دائرة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية لتطهير المواد المنزلية

يشرح المنشور صنع دائرة بسيطة ورخيصة وفعالة للأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة فوق البنفسجية C باستخدام الأشعة فوق البنفسجية أو UV-C. الفكرة طلبها السيد شاه (كريستين).

استخدام الأشعة فوق البنفسجية ضد فيروس كورونا

يمكن تطبيق دائرة التعقيم UV-C الموضحة أدناه بشكل فعال لتطهير جميع المواد الخارجية مثل الهواتف المحمولة والخضروات والملابس والأحذية والساعات أو أي مادة معرضة للإصابة بفيروس كورونا.

يمكن أيضًا استخدام الأشعة فوق البنفسجية UV-C لتطهير جميع المواد الغذائية المشتراة من السوق لضمان تعقيمها جيدًا من جميع أنواع مسببات الأمراض والبكتيريا وحتى فيروس كورونا.

ليس للأشعة فوق البنفسجية أي تأثير سلبي على المواد الغذائية ، لذلك يمكن استخدامها بأمان لتطهير المواد الغذائية مثل العصائر وعصير التفاح ، وكذلك الحبوب والجبن والمخبوزات والأطعمة المجمدة والفواكه والخضروات الطازجة والسوائل منتجات البيض ، من بين المواد الغذائية والمشروبات الأخرى - تتم معالجتها باستخدام UV-C ،

المواصفات الفنية

السيد المحترم،
أنا أحب بلوق الخاص بك. أقضي الكثير من الوقت في البحث عن الدائرة لمفتاح مؤقت العد التنازلي لـ 120 فولت ولكن لا يمكنني العثور عليها. هل يمكنك تحميل واحدة أو يمكن أن ترشدني لنفسه؟

أنا حقا بحاجة الى مساعدتكم. هل يمكنك أن تعطيني دائرة لمؤقت العد التنازلي لوحدة التيار المتردد 120 فولت. لقد حاولت حقًا في مدونتك العثور على واحد ولكني فشلت. من فضلك أعطني دائرة إذا استطعت. شكرا جزيلا لك

أنا أصنع مطهرًا واحدًا للأشعة فوق البنفسجية لتطهير المواد من فيروس كورونا. أرغب في الحصول على مؤقت للعد التنازلي في ذلك الذي يمكنه العد التنازلي من ثانيتين إلى دقائق. أريد توصيله بـ 120 فاك. لنفترض أنني أريد وضع جهاز iphone في هذا الجهاز لمدة 3 دقائق و 20 ثانية لغرض التعقيم بعد ذلك الوقت تتوقف الأجهزة عن العمل.
شاه

ما هي الأشعة فوق البنفسجية

يتم إنشاء الأشعة فوق البنفسجية (UV) على شكل إشعاع كهرومغناطيسي يتراوح طوله الموجي من 10 نانومتر إلى 400 نانومتر (750 تيرا هرتز).

هذا الطول الموجي أقصر من الضوء المرئي الطبيعي لدينا ولكنه أطول من الأشعة السينية.

يحتوي ضوء الشمس أيضًا على محتوى من الأشعة فوق البنفسجية ، والذي يمثل حوالي 10 ٪ فقط من إجمالي الإشعاع الكهرومغناطيسي المتولد عن الشمس.

تشمل المصادر الأخرى الأكثر فعالية للأشعة فوق البنفسجية الأقواس الكهربائية والمصابيح الخاصة ، على سبيل المثال مصابيح بخار الزئبق ومصابيح الدباغة والأضواء السوداء.

على الرغم من أن الأشعة فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية الأطول لا يُنظر إليها حقًا على أنها إشعاع مؤين بسبب عدم وجود طاقة كافية لفوتوناتها لتأين الذرات ، إلا أن هذا قد يؤدي إلى تفاعلات كيميائية مع العديد من العناصر التي تسبب توهج هذه العناصر أو تألقها.

نتيجة لذلك ، تميل النتائج الكيميائية والبيولوجية للأشعة فوق البنفسجية إلى أن تكون أكثر بكثير من التأثيرات الأخرى الناتجة عن عناصر التسخين ، أو التأثيرات من تطبيقات الأشعة فوق البنفسجية الأخرى بسبب تفاعلاتها مع المواد العضوية.

أنواع الأشعة فوق البنفسجية

نظرًا لطولها الموجي القصير ، فإن الضوء فوق البنفسجي (UV) غير مرئي للعين البشرية. يمكن تقسيمه إلى ثلاثة أنواع أساسية: UVA و UVB و UVC. يتراوح الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية من 315 إلى 400 نانومتر ، ويتراوح الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية باء من 280 إلى 315 نانومتر ، والأشعة فوق البنفسجية - ج بين 100 إلى 280 نانومتر.

هذا هو النوع الثالث من الأشعة فوق البنفسجية UV-C الذي يعمل بشكل أكثر فاعلية كمطهر ، نظرًا لقدرته على إحداث ضرر سريع وأقصى لأي مادة DNA أو RNA تقع في نطاق ملامستها .

