku Meecahna a Wilsona, 2006 [2], UV-C žárovkám trvá přibližně 12,5 minuty, než budou germicidní, takže pro další bezpečnostní opatření zvýšíme časovač na 15 minut (900 sekund).

Abychom zajistili správnou dezinfekci všech povrchů předmětu, který chceme dezinfikovat, použijeme panely z hliníkové fólie k rovnoměrnému rozptýlení světla po všech površích krabice. Kromě toho použijeme síť k zavěšení předmětu, který chceme dezinfikovat, aby bylo možné řádně dezinfikovat i zadní strany.

Zdroj:

[1] The Guardian (2020), Jak dlouho koronavirus žije na různých površích. Získáno z:

[2] P. J. Meechan, et al (2006) Využití ultrafialových světel ve skříních biologické bezpečnosti: A Contrarian View. Citováno z

Potíže:

Rozdělil jsem projekt na 2 úrovně obtížnosti, základní a pokročilé (na základě vašich technických dovedností).

Basic bude mít základní funkce, ale méně hardwarových požadavků a jeho konstrukce bude snazší. K ovládání lampy používá spínač z držáků žárovek bez dalších bezpečnostních funkcí. Advanced má další bezpečnostní funkce, které umožňují rozsvítit světlo pouze tehdy, když je box zavřený, detekuje předměty v boxu pomocí integrovaných senzorů.

Základní: Vyžadují se pouze 2 žárovky, držáky, lepenka, síť a hliník, nejsou nutné žádné zkušenosti s programováním ani elektrotechnikou.

Pokročilé: Arduino, spínačový senzor, ultrazvukový senzor atd. Jsou nutné základní zkušenosti s programováním a elektrotechnikou.

• Senzor spínače slouží k detekci otevření nebo zavření krabice
• Ultrazvukový senzor pro detekci předmětů v krabici
• Arduino jako mikrokontrolér pro organizaci senzoru spínače, ultrazvukového senzoru a indikace stavu pomocí 2 LED diod na vnější straně krabice

Poznámka: V tomto tutoriálu se budeme zabývat základní úrovní obtížnosti. Pokud jste obeznámeni s hardwarem nebo se chcete naučit, podívejte se na můj další tutoriál pro pokročilou variantu:)

Odkaz na pokročilý návod:

Krok 1: Použití

Používání:

1. Zapojte krabici
2. Vložte předměty, které chcete dezinfikovat, do krabice, ujistěte se, že je víko zavřené a nikde není žádná mezera, aby mohla UV světla prosakovat
3. Žárovku zapněte ručně zapnutím vypínače
4. Počkejte 15 minut a vypněte světlo UV-C pomocí spínače
5. Vyjměte položku
6. UPOZORNĚNÍ: Nesahejte do krabice a neotvírejte krabici, když je zapnuté UV světlo

Krok 2: Vyloučení odpovědnosti a bezpečnostní opatření

Prohlášení

Pokud jde o bezpečnost ultrafialového světla, PROSÍM si před zahájením tohoto projektu nejprve přečtěte níže uvedené bezpečnostní informace:

Zdravotní opatření:

1. Podle Meechana, 2006 [2], se UVC světla v přírodě běžně nevyskytují a jsou pro člověka extrémně nebezpečné. Vyhněte se přímému vystavení žárovce a nikdy se nedívejte přímo do žárovky, protože UVC světlo může způsobit vážné popáleniny kůže a sítnice a může způsobit rakovinu

   1. Doporučil bych zakoupit obličejový štít odolný proti UV-C a rukavice pro extra bezpečnostní ochranu, podobné tomuto:
   2. Nejprve si ověřte své místní dodavatele, protože jsou často levnější s rychlejší dobou dodání.

2. V tomto projektu budete pracovat se střídavým proudem 110 V, který může být smrtelný. Při práci na projektu buďte velmi opatrní a nikdy nepracujte na vodičích pod napětím. Hliníková fólie v projektu je také vodivá, buďte opatrní a nenechte se zasáhnout elektrickým proudem, když se dotýkají hliníkové fólie živé vodiče

   1. Některá opatření, která můžete přijmout, zahrnují:

      1. Nikdy nepracujte na projektu, pokud je jakákoli součást připojena k elektřině
      2. U exponovaných elektrických spojů zajistěte, aby se nedostaly do styku s hliníkovou fólií nebo jinými elektrickými spoji. Můžete také zvážit stavbu krytů pro tyto odkryté spoje pomocí lepenky
3. Plast a mnoho dalších materiálů bude pod stálým UV zářením, proto prosím znovu zkontrolujte funkčnost krabice běžnými žárovkami nebo kamerou uvnitř krabice, abyste se ujistili, že nádoba funguje správně

Krok 3: Licence

Tento projekt je chráněn licencí Creative Commons Attribution License, což znamená, že můžete:

Sdílet - zkopírujte a znovu distribuujte materiál v jakémkoli médiu nebo formátu

Přizpůsobit - remixovat, transformovat a stavět na materiálu za jakýmkoli účelem, dokonce i komerčně.

