Maszk újjászületett doboz: Új élet a régi maszkokhoz: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Létrehoztunk egy megfizethető, otthoni készletet, amely meghosszabbítja a maszkok élettartamát, így a közösség segítésével csatlakozhat a járvány elleni küzdelemhez

Közel öt hónapja született meg a használt maszkok megújításának ötlete. Manapság, bár a COVID-19 számos országban nem tűnik komolynak, a világ nagy része továbbra is szenved nemcsak a testektől, hanem a társadalom szerkezetétől is. Itt hivatkozom néhány rekordra a projektoldalunkról, a Mask Aid Projectből, hogy elmondjam, miért kezdtük el.

A Mask Aid Project csapata:

Kalimov Lok

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Köszönet Dr. Jian-Feng Chennek, a kínai mérnöki akadémikus akadémikusának és csapata tagjainak. A folyamatunkat az egyszer használatos maszkok biztonságos újrafelhasználásáról szóló jelentésükre alapoztuk. Ugyanez az előrelépés a Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ által. (Lásd a 2. képet)

Dana Mackenzie újrafelhasználásának szakértői, Dana Mackenzie, Jian-Feng Chen professzor és a Pekingi Vegyipari Technológiai Egyetem munkatársainak kutatásaival. Egy másik hasznos információforrás, amely segített a folyamatunk érvényesítésében, a Stanfordi fehér könyv. ? És hányszor? írta: Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Köszönöm csapattársamnak, Torrey Nommesennek. A nyelvtani korrekció és a kifejezési módok nélkül nem tudtam volna az egészet angol anyanyelvű módon megosztani.

Ha először el szeretné olvasni a "hogyan kell építeni" című részt, akkor kihagyhatja ezt a részt, és átugorhat az anyagra.

Ötlet születik

Kalimov Lok (hivatkozás:

Amikor hazám vészhelyzetet hirdetett, rossz érzésem támadt, hogy nem tudom rátenni az ujjamat. Ekkor nem igazán tudtam a fejem köré tekerni - ködben voltam. 2020 január 23 -án volt.

Másnap édesanyám Magyarországról jött Sanghajba, hogy velem ünnepelje a Tavaszi Fesztivált. Amikor felvettem a Pudong repülőtéren, arcmaszk volt rajta. Másnap hallottuk, hogy a kormány karantént vezetett be. Édesanyám biológia tanár volt Makaóban, így rájött, hogy a helyzet nagyon gyorsan súlyosbodhat, mert Makaó a világ legnagyobb népsűrűsége. Azt is tudta, hogy nagyon nehéz lesz megállapítani, ki hordozza a vírust, hacsak nem diagnosztizálják őket. A maszk viselése nemcsak önmagunk, hanem mások biztonsága érdekében is szükséges volt. Így két nap múlva visszament Makaóba, hogy 70 maszkot vegyen nekem. Magyarországon vásárolta őket, de „Made in China” feliratúak voltak. Anyámnak köszönhetően engedelmeskedhettem Kínában a törvényeknek, és a karantén idején maszkban mehettem a szabadba. Később ezeket a maszkokat használhattam tesztelésre.

Mivel az emberek jóval hosszabb ideig maradtak otthon, mint korábban, sokat tanultak a vírusról a TV -ből és az internetről. Lassan tudatosult bennem, hogy mi az a rossz érzés, amit korábban tapasztaltam: bár Kínában többen fertőződtek meg, mint bárhol máshol, hamarosan világméretű járvány lesz. Kína a világ legnagyobb arcmaszk -gyártója, és legtöbbjük Xiantaóban, Wuhan melletti városban készül. A világ maszkellátása a járvány zéró földjéről érkezett.

Az emberek elkezdték kérdezni: „Milyen nehéz lehet maszkot készíteni?” Hamar rájöttünk: egy gép fél másodperc alatt varrhat maszkot, de egy hét vagy néha akár fél hónap is eltelik, mire készen állnak használat. A maszkokat epoxi -etángázzal sterilizálni kell, majd a maszkot természetesen szellőztetni kell a szállításhoz szükséges csomagolás előtt. Amíg várták a maszkok elkészítését, az emberek egyedül voltak. Világossá vált, hogy a legjobb esetben Valentin -nap lesz, mielőtt új maszkok állnak rendelkezésre.

