¿Un dispositivo de un coronavirus u otro carro de una barra de pan?

Esta es otra historia y una guía para crear un dispositivo para proteger contra el coronavirus. Seguramente todos notaron que las radiantes lámparas de cuarzo del pasado soviético fueron inmerecidamente olvidadas, pero en la situación actual pueden convertirse en un asistente para resolver el problema común con el coronavirus.

Lámpara de cuarzo : una lámpara eléctrica de descarga de mercurio con una bombilla de vidrio de cuarzo diseñada para recibir radiación ultravioleta (en particular, la gama UVC).

Las lámparas de cuarzo a menudo tienen los siguientes espectros:


Fuente: lámparas de mercurio de baja y media presión en comparación con la curva de eficacia germicida de E. coli. Manual de irradiación germicida ultravioleta, Fig. 2.1.

El principal componente bactericida del espectro (como se deduce de la figura) son longitudes de onda de aproximadamente 260 nm. El espectro de emisión de la lámpara se debe a la composición de la mezcla de gases dentro del bulbo. También vale la pena destacar las líneas espectrales por debajo de 185 nm (no se muestran en la figura anterior), que generan intensamente ozono a partir de oxígeno en el medio ambiente.

Las lámparas de cuarzo tienen las siguientes ventajas:
no se necesitan consumibles para desinfectar la habitación;
no requieren impacto mecánico en el medio ambiente para llevar a cabo la desinfección;
Esfuerzo mínimo del operador

Pero hay desventajas significativas:
los rayos UVC directos y reflejados son perjudiciales para los humanos;
El ozono generado también es perjudicial para los humanos por inhalación;
no hay medios disponibles para controlar la concentración de ozono en el punto deseado de la habitación;

Los dos primeros puntos de la desventaja pueden eliminarse solo por la ausencia total de una persona en la habitación tratada. Puede encontrar soluciones con temporizadores y controles remotos a 433 mhz, pero de hecho son primitivas y difíciles de integrar en el sistema doméstico inteligente.

Ante esto, se decidió comprar una lámpara de cuarzo y un controlador para resolver el problema de integrar la lámpara en el sistema doméstico inteligente. Se ordenó una lámpara de cuarzo de 8 W y un controlador Sonoff (basado en esp8266).

Pronto se recibió esta lámpara y, por extraño que parezca (a pesar de las excelentes críticas), no funcionó. Al abrirlo, se observó lo siguiente:



esta resistencia explotó durante el filamento de una lámpara de cuarzo, por cierto, preste atención a la serigrafía del tablero ...

Se decidió reemplazar este circuito defectuoso con un circuito de la legendaria lámpara de "ahorro de energía" de descarga de gas de 15 vatios.



Quitar el circuito de la lámpara encontrada sigue siendo una tarea difícil, ya que fue necesario abrir cuidadosamente el cuerpo de esta lámpara sin dañar la bombilla (contiene vapor de mercurio). Como resultado, el circuito se recuperó con éxito. La siguiente figura muestra un circuito similar con un "pinout":


Foto tomada desde aquí

Las lámparas de cuarzo son similares en diseño y operación a otras lámparas de descarga de gas (excepto que se usa una bombilla de cuarzo sin fósforo). Tienen dos filamentos, cada uno de los cuales tiene dos cables, así como en lámparas de "ahorro de energía". Como resultó en la práctica, en ambas variedades de lámparas, el filamento tiene la misma resistencia de 8 ohmios. Pero en cualquier caso, es necesario medir la resistencia de los filamentos de ambos tipos de lámparas para asegurarse de que las resistencias sean las mismas.

El circuito de la lámpara de "ahorro de energía" se instaló en una elegante carcasa:



como resultado de una alteración inesperada de la lámpara de cuarzo, ahora tiene una potencia no de 8 vatios, sino de 15 vatios. Lo siguiente debe tenerse en cuenta aquí, las lámparas de cuarzo utilizan aproximadamente el 20% de la energía consumida para generar radiación ultravioleta y, por lo tanto, en mi caso, la potencia efectiva es de 3-4 vatios.

Después de recibir el módulo básico Sonoff, se decidió actualizarlo al firmware personalizado de Tasmota. El firmware personalizado hace posible controlar no solo el relé electromagnético, sino que también permite conectar sensores a través del bus i2c, SPI para ampliar la funcionalidad. Sin mencionar el hecho de que se puede integrar fácilmente en un sistema doméstico inteligente.

→ Firmware Tasmota
→ Procedimiento EEPROM para Tasmota

Por supuesto, para flashear era necesario emitir UART:



el esquema de conexión del dispositivo desarrollado se presenta a continuación: con



la siguiente solución, puede cuarzar la habitación deseada controlando el proceso de forma remota: en la calle, en el trabajo o en otra habitación, sin temor a la exposición o la inhalación durante el encendido / apagado manual lámparas

Por cierto, de esta manera, puede agregar un sensor de concentración de ozono MQ-131 ( hoja de datos ) a la red local de dispositivos . El sensor en sí se puede instalar en cualquier otro microcontrolador que admita Wi-Fi y ADC. Esta solución le permitirá instalar este sensor en cualquier lugar de la habitación donde sea crítico conocer la concentración de ozono en el aire, con control automático de una lámpara de cuarzo.

El dispositivo en sí se presenta a continuación:



Recuerde que tales bombillas de lámparas de descarga contienen mercurio, ¡así que tenga cuidado con ellas! ¡Y tome todas las precauciones durante el cuarzo!

PD 1 : hice un dispositivo para la noche, por lo que puede haber fallas en la descripción y su implementación.
aqicn.org/air/view/sensor/spec/o3.winsen-mq131.pdf : no soy responsable de ningún posible daño causado por los materiales de este artículo (aunque el propósito de este artículo es beneficiar al público).