Kotak Pembasmian UV-C - Tutorial Versi Asas: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Oleh Steven Feng, Shahril Ibrahim, dan Sunny Sharma, 6 April 2020

Terima kasih khas kepada Cheryl kerana memberikan maklum balas yang berharga

Untuk versi google doc arahan ini, sila lihat

Amaran

Lampu UV-C yang digunakan dalam projek ini boleh membahayakan, sila ambil langkah berjaga-jaga yang betul seperti yang disyorkan di bahagian pencegahan tutorial ini semasa membina projek ini. Harap maklum, menjauhkannya dari anak-anak dan binatang peliharaan, kerana mereka mungkin terluka oleh pendedahan UV secara tidak sengaja. Tambahan pula, sinar UV dapat merosakkan plastik dan bahan lain dari masa ke masa, jadi disarankan untuk memeriksa fungsi produk setiap bulan dengan meletakkan kamera di dalam bekas untuk melihat apakah lampu UV menyala mengikut tingkah laku yang diharapkan

Tujuan projek

Dalam projek ini, kami akan membina bekas pembasmi kuman menggunakan mentol UV-C untuk membasmi kuman peranti peribadi, seperti telefon, dompet dan banyak lagi. Ini sangat berguna dalam wabak COVID 19 ketika risiko dijangkiti virus semakin tinggi dan dengan itu penting untuk membasmi kuman produk peribadi anda seperti telefon, dompet, kunci dan banyak lagi secara berkala dengan cara yang berterusan, kerana bekalan pembersih dan pad alkohol kekurangan bekalan.

Kami berharap dapat membuat penyelesaian yang mampan untuk membasmi kuman produk peribadi kecil ini secara berkala dalam tutorial mudah dengan menggunakan barang dan bahan isi rumah yang mudah didapati di dalam talian dan kebanyakan kedai perkakasan. Kami berharap dapat menjadikannya sebagai sebahagian daripada perabot anda dengan reka bentuk, meletakkannya di pintu depan rumah anda dan membolehkan anda memasukkan barang-barang ini secara semula jadi ke dalam kotak untuk membasmi kuman, semasa anda masuk, dan kemudian mengambilnya 15 minit kemudian.

Maklumat Latar Belakang Cahaya UV-C adalah sekumpulan cahaya UV, dengan panjang gelombang kira-kira 254 nanometer. Lampu UV-C tidak wujud secara semula jadi dan bersifat kuman kerana kuman tidak mempunyai daya tahan semula jadi terhadapnya. Ini sangat berguna semasa pandemi COVID-19 kerana coronavirus dapat hidup di permukaan sehingga 72 jam [1]. Oleh itu, akibatnya, anda boleh mencemari semula tangan anda dengan mudah dengan menyentuh peranti peribadi ini yang mungkin mempunyai kesan coronavirus dan dijangkiti walaupun sering mencuci tangan anda. Menurut makalah penyelidikan oleh Meecahn dan Wilson, 2006 [2], mentol UV-C memerlukan masa kira-kira 12.5 minit untuk menjadi kuman, jadi untuk langkah keselamatan yang lebih tinggi, kita akan meningkatkan pemasa hingga 15 minit (900 saat).

Untuk memastikan semua permukaan barang yang ingin kita nyahkuman dibasmi kuman dengan betul, kami akan menggunakan panel aluminium foil untuk menyebarkan cahaya secara merata di seluruh permukaan kotak. Selanjutnya, kami akan menggunakan jaring untuk menangguhkan objek yang ingin kami nyahkuman sehingga sisi belakang juga dapat dibasmi kuman dengan baik.

Sumber:

[1] The Guardian (2020), Berapa lama coronavirus hidup di permukaan yang berbeza. Diperolehi dari:

[2] P. J. Meechan, et al (2006) Penggunaan Lampu Ultraviolet dalam Kabinet Keselamatan Biologi: Pandangan Kontrarian. Diperolehi dari

Kesukaran:

Saya telah membahagikan projek ini kepada 2 tahap kesukaran, asas dan maju (berdasarkan kemahiran teknikal anda).

Asas akan mempunyai ciri-ciri teras tetapi keperluan perkakasan lebih sedikit dan lebih senang dibina. Ia menggunakan suis dari pemegang lampu untuk mengawal lampu, tanpa ciri keselamatan tambahan. Advanced mempunyai ciri keselamatan tambahan untuk hanya membiarkan cahaya menyala ketika kotak ditutup, mengesan objek di dalam kotak dengan sensor onboard.

Asas: Hanya memerlukan 2 mentol, pemegang, kadbod, jaring, dan aluminium, tidak diperlukan pengalaman pengaturcaraan atau elektrik.