Kiszámoltam, hány maszkra lesz szüksége a kínai embereknek. Később újra kellett gondolnom, mivel világméretű járvány lett. Megdöbbentem. Számításaim szerint naponta több mint 500 millió maszkot kellett előállítanunk! Azt hiszem, ez volt a fő oka annak, hogy a kormány fel akarta melegíteni az embereket, hogy otthon kell maradniuk. Örömmel állapíthatom meg, hogy Kínában a legtöbb ember otthon maradt.

De a túléléshez ki kell mennünk a szabadba. Ki kell mennünk ételt vásárolni, és amikor kimegyünk, maszkot kell viselnünk. De ha hiányoznak a maszkok, mit tehetünk? Néhányan megpróbáltak ártalmatlanító maszkot forralni, vagy alkoholt permetezni rájuk a fertőtlenítés érdekében. Az orvosok figyelmeztettek minket, hogy ez tönkreteheti a maszkot. Ez rendes textilmaszkhoz megfelelő, de N95 vagy PM2.5 maszkoknál nem működik. Az N95 maszk nemcsak a szűrő sűrűsége miatt blokkolja a vírust, hanem statikusan fel is kell tölteni a részecskék felfogásához. Ezt a járvány előtt nem sokan tudták. Az alkohol használata feloldja a középső réteget, a forró víz pedig eltávolítja a maszk használatához szükséges statikus elektromosságot. A maszk fertőtlenítésének egyetlen elfogadható módja az UVC fény vagy forró, száraz levegő alkalmazása. Így nem károsítja annyira a maszkot, mert nem távolítja el a statikus töltést a maszkok fertőtlenítése közben. Az áram egy -két nap elteltével még mindig eloszlik, de ez még mindig jobb védelem, mint egyáltalán nem fertőtleníteni.

Tehát találhatnánk módot egy maszk feltöltésére? Ha fertőtleníthetjük és feltölthetjük őket, akkor legalább 90% -ban megújulhatnak. Minél többen tették ezt, annál kisebb volt a hiány és a pánik a járvány első szakaszaiban.

Elkezdtem kutatni annak lehetőségét, hogy otthon készítsek egy apró gyárat, és volt egy rálátásom. Egy hétköznapi gyár epoxi -etánt használ a maszk varrása után, mert hatékonyabb, tekintettel az általuk gyártott maszkok számára. Varrás előtt nem tudják sterilizálni a ruhát, mert a gépek szennyeznék a maszkot. Otthoni használatra azonban a termelési volumen nem lenne tényező. Talán teljesen fertőtleníthetjük a használt maszkot anélkül, hogy aggódnunk kellene a statikus elektromosság eltávolítása miatt, majd később újra feltölthetjük.

Megnéztem a nagyfeszültségű statikus elektromos töltőgépek árát, és csalódott voltam. Az egyetlen, amit találtam, ipari használatra volt. Amellett, hogy túl nagyok, a rendelkezésre álló egységek ára egyre drágább lett, mert a gyáraknak több maszk gyártására volt szükségük. Biztos voltam benne, hogy van más megoldás is, azon kívül, hogy egy teljes körű maszkot viszünk be otthonunkba vagy egy közösségi központba. Hordozhatóvá vagy legalább asztali méretűvé kellett tennem, és megfizethetővé kellett tennem, hogy az emberek apró gyárakká tegyék a helyüket, és a járvány korai szakaszában megmentsenek.

Így összefogtam egy nemzetközi csapatot, hogy segítsenek nekem. Én, Kalimov Lok, elvileg kísérletezem, és elkészítem a prototípust. Jason Liang, a PVCBOT gyártója csapdába esett Yichangban, Hubei -ban, Wuhan közelében, ezért piackutatást és kísérletezést végez. Torrey Nommesen egy amerikai, aki jelenleg Dél -Afrikában van karanténban, és weboldalunkat készíti, valamint angol nyelvű sajtóval segíti projektünket. Daniel Feng, Guangzhou ipari tervezője a prototípus felépítése után a tervezés véglegesítésén dolgozik. John Lee, Zhongshan professzora segít nekünk a gyártásban és a gyártásban. Március óta dolgozunk. Ha szeretnénk követni utunkat, online közzétesszük a haladásunkat a https://maskaidproject.com/ címen