Za následujících podmínek:

Uvedení zdroje - Musíte poskytnout příslušný kredit, poskytnout odkaz na licenci a uvést, zda byly provedeny změny. Můžete tak učinit jakýmkoli rozumným způsobem, nikoli však způsobem, který by naznačoval, že poskytovatel licence schvaluje vás nebo vaše používání.

ShareAlike - Pokud materiál remixujete, transformujete nebo na něm stavíte, musíte své příspěvky distribuovat pod stejnou licencí jako originál.

Žádná další omezení - Nesmíte uplatňovat právní podmínky ani technologická opatření, která právně omezují ostatní v tom, aby dělali cokoli, co povoluje licence.

Krok 4: kusovník - základní

Komponenty

Níže je nákupní seznam, který jsem vytvořil při stavbě dezinfekčního boxu

docs.google.com/spreadsheets/d/1TzIsX05gGP…

E17 Adaptér žárovky na vodič

Alternativně můžete použít zástrčku žárovky jiné velikosti a poté použít adaptér nebo přímo pájet

Hliníková fólie

• Pro maximální odraz. Alternativně by fungovala i zrcátka nebo cokoli reflexního
• Skladovací kontejner Viz níže uvedený návrh skladovacího kontejneru

Síť

Způsob, jak udržet objekt zavěšený, aby vyzařoval zadní stranu. K tomuto účelu jsem použil sáček na prádlo. Alternativně můžete použít plastovou síťovinu, do které se vejde ovoce, nebo jakoukoli látku se spoustou otvorů

UVC žárovka

• Vyberte si žárovku UV-C s vlnovou délkou kolem 254 nm, protože žárovky UV-A a UV-B (například černá světla) NEJSOU germiccidní
• V ideálním případě byste měli zkusit najít standardizovanou žárovku (E26, E27), pokud ne, můžete použít žárovku E17 a adaptér nebo náhradní žárovku a pájet stranu + (spodní část žárovky) a - stranu (strany žárovky) na zemnící vodič. Udělejte to pouze tehdy, pokud jste zkušený elektrikář.
• Počet požadovaných žárovek závisí na velikosti krabice a příkonu žárovky. Jednoznačná odpověď neexistuje. Na krabici o rozměrech 30 cm x 20 cm x 20 cm obvykle postačí 2 žárovky, každá asi 3 W nebo 1 žárovka přibližně 10 W

Lepenka

Pěnová deska by také fungovala, tyto fungují jako podpora v krabici

Úložný kontejner

• Krabice může být vyrobena z jakéhokoli materiálu a velikost do značné míry závisí na vaší potřebě.
• Můžete použít bankéřovu krabici, botník. V mém případě jsem našel úložný box na amazonu. Velikost závisí na tom, kolik zařízení na něj chcete uložit.
• Doporučuji alespoň 30 cm x 20 cm x 20 cm. Velikost žárovek a adaptéru UV-C se může lišit, nejprve si přečtěte zbytek pokynů a rezervujte pro žárovky dostatek místa

Sada nářadí pro pájení (volitelně)

pokud nechcete pájet, použijte místo toho propojovací vodiče typu male to male a male to female

Horká lepicí pistole

Alternativně můžete také použít oboustrannou pásku nebo lepidlo

Řezací nástroj

Podle dostupnosti můžete použít přesný nůž, nůžky nebo cínové nůžky

Vrtat

Použil jsem elektrickou vrtačku s 5 mm vrtákem pro LED, můžete také použít řezací nástroje k vyříznutí otvorů na úložném boxu

Šicí souprava

Pro síť můžete alternativně použít také lepidlo nebo pásku

Krok 5: Stavba hliníkových bočních panelů

Účelem hliníku je přidat další vrstvu ochrany, aby se zabránilo úniku UV světla, a přidat odrazivost světla UV-C, aby byly všechny strany rovnoměrně vystaveny paprskům UV-C

1. Změřte vnitřní rozměr zvoleného kontejneru a udělejte z něj lepenkové výřezy. Na tyto lepenkové výřezy přilepte vrstvu hliníkové fólie, abyste maximalizovali odraz a umožnili rovnoměrné distribuci UV světla

Nezapomeňte na vnitřní stranu víka vložit hliníkovou fólii

Poznámka: podle výzkumu provedeného Pozzobonem, V., et al (2020), světlá strana hliníkové fólie nabízí lepší zrcadlový odraz, zatímco matná strana nabízí lépe znečištěný odraz. (Viz obrázek 3). To znamená, že pokud chcete, aby se světlo rovnoměrně rozptýlilo po celé krabici, použijte na panel matnou stranu hliníku. Pokud chcete v určité části krabice koncentrovaná hliníková světla s několika relativně tmavšími skvrnami, doporučil bych použít světlou stránku hliníkové fólie.