الأشعة فوق البنفسجية التي يبلغ طولها الموجي بين 100 نانومتر و 280 نانومتر لديها القدرة على تفجير الحمض النووي للبكتيريا والفيروسات والجراثيم مما يتسبب في تعطيل خلاياها على الفور.

يمكن أن يمزق بسهولة بروتين RNA لأي فيروس ، حتى فيروس كورونا ، وبالتالي يمكن تطبيقه بشكل فعال لأغراض التعقيم ضد الرواية. جائحة فيروس كورونا .

يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية في العديد من تطبيقات التعقيم في معالجة المياه والهواء ، ولكنها تعمل بشكل أساسي بشكل أفضل في عملية التطهير التي تقضي على جميع أشكال الكائنات الدقيقة غير الكيميائية.

ومع ذلك ، بما أن جلد الإنسان يحتوي أيضًا على مادة DNA ، يمكن أن يكون شديد التأثر بالأشعة فوق البنفسجية التي تسبب الحروق وتلف الجلد وسرطان الجلد.

لذلك يجب تجنب ملامسة الجلد للأشعة فوق البنفسجية من أي مستوى. يجب تنفيذ عملية التطهير فقط داخل حاوية محمية بشكل جيد مع المواد المطلوبة المعبأة بداخلها والتي تحتاج إلى تطهير.

يجب أن تقرأ: مصابيح التطهير UVC التي يمكن إبطال مفعول فيروس كورونا ومع ذلك فهو آمن للبشر.

مواصفات اللمبة النموذجية

هناك العديد من المتغيرات من المصابيح ، ومصابيح LED التي تم إنشاؤها خصيصًا لتوليد نوع الأشعة فوق البنفسجية من النوع C ، ويمكن استخدامها في صنع مطهر الأشعة فوق البنفسجية المقترح ، لتطهير مادة منزلية محددة.

لمبة UV-C الشائعة والفعالة والرخيصة هي لمبة مبيد الجراثيم UV 3 وات ، كما هو موضح أدناه ، ولها المواصفات التالية

• نوع العنصر: مصابيح الأشعة فوق البنفسجية UV-C
• الجهد: 85-265 فولت
• is_customized: نعم
• إصدار الشهادات: CE، LVD، RoHS
• درجة الحرارة: أبيض دافئ (2700-3500 كلفن)
• الميزات: مبيد للجراثيم
• متوسط ​​العمر (ساعات): 1000
• الضمان: 1000 ساعة
• النوع الأساسي: E17
• القوة الكهربائية: 3 واط

سيركويت دسكريبتيون

المطهر UV-C هو جهاز ينظف أو يطهر (عن طريق تطهير) السطح الملامس من جميع الميكروبات والبكتيريا والجراثيم المحتملة التي قد تكون موجودة داخل شقوق المادة.

نظرًا لأن الكائنات المرتبطة بنا قد تنتقل مع المالك عبر أماكن مختلفة ، فإنها تصبح عرضة لتوفير مأوى مريح لفيروس مثل فيروس كورونا.

صنع معقم الأشعة فوق البنفسجية المقترح في الواقع أمر سهل للغاية ، يتعلق الأمر بتصنيع العلبة أكثر من الإلكترونيات.

يمكن شراء لمبة الأشعة فوق البنفسجية التي هي في الواقع لمبة الأشعة فوق البنفسجية المطهرة الجاهزة بسهولة أو من خلال المتاجر عبر الإنترنت ، وستجد مجموعة واسعة من هذه المصابيح ، يمكن اختيار المصباح الصغير بشكل معقول بالمواصفات التالية.

يمكن رؤية صورة لمبة الأشعة فوق البنفسجية في الصورة أعلاه.

يظهر أدناه صندوق DIY UV-C بسيط ، والذي يمكن لأي شخص في المنزل بناؤه. يمكن أن يكون الصندوق صندوقًا خشبيًا بورق الألمنيوم الملصق على السطح الداخلي. يمكن تركيب لمبات الأشعة فوق البنفسجية كما هو مبين في الصورة. كمية البصيلات هي مسألة اختيار ، قد تؤدي الأرقام الأعلى إلى زيادة الفعالية ضد الفيروسات.

من بين جميع المواد الأخرى ، قد يكون الهاتف المحمول الخاص بنا هو الأكثر عرضة للإصابة بفيروس كورونا أو إيوائه ، لذلك سنناقش طريقة استخدام حاوية تعتمد على الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن استخدامها لتطهير الهاتف المحمول ، أو أشياء أخرى مماثلة من جميع الميكروبات المحتملة .

صنع خزانة مطهر الهاتف الخليوي UV

يمكن أن يتم ذلك بألواح أكريليك مقطوعة ومختومة بشكل مناسب. بشكل أساسي ، صندوق أكريليك مستطيل شفاف أو ملون قادر على حمل مصباحين من الأشعة فوق البنفسجية عموديًا ويحتاج الهاتف الخلوي في المنتصف إلى تصنيعه وربطه كما هو موضح في الصورة التالية.