Kellékek

Hardver alkatrészek

1. nagyfeszültségű erősítő DC 5V bemenet és 400KV kimenet × 1
2. LM2596 modul DC-DC 12V/5V szabályozó × 2
3. Kapcsoló tápegység AC 110/220V DC 12V 100 watt × 1
4. Kapcsoló tápegység AC 110/220V DC 5V 3,5 watt × 1
5. DC ventilátor DC 12V 0,6A × 1
6. PTC fűtés AC 220V 300 watt × 1. A 110 V -os váltóáramra válthat attól függően, hogy hol él.
7. DHT11 hőmérséklet- és páratartalom -érzékelő × 1
8. relé DC 5V vezérlés, 4 csatlakozó × 6
9. SS14 dióda SMD csomag × 7
10. S8050 trióda SOT-23 csomag × 6
11. 0603 LED 0603 SMD csomag × 6
12. 300 ohmos ellenállás 0805 SMD csomag × 6
13. 10K ohmos ellenállás 0603 SMD csomag × 6
14. Kondenzátor, 220 µF SMD csomag × 1
15. Kondenzátor, 470 µF SMD csomag × 1
16. Kondenzátor 1000 uF SMD csomag × 1
17. Kondenzátor 22 uF 0402 SMD csomag × 2
18. XH2.54 2P aljzat × 6
19. XH2.54 3P aljzat × 2
20. XH2.54 4P foglalat × 1
21. XH2.54 2P vezeték × 6. 5 egyfejű, 1 kettős fej.
22. XH2.54 3P vezeték × 1
23. XH2.54 4P vezeték dupla fejrész × 1
24. Kapcsoló gomb × 5PH2.0 2P foglalat × 6
25. PH2.0 2P huzalos egyfejű × 6
26. KF-235 rugós kapocs × 8
27. UVC fénycső (285 nm -nél rövidebb hullámhossz) × 2
28. UVC fénycső meghajtó (2 csövet támogat 1 meghajtón) × 1
29. 5,6 M ohm nagyfeszültségű ellenállás × 1
30. 1 ohm 5 wattos cementellenállás × 1
31. OLED 128*64 felbontás, IIC interfész × 1
32. LGT8F328P MCU kártya × 1. Arduino nano kompatibilis kártya, és az Arduino IDE -t használom a programozáshoz. Ehhez táblakönyvtár kell. Használhat hagyományos arduino nanót is helyette.
33. Szénszálas nem szőtt × 1 nagy darab
34. Alumínium fólia × 1 (nagy méret)
35. kettős ragasztószalag (nagy méret). Ehelyett használhat ragasztószalagot.
36. Valami habszalag
37. Műanyag háló
38. Tépőzár
39. egy kis darab erős mágnes
40. Reed kapcsoló, SPST-NO × 1
41. Huzalcsipesz × 20
42. 2,54 tűs foglalat (15P) × 2
43. 3P vezeték (60 ~ 80 cm hosszú) × 1
44. Műanyag szögtartó 6 méter hosszú
45. Háromszög műanyag szög × 4
46. AC-01 × 1 hálózati aljzat
47. Hálózati tápkábel, 14 AWG × 1
48. 18 AWG vezeték körülbelül 1 méter
49. 5,08 mm -es osztócsap × 2, 1 2P, másik 3P.
50. PP üreges tábla × 5. 50*50 cm méretű, 5 mm vastag
51. PC üreges tábla × 3. A táblán belüli szerkezet jobb, ha kaptárszerű. 50*50 cm méret, 12 mm vastagság.
52. Merülő szivattyú × 1. Gumicsővel.
53. Termosztát kapcsoló × 1. Reaktív hőmérséklet 100/70 Celsius fok.
54. ESD5B5.0ST1G × 30. ESD -védőeszköz. Védje a vezérlőpanelt, hogy ne rázkódjon a statikus feltöltődéstől.

Szoftvereszközök

Arduino IDE, LCEDA,

Kéziszerszámok és gépek

Forrasztópáka

Forrasztóhuzal, ólommentes

Drótcsíkoló és -vágó, 30-10 AWG tömör és sodrott vezetékek

papírvágó

Lézervágó

Elektrosztatikus mérő (a megmaradt felületi statikus töltés mérésére szolgál.)

