Um dispositivo de um coronavírus ou outro carrinho de um pedaço de pão?

Esta é outra história e um guia para criar um dispositivo para proteção contra coronavírus. Certamente todos perceberam que as lâmpadas de quartzo radiantes do passado soviético foram esquecidas imerecidamente, mas na situação atual elas podem se tornar um assistente na solução do problema comum do coronavírus.

Lâmpada de quartzo - uma lâmpada elétrica de descarga de mercúrio com uma lâmpada de vidro de quartzo projetada para receber radiação ultravioleta (principalmente a faixa UVC).

As lâmpadas de quartzo geralmente têm os seguintes espectros:


Fonte: lâmpadas de mercúrio de baixa e média pressão, em comparação com a curva de eficácia germicida de E. coli. Manual de Irradiação Germicida Ultravioleta, Fig. 2.1.

O principal componente bactericida do espectro (como se segue na figura) são comprimentos de onda de cerca de 260 nm. O espectro de emissão da lâmpada é devido à composição da mistura de gases no interior da lâmpada. Também vale a pena destacar linhas espectrais abaixo de 185 nm (elas não são mostradas na figura anterior), que geram intensamente ozônio a partir do oxigênio no ambiente.

As lâmpadas de quartzo têm as seguintes vantagens:
não são necessários consumíveis para desinfetar a sala;
não exigem impacto mecânico no meio ambiente para realizar a desinfecção;
Esforço mínimo do operador

Mas há desvantagens significativas:
os raios UVC diretos e refletidos são prejudiciais aos seres humanos;
o ozônio gerado também é prejudicial aos seres humanos por inalação;
não há meios disponíveis para controlar a concentração de ozônio no ponto desejado na sala;

Os dois primeiros pontos da desvantagem podem ser eliminados somente pela completa ausência de uma pessoa na sala tratada. Você pode encontrar soluções com temporizadores e controles remotos a 433 mhz, mas na verdade eles são primitivos e difíceis de integrar no sistema doméstico inteligente.

Diante disso, decidiu-se comprar uma lâmpada de quartzo e um controlador para resolver o problema de integrar a lâmpada ao sistema doméstico inteligente. Uma lâmpada de quartzo de 8 W e um controlador Sonoff (com base no esp8266) foram encomendados.

Logo essa lâmpada foi recebida e, curiosamente (apesar de excelentes críticas), ela se mostrou inoperante. Ao abri-lo, foi observado o seguinte:



Esse resistor estourou durante o filamento de uma lâmpada de quartzo, por favor, preste atenção à serigrafia da placa ...

Foi decidido substituir esse circuito defeituoso por um circuito da lendária lâmpada de 15w de descarga de gás "economizadora de energia".



A remoção do circuito da lâmpada encontrada ainda é uma tarefa, pois era necessário abrir cuidadosamente o corpo dessa lâmpada sem danificar a lâmpada (ela contém vapor de mercúrio). Como resultado, o circuito foi recuperado com sucesso. A figura a seguir mostra um circuito semelhante com uma "pinagem":


Foto tirada aqui

As lâmpadas de quartzo são semelhantes em design e operação a outras lâmpadas de descarga de gás (exceto que uma lâmpada de quartzo sem fósforo é usada). Eles têm dois filamentos, cada um com dois fios, bem como em lâmpadas "economizadoras de energia". Como se viu na prática, em ambas as variedades de lâmpadas, o filamento tem a mesma resistência de 8 ohms. Mas, em qualquer caso, é necessário medir a resistência dos filamentos dos dois tipos de lâmpadas para garantir que as resistências sejam as mesmas.

O circuito da lâmpada "economizadora de energia" foi instalado em um estojo elegante:



como resultado de uma alteração inesperada da lâmpada de quartzo, agora ela tem uma potência de não 8 watts, mas 15 watts. O seguinte deve ser observado aqui, as lâmpadas de quartzo usam cerca de 20% da energia consumida para gerar radiação ultravioleta e, portanto, no meu caso, a potência efetiva é de 3-4 watts.

Depois de receber o módulo básico Sonoff, decidiu-se atualizá-lo para o firmware personalizado Tasmota. O firmware personalizado permite controlar não apenas o relé eletromagnético, mas também permite conectar sensores através do barramento i2c, SPI, a fim de expandir a funcionalidade. Sem mencionar o fato de que ele pode ser facilmente integrado a um sistema doméstico inteligente.

→ Tasmota de firmware
→ Procedimento EEPROM para Tasmota

Obviamente, para piscar, era necessário gerar o UART:



O esquema de conexão do dispositivo desenvolvido é apresentado abaixo:



Usando a solução a seguir, você pode quartzear a sala desejada controlando o processo remotamente - na rua, no trabalho ou em outra sala, sem medo de exposição ou inspiração durante a ativação / desativação manual lâmpadas.

A propósito, dessa maneira, você pode adicionar um sensor de concentração de ozônio MQ-131 ( folha de dados de dados ) à rede local de dispositivos . O próprio sensor pode ser instalado em qualquer outro microcontrolador que suporte Wi-fi e ADC. Esta solução permitirá que você instale esse sensor em qualquer local da sala onde seja crítico conhecer a concentração de ozônio no ar, com controle automático de uma lâmpada de quartzo.

O dispositivo em si é apresentado abaixo:



Lembre-se de que essas lâmpadas de descarga contêm mercúrio, portanto, tenha cuidado com elas! E tome todas as precauções durante a quartzagem!

PS 1 - Criei um dispositivo para a noite, para que possa haver falhas na descrição e na sua implementação.
aqicn.org/air/view/sensor/spec/o3.winsen-mq131.pdf - Não sou responsável por nenhum dano possível causado pelos materiais deste artigo (embora o objetivo deste artigo seja beneficiar o público).