DIY Ultraviyole Sterilizasyon Cihazı (UVClean): 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Tanıtım

Herkese merhaba ve ilk dersime hoş geldiniz! Bu adım adım kılavuzda, değnek veya otomatik sterilizasyon odası olarak kullanılabilen kendi ultraviyole sterilizasyon cihazınızı nasıl oluşturacağınızı öğreneceksiniz. UVClean adı verilen cihaz, gözeneksiz yüzeyleri birkaç dakika içinde sterilize edebilen özel bir UVC ampulü kullanır.

Özellikler şunları içerir:

-Sağlam ve ergonomik tasarım

-Orijinal 253.7nm 3.5W UVC ampul

-İki renkli OLED ekran

-Parola korumalı arayüz

-Kapsamlı menü sistemi

-Sürekli el modu ve otomatik zamanlayıcı modu

ÖNEMLİ DÜZENLEMELER: Bunun bu kadar patlayacağını bilmiyordum, ama bir göz atan herkese teşekkürler! Yorumlarda gördüğüm bazı şeylere dayanarak söyleyecek birkaç önemli güncellemem var.

1) Bu cihazı kendi sorumluluğunuzda oluşturun, birçok insanın UV güvenliği hakkında söyleyecek çok şeyi var ve ben kesinlikle bir uzman değilim. Bununla ilgili bazı soruları yanıtlamaya çalışacağım, ancak günün sonunda, bu cihazı oluşturmaya karar vermeden önce UV'ye maruz kalma için gereken güvenlik önlemleri hakkında iyi bir araştırma yapmalısınız.

2) Bu cihaz aslında sterilizatör değil dezenfektandır. Sanitize etme, çoğu organizmanın bir yüzeyden %99,9 oranında uzaklaştırılması işlemidir, sterilizasyon ise bir yüzeyden TÜM organizmaların uzaklaştırılması işlemidir. Bu cihaz tıbbi sınıf değildir ve öyle algılanmamalıdır.

3) Bu cihazın virüsleri ve bakterileri öldürdüğü henüz kanıtlanmamıştır. Yakında test edeceğim, 4. maddeye bakın.

4) Yakında cihazın etkinliğini test edeceğim. Bunu yapmak için bazı bakteri kültürleri yetiştireceğim ve bunları değişen sürelerde cihazıma maruz bırakacağım. Daha sonra bu cihazın onları yok etmede ne kadar etkili olduğunu görmek için bakterilerin büyümesini gözlemleyeceğim. Önümüzdeki haftalarda bu deneyin resimlerini ve videolarını instagramımda ve bu talimatta yayınlayacağımdan emin olabilirsiniz, bu yüzden bizi izlemeye devam edin!

UYARI: Bu cihaz, insan derisine ve gözlere zararlı UVC radyasyonu yayar. Ampul devresi test edilirken ve cihaz elde taşınır modda çalıştırılırken uygun UV koruyucu gözlükler ve tüm vücut cilt kaplamaları kullanılmalıdır. Bu cihaz, herhangi bir hayvanın veya korunmasız insanların varlığında çalıştırılmamalıdır. Bir güvenlik önlemi olarak, yetkisiz kullanıcıların ampulü açmasını önlemek için cihazı devreye almak için bir şifre girilmelidir.

Tüm CAD, kod ve devre şemaları orijinal olarak COVID-19 salgını ışığında benim tarafımdan oluşturuldu. Herhangi birinizin daha iyi hale getirmek için herhangi bir önerisi varsa veya kendi değişikliklerinizi yapmak istiyorsanız, lütfen bunu yapın ve bana her şeyi bildirin! Bir tane yapmaya karar verirseniz, lütfen bana bir resmini gönderin!

Benim hakkımda:

Benim adım Henry Mayne ve şu anda Boston'daki Northeastern Üniversitesi'nde elektrik mühendisliği 3. sınıf öğrencisiyim. Oda arkadaşım ve ben bunun gibi projeler yapmaktan zevk alıyoruz ve fikirlerimizi iletmek istiyoruz, bu yüzden diğer projelerimizden ve yaptığımız şeylerden bazılarını görmek için lütfen Instagram sayfamıza göz atın. Kariyer geçmişimi öğrenmek istiyorsanız, LinkedIn sayfama göz atın.