1. lépés: Az építés előtt nézzünk meg néhány tényt

A maszkok védelmét befolyásoló tényezők

Szűrési pórusméret - A maszkok mikroszkopikus lyukainak mérete miatt a levegő áramlik, de a vízcseppek és a porrészecskék elzáródnak. De a doboz csak néhány órát védhet, mielőtt elzáródna, és már nem lélegzik.

Anyag - Az N95 maszkok úgynevezett elektret olvadékfúvott nemszőtt anyagból készülnek. Amikor olvadékfúvást készítenek, fel kell tölteni. De ha ezeket a maszkokat alkohollal vagy fertőtlenítőszerrel tisztítja, tönkreteszi a szálat. A tiszta víz nem károsítja az olvadékfúvást, de eltávolítja a fennmaradó elektrosztatikus töltést.

Statikus töltés - A PM2.5 vagy PM0.3 néven ismert apró részecskék elférnek a szövet pórusain. Ezen részecskék megállítása érdekében elektrosztatikus töltést alkalmaznak az orvosi maszkok nem szőtt, olvadékfúvott rétegére. A statikus töltés olyan apró részecskéket vonz, mint a szmog, a baktériumok és a vírusok, így azok a szálhoz kötődnek, miközben lehetővé teszik a légáramlást. Ez a különbség az orvosi maszkok és a normál szövetmaszkok között. Azonban a normál légnedvességből, a leheletünkből és az édességünkből származó vízgőz elvonhatja a töltést. Ez az egyik oka annak, hogy a szakértők azt mondják, hogy 4 óránként cseréljük maszkunkat.

Mi a folyamatunk?

1. A használt maszkot vagy N95 -ös légzőkészüléket kíméletesen mossuk mosószer nélkül. Ez eltávolítja a szennyeződést, az izzadságot és a maradék töltést.

2. A maszkokat 56 ~ 70ºC levegővel szárítjuk 30 percig. Ez tudományos cikkeken alapul, amelyek azt mutatják, hogy a COVID-19 56 ° C felett megszűnik.

3. UVC fényt is alkalmazunk vagy egyszerre, vagy a szárítási folyamat után.

4. A maszkokat nagyfeszültségű elektromos mezővel töltjük fel. Ez a gépünk fő célja. Egy ipari elektrettagépet szeretnénk asztali méretűre kicsinyíteni, hogy minden család vagy közösségi központ feltölthesse maszkját.

Miért nem tudnak maszkgyárak több maszkot készíteni?

Nos, hadd mondjak el egy igaz történetet, ami Kínában történt. A kormány figyelmeztette az embereket, hogy február 14 -e előtt ne vásároljanak új maszkokat. Ennek az az oka, hogy bár minden maszk varrása csak fél másodpercet vesz igénybe, majd 4 vagy 5 órát kell sterilizálni, akár 2 hét is eltelhet, amíg a sterilizáló gőzök eloszlanak és biztonságosan használhatók. Ennek oka az, hogy etilén -oxid gőzt használnak, amelynek időre van szüksége a mérgező gáz eloszlatásához, mielőtt értékesítik.

A gyáraknak nehéz gyorsan megváltoztatniuk folyamatukat, mivel tömegtermelésre tervezték őket. Nem használnak melegvizes mosást, mivel az lemeríti a töltést. Nem használnak forró levegőt vagy UVC -kezelést, mivel ez helyet és új berendezéseket igényel. Etilén -oxid gőzt használnak, mert nem befolyásolja a töltést, de megszünteti a baktériumok szennyeződését a gyártás során. Hatékonyabb és csökkenti a maszkok előállításának költségeit. Ebben a válságban 15 nap várakozás vár ránk 15 évnek. Mivel nincs szüksége gyári léptékre, csökkenthetjük a hatalmas gépeket, amelyeket használnának. Mivel újra alkalmazhatjuk a statikus töltést, nem kell aggódnunk a töltés elvesztése közben a fertőtlenítés során. És nem kell maszkot hordanunk, mert újra és újra meg lehet újítani.

Építés előtt nézzünk meg néhány tényt

Az 1. képen egy régi maszk volt. Statikus mérőt használtam az ellenőrzéshez. Szinte haszontalan. A statikus töltés alacsony volt.

A 2. képen egy új maszknak ilyen statikusnak kell lennie. Kísérletet végeztem az újratöltéssel. Letöltheti a nyers videó mellékletet.