يمكن رؤية مصباحين للأشعة فوق البنفسجية مثبتين فوق صندوق خشبي صغير. إذا تم استخدام عداد للعد التنازلي في التصميم ، فيمكن وضعه داخل هذا الصندوق الخشبي الموصّل بالمصابيح كما هو موضح في دائرة مؤقت العداد التالية.

إذا كان المفتاح اليدوي ON / OFF مطلوبًا عشرة ، يمكن التخلص من دائرة المؤقت وتوصيل المصباحين بالتوازي مباشرة مع سلك التيار الكهربائي.

يجب أن يحتوي الصندوق الأكريليكي على بعض الأعمدة المسقطة في الأسفل وعلى الجدران بحيث يمكن إدخال الهاتف الخلوي بين هذه الأعمدة والوقوف منتصبة.

من شأن الوضع أعلاه أن يسهل التعرض الأمثل لمصباحي الأشعة فوق البنفسجية الموجودان على بعد بضعة مم من الهاتف الخلوي

حلبة العد التنازلي

يمكن ربط مؤقت العد التنازلي الاختياري بمجموعة معقم الهاتف الخلوي بالأشعة فوق البنفسجية أعلاه لإيقاف تشغيل المصابيح تلقائيًا بعد وقت محدد مسبقًا.

يمكن دراسة وصف الدائرة بالكامل وقائمة الأجزاء في هذه المقالة.

يحتاج كل من الأشعة فوق البنفسجية ببساطة إلى التوصيل بالتوازي مع بعضهما البعض ، وفي سلسلة مع التيرستورات كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.

مخطط الرسم البياني

صندوق التطهير بالأشعة فوق البنفسجية مع الموقت

يشبه مفهوم التطهير التالي القائم على الأشعة فوق البنفسجية أيضًا ما سبق ، باستثناء IC وهو IC 555 هنا. إلى جانب الموقت التلقائي ، يتميز التصميم أيضًا باستخدام مرحل القصب الذي يضمن عدم تشغيل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية أبدًا عندما يكون باب الخزانة في حالة مفتوحة.

يمكن فهم عمل الدائرة بمساعدة النقاط التالية.

IC 555 سلكي كمعيار متعدد الهزاز أحادي ، تعمل بالطاقة من خلال مستقر دائرة إمداد الطاقة غير المحولة ، تتكون من C3 ، C4 ، 0.33 فائق التوهج ، وديود زينر 12 فولت.

بمجرد أن يتم تشغيل الدائرة من أنابيب التيار المتردد ، فإن التيار المستمر بجهد 12 فولت عبر التيار الأحادي يقوم على الفور بتشغيل الدائرة عبر مكثف 1 فائق التوهج المتصل بالدبوس 2 من IC. يقوم المكثف بتثبيت دبوس 2 من IC مؤقتًا لتنشيط خرجه من pin3 بإمداد إيجابي.

ينشط العرض الإيجابي في pin3 التيرستورات ومصباح الأشعة فوق البنفسجية.

يبدأ الآن monostable العد ، واعتمادًا على قيم C1 و R2 ، يظل pin3 و triac في وضع التشغيل لفترة محددة من الوقت. عندما ينقضي الوقت ، يصبح pin3 صفراً ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل التيرستورات ومصباح الأشعة فوق البنفسجية.

يمكننا أيضًا رؤية ملف تتابع القصب متصلة في سلسلة مع الخط الموجب لتوريد المدخلات.

يقترن مرحل القصب هذا بمغناطيس مرتبط بآلية باب خزانة صندوق الأشعة فوق البنفسجية. طالما أن الباب في وضع الفتح ، يتم سحب المغناطيس بعيدًا عن مرحل القصب ، مما يتسبب في بقاء جهات الاتصال الخاصة به مفتوحة ، وإيقاف تشغيل التيار الأحادي. عندما يتم إغلاق الباب ، يتم سحب المغناطيس بالقرب من مرحل القصب ، مما يجبر جهات الاتصال الخاصة به على الإغلاق ، وتشغيل مصدر الإمداد للأحادي. يتم الآن تشغيل monostable ، مما يؤدي إلى تنشيط المؤقت ومصباح UV للإجراءات المقصودة.

لعملية DC:

لتشغيل التيار المستمر باستخدام بطارية 12 فولت ، يمكن استخدام النوع التالي من المصباح:

لا يظهر عداد هنا ، يمكن ببساطة توصيل الوحدة بأي بطارية سيارة بجهد 12 فولت وتشغيلها لفترة محددة من الوقت داخل حاوية غير شفافة مع الجهاز الذي يحتاج إلى التعقيم. بعد ذلك يمكن فصل الوحدة.

مراجع: بي بي سي و nytimes