Gereçler

Gerekli aletler:

-3 boyutlu yazıcı

-Lazer kesici veya testere

-Multimetre

-Havya

-Lehim fitili veya lehim emici

-Sıcak yapıştırıcı tabancası

- Çakmak veya sıcak hava tabancası

-UV lazer gözlükleri

-Ağır iş eldivenleri

-Yardımcı Eller

-Alyen anahtarı

-Tornavida

-Makas

-kesin-o bıçak

-Psese

-Tel striptizcileri

Genel Malzemeler:

-PLA filamenti (herhangi bir renk)

-Alüminyum bant

-Elektrik bandı

-Rosin çekirdek lehimi

-Sıcak tutkal

-Süper yapıştırıcı

-8x 20mm M3 cıvata

-18x 10mm M3 cıvata

-26x M3 fındık

-Örgülü bakır tel

-Isıyla daralan makaron

-2 mm kalınlığında şeffaf akrilik

Elektronik Bileşenler (Çalışması için tam olarak bu parçalar olmalı, linkleri vereceğim):

-GTL-3 UVC ampul

www.amazon.com/gp/product/B07835252H/ref=p…

-E17 takılabilir ampul duy (bu EXACT duyunu almanız baskıya uyması açısından çok önemlidir)

www.amazon.com/gp/product/B07J4ZTYWZ/ref=p…

-Güç kaynağı (bu TAM güç kaynağını almanız çok önemlidir, aksi takdirde sorun yaşarsınız)

www.amazon.com/gp/product/B083DSPRQG/ref=p…

-Boost dönüştürücü kartı (bu EXACT kartını almanız çok önemlidir, aksi takdirde sorun yaşarsınız)

www.amazon.com/gp/product/B07RT8YXSH/ref=p…

-MOSFET Yüksek güç anahtar kartı

www.amazon.com/gp/product/B07XJSRY6B/ref=p…

-3x 150 ohm 5W dirençler

Bunları yerel elektronik mağazamdan aldım, ama belki internette biraz bulabilirsin

-Arduino nano

www.amazon.com/gp/product/B07KCH534K/ref=p…

-Döner kodlayıcı modülü

www.amazon.com/gp/product/B07YFPV5N4/ref=p…

-Geçiş anahtarı

www.amazon.com/gp/product/B079JBF815/ref=p…

-OLED ekran

www.amazon.com/gp/product/B072Q2X2LL/ref=p…

-2.1 mm namlu jakı

www.amazon.com/gp/product/B074LK7G86/ref=p…

-Küçük piezo buzzer

www.amazon.com/Gikfun-Terminals-Passive-El…

1. Adım: Parçaları 3D Bastırın

İlk adım oldukça basittir, özel 10 parçanın tümünü yazdırmak için sağlanan.stl dosyalarını ve uygun yatak boyutuna sahip bir 3D yazıcıyı kullanın (2 pencere paneli ve 2 örtü plakasına ihtiyacınız olacak). Özellikle büyük örtü panelleri için, her baskıdan önce baskı yatağınızı düzleştirdiğinizden ve izopropil alkolle sildiğinizden emin olun. Her seferinde bir parça yazdırmanızı öneririm, çünkü yazıcınız benimki gibi bir şeyse arızalanmaya meyilli olabilir. Tüm parçaları yazdırmak için hafta sonu biraz zaman ayırın çünkü tamamlanması saatler sürecektir. Son olarak, gözetimsiz bırakılırsa yangın tehlikesi oluşturacağından 3D yazıcınızı sürekli olarak izlediğinizden emin olun.

Adım 2: Örtüyü Alüminyum Bantla Lamine Edin

Bir rulo alüminyum bant, makas ve tam bir bıçak kullanarak ön plakanın, arka plakanın, sol ve sağ omurganın, her iki koruma plakasının ve her iki pencere panelinin içini lamine edin. Bu, ampulden gelen ışığı sterilizasyon alanına yönlendirmeye yardımcı olacak ve ayrıca ampul ve dirençler için büyük bir ısı emici görevi görecektir. Bunu kolaylaştırmak için, çok fazla kesmeyi önlemek için önce geniş alanları tüm bant parçalarıyla kapatmaya çalışın. Parçalar kapatıldıktan sonra, kenarları ve delikleri kesmek için tam bir bıçak kullanın.

Adım 3: Akrilik Pencereleri Kesin ve Kurun

Bir testere veya varsa lazer kesici kullanarak, pencere panellerindeki dikdörtgen girintilere sığacak uygun boyutta akrilik paneller kesin. Ardından, parçaları girintilere yerleştirin ve kenarlar boyunca bir miktar süper yapıştırıcı sürün. Düzgün yapılırsa, süper yapıştırıcı çatlaklara kendiliğinden sızacak ve pencere sıkıca sabitlenecektir. Sadece az miktarda tutkal kullandığınızdan emin olun ve yapışkan parmak izi bırakmamak için akriliğe dokunmayın. Süper yapıştırıcıyı uyguladıktan sonra parçaları düz bir yüzeyde 24 saat kurumaya bırakın. UVC radyasyonu akrilik panellerden geçmeyecek, ancak ampulden gelen görünür mavi ışık geçerek cihaza havalı bir görünüm kazandıracaktır.