A 3. képen láthatja az újratöltött álarc eredményét. És elképesztő, hogy az újratöltött maszk sokkal erősebb statikus töltéssel rendelkezhet, mint egy új! Véleményem szerint ez a maszkgyártás folyamatának volt köszönhető. Két hét késés a kiszállítás előtt, és a végfelhasználók számára ez gyengítheti a maszkok statikus töltését.

2. lépés: A ház tervezése

A prototípust PP üreges táblákkal építettem, mivel könnyűek és vízállóak. Azonban a forró levegő miatt, amely lágyíthatja a táblákat, a három emeletet középen PC üreges táblákkal készítettem. Nem kell aggódnia a burkolat miatt, mivel a táblákat külső levegő hűti.

Az alábbiakban bemutatom a méretet, amelyet készíteni fog. A papírvágó elég éles a PP táblák vágásához. Használhat lézervágót, ha ügyesebb és gyorsabb szeretne lenni.

Először is PP üreges táblákra van szükségünk. 5 mm vastagok.

A sárga és fekete részek jplasztikus szögek és háromszögek.

A negyedik kép a vezérlő és kijelző panel. A lyukak mérete az OLED -től és a gomboktól függ. (Az utolsó öt kerek lyukkal rendelkezik a fenti 4 kép helyett, mivel csapattársam határozottan javasolta a reset gombot)

Az 5. képen ez a lemez tartja a műanyag háló helyzetét, amely maszkot tartalmaz.

A 6. képen látható, hogy néz ki a PC üreges tábla. Erős és 100ºC -os hőt képes elviselni. A valóságban meghaladhatja a 100 ° C -os előírást. Vastagabb, mint az általunk használt PP üreges lemez, és körülbelül 12 mm vastag. 3 db 45 x 45 cm -es darabra van szükségünk.

Van egy PP fiók, amelyet tartályok mosására használnak. Ebben a méretben 6 maszkot tehetünk bele. Természetesen többet is tehet, mivel a sebészeti maszkok vékonyak. Az N95 -ös légzőkészülékeknél jobb, ha később említett műanyag hálót használ a helytakarékosság érdekében. Ne aggódjon, az N95 légzőkészülékek összenyomása nem károsítja a szálakat.

3D nyomtatott műanyag sarokrudakat használtam azok helyett, amelyeket később az interneten találtam, miközben részt vettünk az MIT Hackathon Challenge „Africa Takes on COVID-19” rendezvényén. A valódi műanyag szögek használata olcsóbb lesz, de időbe telik.

Ezután minden réteg padlójára PC kaptár táblákat helyeztem el. Ezek a táblák erősebbek voltak, mint a PP üreges táblák, és ellenállnak a forró levegőnek anélkül, hogy aggódniuk kellene a szerkezeti épség miatt. Azonban drágább, így csak 3 darabot használtam, mindegyik 45 x 45 cm és 12 mm vastag. A korábban bemutatott PP táblák jól működnek a doboz külső oldalán, mivel megtarthatják erejüket, mivel a dobozon kívül hűvösebb levegőnek vannak kitéve.

3. lépés: Hogyan működik a statikus feltöltés?

Dobozunk fő elve az, hogy megújítja a maszkokat az elektrosztatikus újratöltés miatt. Alapvetően egy kicsinyített elektret gépet építettem. Innen ered a Mask Aid Project ötlete. Mivel az olvadékfúvott szálak alig voltak a járvány első szakaszában, néhányan azon kezdtek gondolkodni, hogyan lehet újrahasznosítani az ártalmatlanító maszkokat. Sokféle módon kísérleteztünk a régi ártalmatlanító maszkok statikus feltöltésére. Túl sok mindent kell itt megemlíteni, ezért a végeredményre koncentrálok. (Ha kíváncsi, nézze meg történetünket a Mask Aid Project weboldalán.)

Az első képen látható, hogy a maszkok középső rétegének anyaga hogyan készül egy gyárban: a gép feszültsége eléri a körülbelül 120 kilovoltot. A dielektromos lebontásnak nevezett folyamat révén a kondenzátorszerű szerkezet közepén lévő szál feltöltődik. Ez technikailag nem teljes meghibásodás, mivel nem lehetnek szikrák, vagy a gép megégetheti a szálat. Félretekintve a folyamat kulcsfontosságú része az "elektro-korona" használata, így privát viccelődünk, hogy a "Corona vs Corona" ellen harcolunk.