Pozzobon, V., et al (2020) Domácí měření hliníkové fólie s matným a jasným odrazem: Aplikace na konstrukci koncentrátoru světla fotobioreaktoru. Získáno 13. dubna 2020 z

Krok 6: Řezání otvorů

Na jednom z rohů opatrně vytvořte dostatečně velký výřez (asi 2 cm x 3 cm), aby jím mohla projít jediná zástrčka, v budoucnu tudy projdou dráty. Jeden nástroj, který jsem našel opravdu účinný při řezání silné lepenky, je cínový odstřih. Můžete ale použít také nůž nebo nůž Exacto.

Poznámka: Na obrázku níže jsem přelepil velikost výřezu, aby měl extra sílu, aby se krabice netrhala

Po stranách krabice vyvrtejte malé otvory pro lepší ventilaci a odvod tepla

Krok 7: Počáteční testování - očekávané chování

Zašroubujte konvenční žárovky do objímky, pomocí vypínače na objímce zapněte a vypněte, abyste se ujistili, že adaptér zásuvky je funkční

Krok 8: Budování štítu žárovky UV-C

1. Účelem štítu UV-C Bulb Shield je zablokovat světlo z žárovky, aby svítilo přímo nahoru (do očí, když omylem otevřete krabici) a přesměrovat světlo dolů, kde je předmět, který se pokoušíte dezinfikovat. Odkaz na instalaci viz 2. a třetí obrázek
2. Vystřihněte dva kusy lepenky a vytvořte 2 reflektory žárovek o šířce asi 8 cm a délce asi 3,5krát větší než průměr zvolené UV-C žárovky.

3. Složte ho do pravoúhlého trojúhelníku na delší hraně a zakřivením přepony pravého trojúhelníku zatlačte na povrch

   To usnadní instalaci světelných adaptérů pro UVC žárovky, protože bude lépe odpovídat velikosti žárovky

4. Hliníkovou fólii položte také podél strany přepony. Jedná se o reflektor žárovky, který je také zodpovědný za přesměrování ultrafialových světel směrem dolů a blokování ultrafialového záření, aby svítilo, a přímo poškodilo oči uživatele, pokud selhal trezor.
5. Poznámka: Trezory zahrnují spínače a ultrazvukové senzory, které automaticky vypnou UVC světla při otevření krabice

Krok 9: Vybudujte závěsnou síť

Na síť jsem použil sáček na prádlo, v ideálním případě potřebujete jen kousek látky, která je průsvitná a může být průhledná pomocí ultrazvukového senzoru. Některé příklady těchto materiálů zahrnují ovocné sáčky (tento krok viz 4. obrázek), sáčky na prádlo, okenní clony atd.

1. Sklopte boky sítě a přišijte strany na místo, aby byly okraje na okrajích pevné. Tento krok bude mnohem jednodušší (tento krok viz 1. obrázek)

   Můžete také zvážit nalepení boků, ale nebude to vypadat tak hezky jako šití

2. Postavte rám pro síť, abyste ji nemuseli lepit přímo na hliníkové stěny, a doufejme, že to opravu usnadní. Tento rámeček můžete postavit buď od začátku pomocí kartonu, nebo použít krabici, kterou najdete z tuctu nápojů v plechovce, dutou stranou dovnitř. (Tento krok viz 2. obrázek)
3. Roztáhněte síť po straně, přilepte ji na místo, ujistěte se, že je síť těsná (tento krok viz 3. obrázek)

Krok 10: Dokončení…

Přilepte světelný reflektor, který jsme postavili dříve, na místo, vložte UV žárovky do adaptéru světelné zásuvky a přilepte (nebo nalepte) na reflektor. (Tento krok viz 1. obrázek)

Na horní straně krabice nalepte značku UV Hazard, protože nechcete, aby vaši hosté omylem otevřeli toto pole, když je UV světlo stále zapnuté. Uchovávejte tuto položku mimo dosah dětí a domácích zvířat a gratulujeme, jste hotovi!

Zůstaňte v bezpečí a přejeme vám hodně štěstí!

Pokud chcete další bezpečnostní spínače, podívejte se na předběžný návod

Krok 11: Kontaktujte mě

Máte -li jakékoli dotazy k jakékoli části tohoto projektu, napište je prosím níže a já se pokusím na ně co nejlépe odpovědět:)