Lanjutan: Arduino, sensor suis, sensor ultrasonik, dll. Pengaturcaraan asas dan pengalaman elektrik diperlukan.

• Sensor suis digunakan untuk mengesan pembukaan atau penutupan kotak
• Sensor ultrasonik untuk mengesan objek di dalam kotak
• Arduino sebagai mikrokontroler untuk mengatur sensor suis, sensor ultrasonik, dan memberi petunjuk status melalui 2 lampu LED di bahagian luar kotak

Catatan: Dalam tutorial ini, kita akan merangkumi tahap kesukaran asas, sila baca tutorial saya yang lain untuk varian lanjutan jika anda biasa dengan perkakasan atau berminat untuk belajar:)

Pautan ke tutorial lanjutan:

Langkah 1: Penggunaan

Penggunaan:

1. Pasangkan kotak
2. Letakkan barang-barang yang hendak dibasmi kuman di dalam kotak, pastikan penutupnya ditutup dan tidak ada celah di mana sahaja untuk membiarkan lampu UV bocor
3. Hidupkan bola lampu secara manual dengan menghidupkan suis
4. Tunggu 15 minit, dan matikan lampu UV-C menggunakan suis
5. Keluarkan barangnya
6. PERINGATAN: Jangan sampai ke dalam kotak atau buka kotak semasa lampu UV menyala

Langkah 2: Penafian dan Langkah berjaga-jaga

Penafian

Untuk Keselamatan Cahaya UV, SILA baca maklumat Keselamatan UV yang diberikan terlebih dahulu di bawah sebelum memulakan projek ini:

Langkah berjaga-jaga kesihatan:

1. Menurut Meechan, 2006 [2], lampu UVC biasanya tidak terdapat di alam, dan sangat berbahaya bagi manusia. Elakkan terkena mentol secara langsung dan jangan sekali-kali melihat langsung ke mentol kerana cahaya UVC boleh menyebabkan luka bakar yang teruk pada kulit dan retina anda dan mungkin menyebabkan barah

   1. Saya akan mengesyorkan membeli pelindung muka tahan UV-C, dan sarung tangan untuk perlindungan keselamatan tambahan, serupa dengan yang berikut:
   2. Periksa dahulu pembekal tempatan anda, kerana selalunya mereka lebih murah dengan masa penghantaran yang lebih cepat.

2. Dalam projek ini, anda akan bekerja dengan arus Alternatif 110 V, yang boleh membawa maut. Berhati-hatilah semasa mengerjakan projek, dan jangan sesekali mengerjakan wayar langsung. Kerajang aluminium dalam projek ini juga konduktif, berhati-hati dan jangan tersengat elektrik dengan wayar langsung yang menyentuh kerajang aluminium

   1. Beberapa langkah berjaga-jaga yang boleh anda lakukan termasuk:

      1. Jangan sekali-kali mengerjakan projek apabila dan mana-mana komponen disambungkan ke elektrik
      2. Untuk sambungan elektrik yang terdedah, pastikan ia tidak bersentuhan dengan kerajang aluminium atau sendi elektrik yang lain. Anda juga boleh mempertimbangkan untuk membina penutup untuk sendi yang terdedah ini menggunakan kadbod
3. Plastik dan banyak bahan lain akan dipertimbangkan di bawah pendedahan sinar UV yang berterusan, jadi sila masukkan semula kotak untuk berfungsi dengan lampu biasa atau kamera di dalam kotak untuk memastikan bekas berfungsi dengan baik

Langkah 3: Lesen

Projek ini dilesenkan di bawah Creative Commons Attribution License, yang bermaksud anda boleh:

Kongsi - salin dan edarkan semula bahan dalam medium atau format apa pun

Sesuaikan - remix, ubah, dan bangunkan bahan untuk tujuan apa pun, bahkan secara komersial.

Di bawah syarat berikut:

Atribusi - Anda mesti memberikan kredit yang sesuai, memberikan pautan ke lesen, dan menunjukkan sama ada perubahan telah dibuat. Anda boleh melakukannya dengan cara yang munasabah, tetapi tidak dengan cara yang menunjukkan bahawa pemberi lesen menyokong anda atau penggunaan anda.

ShareAlike - Sekiranya anda menyusun semula, mengubah, atau membina bahan, anda mesti mengagihkan sumbangan anda di bawah lesen yang sama dengan yang asal.

Tiada sekatan tambahan - Anda mungkin tidak menggunakan syarat undang-undang atau langkah teknologi yang secara sah menyekat orang lain daripada melakukan apa sahaja yang dibenarkan oleh lesen.