Mivel nagyfeszültségről beszélünk, egyesek aggódhatnak a biztonsága miatt. Először is, nem fog hozzáérni. Másodszor, nem ülhetnek a nappalinkban drága, erős, gigantikus gépek. Harmadszor, a Joule -törvény csodálatos! 5V -ról 400KV -ra növeljük, így az áram túl alacsony ahhoz, hogy végzetes legyen. A kóstolók sokkal veszélyesebbek.

Az elektro-korona boldog közeg a teljes dialektikus bontás és a nyitott áramkör között. Az Ohm-törvény és az interneten talált adatok alapján kiválasztottam egy körülbelül 5 vagy 6 millió ohmos nagyfeszültségű ellenállást. Ez szabályozhatja az áramot, miközben megakadályozza a szikrákat. A második kép azt mutatja, hogy milyenek a nagyfeszültségű ellenállások.

A harmadik kép egy nagyfeszültségű generátor. A piros és a zöld vezeték pozitív és negatív bemenet. Szüksége van egy statikus mérőre, hogy megtudja a kimeneti töltést. Olcsó, és rengeteget megspékelhet. (Kóstolók, szúnyogirtók) A COVID-19 válságból azonban megtudtam, hogy az USA-ban és Európában véresen drága. A legtöbbet Kínából importálják, és valóban olcsók. (Vicces tény, hogy Kínában a gazdák arra használják, hogy az állatokat hazaszállítsák.)

Amikor be van kapcsolva, a teste felforrósodik, mivel közel rövidzárlatot okoz. A modult nem erre a célra tervezték. Úgy tervezték, hogy egyszerre csak néhány másodpercig működjön. Szükségünk volt rá, hogy folyamatosan működjön, ezért feltörtük.

A teljesítmény és a pozitív bemenet közé 1 ohmos kerámia ellenállást helyeztünk.

Ennek eredményeként az áramkör módosítása lesz az utolsó kép.

4. lépés: Kiürítési oszlopok építése

A járvány kezdetén megvizsgáltam a prototípusaimhoz használható anyagok lehetőségeit. Az alkatrészek nem korlátozhatók vagy túl drágák. Egy frusztráció érte a piacon kapható kisülőkeféket. Hatékonyak voltak, de szénszálból készültek, így drágák voltak. Emellett a maszk készítő gépek iránti fokozott igény miatt ára körülbelül 50 -szerese volt a normálnak.

Tehát változtatnom kellett a szemléletemen. Az IC chipiparban dolgozó embereket nagyon aggasztja a statika, mivel ez tönkreteheti a terméket. Sokféle módon védekeznek a statikus feltöltődéstől. A vezetőként használt anyag nem olyan jó, mint a fém, de folyamatosan szívja fel a statikus töltést. Úgy találtuk, hogy az anyag sokkal megfizethetőbb, ha tudja, hogyan kell feltörni őket. Ezt az anyagot a B. O. M. ennek az oktathatónak a listája.

Két kisülőtáblát készítettem (az egyik fekete, mert elfogyott a fehér ragasztószalagom). Végül drótot temettem alattuk kapcsolatként.

5. lépés: A forrólevegő -ventilátor modul építése

Miért nem használ hajszárítót helyette? Kezdetben a szakértők azt javasolták, hogy használjunk hajszárítót a maszkok fertőtlenítéséhez. Azt is észrevették azonban, hogy az embereknek nem szabad túl sokáig használni őket, mert károsíthatják a szárítógépeket. Ezenkívül sok ember nem elég türelmes ahhoz, hogy fél óráig tartsa a hajszárítót. Ezenkívül a hajszárítók hőmérséklet -szabályozása nem olyan pontos. Ha túlmelegszik, a levegő megolvaszthatja az ártalmatlanító maszkokat.

Így építettünk egyet az 1. képen látható módon. Egy ilyen nagy réteg felmelegítése túl sok energiát igényel. Olyan PTC fűtőtestet választottunk, mint amilyen a váltakozó áramú egységekben található. Kombináljuk egy DC kefe nélküli ventilátorral, amely meglehetősen erős volt 12V 0,6A-nál. Néhány csavarral rögzítettem a PTC-t a ventilátorhoz, ez a 2. képen látható.