Adım 4: Örtüyü Birleştirin

3x 20mm M3 cıvata, 16x 10mm M3 cıvata ve 19x M3 somun kullanarak yeni lamine ve pencereli örtüyü monte edin. Sol ve sağ omurga parçalarını orta deliğe 20 mm'lik bir cıvata ile birbirine takarak başlayın. Ardından, ön ve arka plakaları yerlerine kaydırın ve kalan iki 20 mm cıvatayla her birini sabitleyin. Arka plaka, üzerindeki 3 delikten tanınabilir ve tutacağın gideceği tarafa monte edilmelidir. Şimdi, 16 adet 10mm M3 cıvatayı kullanarak iki büyük örtü plakasını ve pencere panellerini takın. Her şeyi güvende tutmak için tüm cıvataları sıkın.

Adım 5: UVC Ampulünü ve Yüksek Güç Dirençlerini Takın

50 ohm eşdeğer bir direnç elde etmek için 3x 150 ohm 5W dirençleri paralel olarak lehimleyin. 1 yerine üç direnç kullanmanın nedeni, her bir direnç üzerinden harcanan gücü azaltmak ve termal kütleyi arttırmaktır. Ampulün düzgün çalışması için dirençlerin oldukça fazla güç harcaması gerekir, eğer sadece bir direnç kullanılacak olsaydı, aşırı derecede ısınır ve yangın tehlikesi oluştururdu. Ardından, 50 ohm eşdeğer direnci, yukarıdaki resimde görüldüğü gibi uygun kablo uzunluklarıyla E17 ampul soketiyle seri olarak lehimleyin. Kalan iki 10 mm M3 cıvatayı kullanarak E17 ampul duyunu muhafazanın içine sabitleyin ve dirençleri doğrudan yuvanın altına sabitlemek için bir parça alüminyum bant kullanın. Ardından, iki tel ucunu arka plakanın ortasındaki delikten geçirin. Sonunda, kefenin içi yukarıdaki resimdeki gibi görünmelidir. Ampul ve dirençlerin kablo bağlantılarında herhangi bir karışıklık varsa, verilen devre şemasına bakın.

Adım 6: Arduino'yu Programlayın

Sağlanan kodu Arduino nano'nuza yükleyin, kodumu istediğiniz gibi değiştirmekten çekinmeyin, hatta sıfırdan kendinizinkini yazın. Başkalarının ne bulduğunu görmek beni heyecanlandırıyor. Yükleme yapabilmek için öncelikle Arduino IDE'nize Adafruit_SSD1306 ve Adafruit_GFX kitaplıklarını kurmalısınız. Cihaz için varsayılan şifre 3399'dur, eğer şifreyi değiştirmek istiyorsanız bu adımda yapmalısınız. Yukarıdaki resimde görülen koddaki bölümü bulun ve şifrenin dört rakamını beğeninize göre değiştirin. Memnun kaldığınızda, Arduino IDE'deki yükleme düğmesine basın ve yükleme tamamlandı yazana kadar bekleyin.

7. Adım: Elektronikleri Breadboard Üzerinde Test Edin

Sağlanan bağlantı şemasını ve önceden programlanmış Arduino'yu kullanarak, büyük bir devre tahtası üzerinde tüm doğru bağlantıları yapın. Ampulü açarken UVC gözlükleri ve tam vücut cilt koruması takmayı unutmayın, UVC insan cildi ve gözleri için zararlıdır ve ampule doğrudan maruz kalmayı sınırlamak son derece önemlidir. Her şey beklendiği gibi çalışıyorsa, bir sonraki adıma geçebilirsiniz. Kablolama bazen zor olabilir ve bağlantıları doğru yapmak ve nasıl çalıştıklarını anlamak için bu adımda zaman ayırmanız önemlidir. (Feragatname: Bu resimdeki bazı parçalar erken prototip parçalardır, ancak konsept aynıdır)