Langkah 4: Bil Bahan - Asas

Komponen

Berikut adalah senarai membeli-belah yang saya buat semasa membina Kotak Pembasmian Kuman

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

Penyesuai mentol ke wayar E17

Sebagai alternatif, anda boleh menggunakan palam ke mentol ukuran yang berbeza dan kemudian menggunakan penyesuai, atau pematerian secara langsung

Kertas aluminium

• Untuk pantulan maksimum. Sebagai alternatif, cermin atau apa sahaja yang boleh dipantulkan juga berfungsi
• Bekas Penyimpanan Lihat cadangan bekas simpanan di bawah

Jaring

Cara untuk memastikan objek digantung agar memancarkan bahagian belakang. Saya menggunakan beg dobi untuk tujuan ini. Sebagai alternatif, anda boleh menggunakan jaring plastik yang menahan buah-buahan, atau kain apa pun dengan banyak lubang di dalamnya

Mentol UVC

• Pilih mentol UV-C dengan panjang gelombang sekitar 254nm, kerana mentol UV-A dan UV-B (seperti lampu hitam) TIDAK kuman
• Sebaik-baiknya, anda harus berusaha mencari mentol standard (E26, E27), jika tidak, anda boleh menggunakan mentol E17 dan penyesuai atau mentol pengganti dan menyolder sisi + (bahagian bawah mentol) dan - sisi (sisi mentol) ke wayar tanah. Lakukan ini hanya jika anda seorang juruelektrik yang berpengalaman.
• Jumlah mentol yang diperlukan bergantung pada ukuran kotak dan Watt mentol. Tidak ada jawapan yang pasti. Biasanya, 2 mentol, sekitar 3W setiap satu atau 1 mentol sekitar 10W akan mencukupi untuk kotak 30cm x 20cm x 20cm

Kadbod

Papan busa juga berfungsi, ini berfungsi sebagai sokongan di dalam kotak

Bekas Penyimpanan

• Kotak itu boleh dibuat dari bahan apa pun dan ukurannya sangat bergantung pada keperluan anda.
• Anda boleh menggunakan kotak jurubank, kotak kasut. Dalam kes saya, saya menjumpai kotak simpanan di amazon. Ukuran bergantung pada berapa banyak peranti yang ingin anda simpan di atasnya.
• Saya cadangkan sekurang-kurangnya 30cm x 20cm x 20cm. Ukuran lampu dan penyesuai UV-C mungkin berbeza-beza, pastikan anda membaca arahan yang lain terlebih dahulu, dan menempah ruang yang mencukupi untuk mentol

Alat Pematerian Alat (Pilihan)

jika anda tidak mahu solder, gunakan kabel jumper lelaki ke lelaki dan sebaliknya

Pistol gam panas

Anda juga boleh menggunakan pita dua sisi atau gam sebagai alternatif

Alat memotong

Anda boleh menggunakan pisau, gunting, atau potongan timah tepat berdasarkan ketersediaan

Gerudi

Saya menggunakan gerudi elektrik dengan bit gerudi 5mm untuk LED, anda juga boleh menggunakan alat pemotong untuk memotong lubang pada kotak simpanan

Kit jahit

Untuk jaring, sebagai alternatif, anda juga boleh menggunakan gam atau pita

Langkah 5: Membina Panel Sisi Aluminium

Tujuan Aluminium adalah untuk menambahkan lapisan perlindungan yang lain untuk mengelakkan cahaya UV bocor, dan untuk menambahkan daya pantulan cahaya UV-C sehingga semua sisi terkena sinar UV-C secara merata

1. Ukur dimensi dalam bekas pilihan, dan buat potongan kadbod daripadanya2. Lekatkan lapisan aluminium foil di atas potongan kadbod ini untuk memaksimumkan pantulan dan biarkan lampu UV menyebar secara merata

Jangan lupa meletakkan aluminium foil di bahagian dalam penutup

Catatan: menurut kajian yang dilakukan oleh Pozzobon, V., et al (2020), sisi aluminium foil yang terang menawarkan pantulan spekular yang lebih baik, sementara sisi matte menawarkan pantulan yang lebih baik. (Lihat Gambar 3). Ini bermaksud jika anda mahu cahaya menyebar secara merata ke seluruh kotak, gunakan sisi aluminium aluminium pada panel. Sekiranya anda mahukan lampu aluminium pekat di bahagian kotak tertentu, dengan beberapa tempat yang agak gelap, saya akan mengesyorkan menggunakan bahagian aluminium foil yang terang.