Kétféle módon szabályozhattuk a hőmérsékletet: az egyik a PTC -n lévő termosztát kapcsoló forrasztása, a másik egy DHT11 érzékelő használatával, hogy megmondja az MCU -nak, mikor kell leállítani a fűtőegységet. Mindkettőt használtam.

6. lépés: UVC kezelés

Az UVC sugárzás elpusztítja a baktériumokat és vírusokat. Sokan ismerik ezt a technológiát. A probléma az, hogy kevesen tudják, mi a különbség az UVA, UVB és UVC között. Egyesek azt hiszik, hogy ugyanazok. Ezért voltak a piacon hamis UVC -fények a járvány kezdetén. Projektünkben csak az UVC -ben bízunk, ellentétben a körömlakkoló gépek által használt fényekkel.

Itt ismét nehéz döntések elé kerültem. Tudtuk, hogy az UVC előállításának három módja van, a leggyakoribb a forró katód (HCFL), a ritkább a hideg katód (CCFL), és ott van az UVC LED. A környezet és a szállítás szempontjából eredetileg úgy tűnt, hogy az UVC LED a legjobb választás. De végül sok okból választottuk a CCFL -t. Mint korábban már említettem, nem akartunk korlátozott vagy túlárazott alkatrészeket. Sok kutatás foglalkozott azzal, hogyan rendeztük be a CCFL -t.

Két csövet szereltem a dobozba, az egyiket a középső réteg padlójára, a másikat a mennyezetre. Ragasztottam néhány drótkapcsot a csövek tartására.

A hideg katódos UVC csövek és a vezérlőpanel olcsóak voltak, de még mindig erősek. 12 V -ról működnek, és 10 wattot fogyasztanak. Egy tudományos cikk szerint 15 perc UVC -expozíció szinte minden baktériumot elpusztíthat. Úgy döntöttünk, jó párosítani forró levegővel.

P. S. A csövek kiindulási huzalja túl rövid volt, ezért hosszabb huzalokat kell vágni és forrasztani, hogy meghosszabbítsuk őket.

7. lépés: Mosási funkció

Kérdezheti, hogy miért kell mosni a maszkot, ha minden statikus töltés marad?

A mosás opcionális. Először is ne aggódjunk a statikus töltés elvesztése miatt, mert később feltölthetjük. A sebészeti maszkok vagy az N95 légzőkészülékek mosásának fő célja nem a baktériumok eltávolítása, hanem a légáramlást akadályozó por eltávolítása. A statikus töltés nem csak a vírusokhoz tapad, hanem az apró porrészletekhez is. A forrólevegős kezelés megölheti a baktériumokat, de nem távolítja el a port. Az emberi izzadság és zsírok is elzárják a levegőt, hasonlóan ahhoz, ahogyan a pattanások kialakulnak az arcokon. Az olvadékfúvás anyagtulajdonságainak elolvasása után a víz volt a legjobb megfizethető választás. Fel tudja oldani az ásványi sókat és az oldható foltokat, és elmoshatja az oldhatatlan részeket, amikor a statikus töltés megszűnik. Az áztatáshoz nem csak vízre van szükség. Így egy kis merülő szivattyút és egy rövid műanyag tömlőt használtam. Egy darab kétoldalas ragasztószalagot tettem a szivattyúra, hogy a víztartály falához rögzítsem. A vezetékeket is meghosszabbítottam körülbelül 50 cm -rel.

Ha jobb mosást szeretne, javaslom, hogy tegyen egy fűtőtestet. Ez segít elpusztítani a baktériumokat és feloldani a foltokat. Hideg országokban nagy segítség lenne. Ne felejtse el hozzáadni egy érzékelőt vagy egy termosztát kapcsolót a víz hőmérsékletének szabályozásához.

8. lépés: Egyéb tartozékok

Két darab műanyag hálóra van szüksége, amelyek az anyaglistában szerepelnek, hogy a maszkokat a helyükön tartsák mosás és fújás közben. Az N95 légzőkészülékek összehúzhatók, hogy illeszkedjenek a hálóhoz, és ne károsítsák őket. A csuklópánt elkészítéséhez szüksége van néhány oldalra kötött cipzárra, hogy hálóként működhessen.