Adım 8: Elektroniği Sapa Bağlayın ve Takın

Bu, tüm projedeki en zorlu adım olacak. Çok fazla bağlantı ile lehimleme ve kablolama projelerinde çok fazla deneyiminiz yoksa, bundan önce biraz pratik yapmanızı öneririm. Telleri nasıl soyacağınızı, güçlü lehim bağlantıları yapmayı, ısıyla daralan makaronları kullanmayı ve özellikle her şeyi düzenli tutabildiğinizden emin olun. Bunu kendim için oldukça zorlaştırdım çünkü sadece bir renk telim vardı, ama gerçekten dışarı çıkıp bir sürü farklı renk almanızı öneririm. Havyayı çalıştırmadan önce bile yapılması gereken bazı önemli şeyler var. Yapılması gereken ilk şey, OLED ekranın arkasındaki pimleri ekranın arkasına paralel olacak şekilde ve alta doğru bakacak şekilde bir pense kullanmaktır. Yapılacak ikinci şey, döner kodlayıcı kartının fazla kenarlarını kavramaya sığacak şekilde kesmek için bazı pense kullanmaktır. Artık bu önemli adımlar tamamlandığında, havyayı açın ve biraz lehim fitili veya bir lehim emici alın. Bu araçları kullanarak hem döner kodlayıcı kartından hem de Arduino nano'dan tüm pimleri çıkarın. Ardından, uzun kabloları sesli uyarıya, ekrana ve kodlayıcıya bağlamak için telli kablo ve ısıyla daralan makaron kullanın. Bu yapıldıktan sonra, ekranı ve sesli uyarıyı yerine sabitlemek için sıcak tutkal tabancası kullanın ve kodlayıcıyı yerine vidalayın. Şimdi, bir çift yardım eli kullanarak, kabloları uzunlamasına kesin ve nano'ya tek tek lehimleyin, bağlantı noktalarınızı iki kez kontrol ettiğinizden ve her şeyi ısıyla daralan makaron ve elektrik bandıyla iyi bir şekilde yalıttığınızdan emin olun. Tüm kablolarınızın mümkün olduğu kadar kısa olması son derece önemlidir, aksi takdirde kavramada her şeyin sığması için yeterli alan olmayacaktır. Ardından, jakı bol miktarda sıcak tutkalla sabitleyerek namlu jakını ve güç düğmesini bağlayın. Son kısım için, boost dönüştürücüyü ayarlayarak başlamanız gerekir. Bunu yapmak için, yükseltici dönüştürücünün VIN terminallerini 5V'luk bir güç kaynağına bağlayın ve VOUT terminallerindeki voltajı okumak için bir multimetre kullanın. Küçük mavi potansiyometreyi bir tornavidayla VOUT'taki voltaj 25V okuyana kadar çevirin. Ardından, MOSFET kartındaki vidalı terminalleri kullanarak, ayarlanmış yükseltici dönüştürücü, MOSFET anahtarı ve ampul tertibatını devrenin geri kalanına bağlayın. Son bir önlem olarak, kısa devreyi önlemek için güçlendirici dönüştürücüyü ve MOSFET kartını elektrik bandıyla tamamen kapatın.

9. Adım: Son Montajı Tamamlayın

Her şeyi tamamen kapatmadan önce, fişi takmadan önce kısa devre olmadığından emin olarak elektroniği test edin. Her şey beklendiği gibi çalışıyorsa, Arduino'yu, dönüştürücü dönüştürücüyü ve MOSFET kartını yakındaki tutma yerinin tabanına sokun. güç jakı. Hepsini bir araya getirmeye çalışmadan önce, fazla teli tutma yerindeki açık alanlara sıkıştırmaya çalışın. Birleştirmeye, tutamağın yarısını örtü üzerindeki montaj noktasına koyarak başlayın ve yerine sabitlemek için iki adet 20 mm M3 cıvatayı montaj deliklerinden geçirin. Ardından, tutamağın diğer yarısını yerine getirin ve iki cıvataya doğru itin. Ardından, kalan üç 20 mm M3 cıvatayı tutamağın her iki yarısından geçirin. Küçük bir tornavida kullanarak, fazla kabloları tamamen kapanana kadar tutamağın içine itin. Son olarak, somunları cıvatalara geçirin ve montaj tamamlanana kadar sıkın!

Adım 10: Yeni Kreasyonunuzu Kullanmanın Keyfini Çıkarın

Bu cihazı kullanırken uygun UV güvenlik yönergelerini izlediğinizden emin olun ve ampul dirençleri oldukça ısınabileceğinden, açıkken asla gözetimsiz bırakmayın. Bununla birlikte, onu kullanmanın keyfini çıkarın ve tasarımım hakkında çok sayıda faydalı geri bildirim almayı umuyorum!

İlk Kez Yazar Yarışmasında İkincilik