Pozzobon, V., et al (2020) Matte foil aluminium isi rumah dan ukuran reflektifiti sisi terang: Aplikasi pada reka bentuk pemusat cahaya photobioreactor. Diakses pada 13 April 2020, dari

Langkah 6: Memotong Lubang

Di salah satu sudut, berhati-hati buat potongan yang cukup besar (kira-kira 2cm x 3 cm) agar satu palam dapat dilalui, ini adalah untuk kabel yang akan dilalui pada masa akan datang. Salah satu alat yang saya dapati sangat berkesan untuk memotong kadbod tebal ialah timah-snip. Tetapi anda juga boleh menggunakan pisau atau gunting Exacto.

Catatan: Pada gambar di bawah ini, saya mengetuk ukuran potongan untuk memberikan kekuatan tambahan agar kotak tidak rapuh

Bor lubang kecil di sepanjang sisi kotak untuk pengudaraan dan pelesapan haba yang lebih baik

Langkah 7: Ujian Awal - Tingkah Laku yang Diharapkan

Skru bola lampu konvensional ke soket lampu, gunakan suis yang disediakan pada soket lampu untuk menyalakan dan mematikannya, untuk memastikan penyesuai soket cahaya berfungsi

Langkah 8: Membina Pelindung Mentol UV-C

1. Tujuan Perisai Mentol UV-C adalah untuk menyekat cahaya dari mentol agar tidak bersinar langsung ke atas (ke mata anda ketika anda membuka kotak secara tidak sengaja) dan mengalihkan cahaya ke bawah ke tempat objek yang anda cuba membasmi kuman berada. Rujuk gambar ke-2 dan ketiga sebagai rujukan pemasangan
2. Potong dua keping kadbod untuk membuat 2 reflektor bola lampu, dengan lebar sekitar 8cm dan panjang kira-kira 3.5 kali diameter mentol UV-C pilihan.

3. Lipat ke segitiga kanan di tepi yang lebih panjang, dan lengkung hipotenus segitiga kanan dengan menekan permukaan

   Ini akan memudahkan pemasangan penyesuai cahaya untuk mentol UVC kerana lebih sesuai dengan saiz mentol

4. Letakkan aluminium foil juga di sepanjang sisi hipotenus. Ini adalah reflektor mentol, yang juga bertanggung jawab untuk mengalihkan lampu UV ke bawah dan menyekat cahaya UV dari bersinar dan langsung merosakkan mata pengguna jika peti keselamatan gagal.
5. Catatan: Peti keselamatan gagal termasuk sensor suis dan sensor ultrasonik yang akan mematikan lampu UVC secara automatik semasa kotak dibuka

Langkah 9: Bina Suspensi Bersih

Saya menggunakan beg pakaian untuk jaring, idealnya, anda hanya memerlukan sehelai kain yang tembus cahaya, dan dapat dilihat oleh sensor ultrasonik. Beberapa contoh bahan ini termasuk beg buah (Rujuk gambar ke-4 untuk langkah ini), beg dobi, skrin tingkap, dll.

1. Lipat sisi jaring ke dalam, dan jahit sisi di tempatnya, sehingga tepinya tegap di tepi. Ini akan menjadikan langkah ini lebih mudah (Rujuk gambar pertama untuk langkah ini)

   Anda juga boleh mempertimbangkan untuk melekatkan sisi, tetapi tidak akan sehalus menjahit

2. Bangun bingkai untuk jaring sehingga anda tidak perlu merekatkannya terus ke dinding aluminium, dan mudah-mudahan ini dapat memperbaikinya. Anda boleh membina bingkai ini dari awal dengan menggunakan kadbod, atau menggunakan kotak yang anda dapati dari berpuluh-puluh minuman dalam tin, melubangi bahagian dalam. (Rujuk gambar ke-2 untuk langkah ini)
3. Sebarkan jaring di sepanjang sisi, tempelkan di tempatnya, pastikan jaring rapat (Rujuk gambar ke-3 untuk langkah ini)

Langkah 10: Selesai…

Pemantul cahaya gam yang kami buat sebelumnya, letakkan mentol UV di penyesuai soket cahaya, dan pita (atau gam) ke reflektor. (Rujuk gambar pertama untuk langkah ini)

Pita tanda Bahaya UV di bahagian atas kotak anda, kerana anda tidak mahu tetamu anda membuka kotak ini secara tidak sengaja semasa lampu UV masih menyala. Jauhkan barang ini dari kanak-kanak dan haiwan peliharaan, dan selamat, anda telah selesai!

Tetap Selamat, dan semoga berjaya!

Sekiranya anda mahukan suis keselamatan tambahan, periksa tutorial terlebih dahulu

Langkah 11: Hubungi Saya

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai mana-mana bahagian projek ini, sila komen di bawah dan saya akan berusaha sebaik mungkin untuk menjawabnya:)