Az UVC expozíció káros az emberekre, ezért szükségünk van egy ajtóra, amely elzárja azt. Egy egyszerű megoldásra jutottam. Kivágtam egy darab PP üreges táblát, amely 45 x 14 cm volt. Fúrtam 4 lyukat, egyenként 4 mm átmérőjű 4 sarkon, és 4 műanyag szegecset fúrtam át rajtuk. A lapot ezután a PC üreges lap rései közé lehet helyezni. Végül ragasztok egy tépőzárat a doboz két oldalára és az ajtóra, hogy lefedjék. Durván nézett ki, de működött. Frissítheti mágneses csuklópánttal vagy nádkapcsolóval, hogy biztonságosabbá tegye, mint a mikrohullámú ajtó.

Helyeztem egy OLED -et és 5 nyomógombot (négy funkció és egy vészhelyzeti visszaállítás) a panellapra. Minden gomb forrasztva volt XH2.54 2P vezetékekkel. Az OLED -hez egy XH2.54 4P duplafejű vezetékre volt szüksége a csatlakozáshoz.

9. lépés: Vezérlőpultok

Ennek a prototípusnak sok apró frissítésre volt szüksége, hogy jobban működjön, ezért hagytam néhány bővítményt a táblán. Ezek voltak: ajtókapcsoló, hőmérséklet -érzékelő a víztartályhoz és további két analóg bemenet. Mivel nagy a hibalehetőség, amelyet az elektrosztatikus töltés okoz - ami szintén sok iont termel a levegőben -, egy csomó ESD védőalkatrész található a táblán. Ezenkívül 3 napba telik, amíg várakoznom kell a táblára a NYÁK-gyártóktól, egy kicsit tovább, mint a becsült, a COVID-19 mellékhatások miatt.

A tábla rajzolásához LCEDA -t használtam. A 2. képen a 3D renderelés látható. Néhány komponenskönyvtár hiánya miatt 2 üres hely van. Az egyik a 110V/220V AC-5V DC tápegység, amely a tábla jobb felső sarkában található. Egy másik az LM2596 modulok halmozva ketté. Láthatja, hogyan néz ki a tábla a 3. képen.

A 4. kép az AC-DC 110/220V-12V kapcsolótáp. Ennek az eszköznek háromféle áramellátása van, váltakozó áram, egyenáramú 12V és egyenáramú 5V. Stabilitási okokból egy másik AC-DC 5V modult helyeztem el, kifejezetten az MCU, az érzékelők és a relévezérlők számára. Elektromosan el voltak szigetelve a többi hajtóműtől.

A nagyfeszültségű panelt el kell helyezni a többi táblától. Amikor be van kapcsolva, szúnyogszerű zümmögő hangot fog hallani. Ez az elektro-korona kisütés. Az 5. és 6. kép nagyfeszültségű panelek.

Az utolsó képen minden, a táblához csatlakoztatott funkció látható.

10. lépés: Tesztfuttatás

Nézzük meg, hogyan kell használni az 1. videó dobozát.

Vettem egy PM2.5 métert, amelyet korábban valakinek a lakberendezése használt. Többször teszteltem. A nyers videók a teszt eredményét mutatják. A sárga számjegy a PM2.5 érték.

2. videó: Régi maszk tisztítás és újratöltés nélkül

3. videó: PM2.5 tesztmosott maszk újratöltés nélkül. Rosszabbul viselkedett, mint egy régi maszk.

4. videó: PM2.5 tesztmosott maszk újratöltés után. Visszanyerte az aeroszolok és apró részecskék blokkolásának képességét.

11. lépés: Mellékletek

Itt megosztom a kódot és a vázlatot. A vázlat vagy a makettfájl megnyitásához 123D Design szükséges.

12. lépés: Valamit el akar mondani

Mivel a világjárvány még mindig tombolja a világot, szeretnénk megosztani és biztosítani a készletet az emberek megsegítésére. Tömeges finanszírozást indítottunk, és szeretnénk kideríteni, hány embernek van erre szüksége.

www.indiegogo.com/projects/mask-reborn-box…

A kampányban van egy másik típusú maszk újjászületett doboz. Itt megmutatom Jason munkáját, a Semi-PMRB PM0.3 tesztvideót.