קופסת מסכת Reborn: חיים חדשים למסכות ישנות: 12 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

יצרנו ערכה ביתית במחיר סביר להארכת חיי המסכות כך שתוכל להצטרף למאבק במגיפה על ידי סיוע לקהילה שלך

כמעט חמישה חודשים מאז נולד הרעיון לחדש מסכות משומשות. כיום, למרות שבכמה מדינות נראה ש COVID-19 אינו רציני, רוב העולם עדיין סובל לא רק מהגופים, וגם ממבנה החברה. כאן אני מפנה כמה רשומות מאתר הפרויקט שלנו, Mask Aid Project, כדי לספר לך מדוע התחלנו אותו.

צוות פרויקט סיוע למסכה:

קלימוב לוק

ג'ייסון לאונג

טורי נומסן

ג'ון לי

דניאל פנג

חלימה אואטאב

תודה לד ר ג'יאן-פנג צ'ן, האקדמאי לאקדמיה להנדסה סינית, ואנשי הצוות שלו. ביססנו את התהליך שלנו על הדיווח שלהם על אופן השימוש החוזר בבטחה במסכות חד פעמיות. זוהי אותה התקדמות בה משתמש המרכז הלאומי למידע על ביוטכנולוגיה (ראו תמונה 2)

מומחים משימוש חוזר בנייר הלבן של מסכות N95 מאת דנה מקנזי הכוללים מחקר של פרופסור ג'יאן-פנג צ'ן ועמיתיו מאוניברסיטת בייג'ינג לטכנולוגיה כימית מקור מידע שימושי נוסף שעזר לנו לאמת את התהליך שלנו הוא הנייר הלבן של סטנפורד האם ניתן לעשות שימוש חוזר במכשירי הנשמה N95 לאחר חיטוי. ? ולכמה פעמים? מאת ליי ליאו, וואנג שיאו, מרבין ג'או, שואנזה יו.

תודה לחבר שלי לקבוצה, טורי נומסן. בלי התיקון שלו לגראמה ולבטא דרכים, לא יכולתי לשתף את כל הדברים בצורה דוברת אנגלית כשפת אם.

אם ברצונך לקרוא תחילה את "כיצד לבנות", תוכל לדלג על חלק זה ולקפוץ לחלק החומרי.

רעיון נולד

Kalimov Lok (הפניה מ

כאשר המדינה שלי הכריזה על מצב חירום, הייתה לי תחושה רעה שאני לא יכול לשים עליה את האצבע. באותו זמן לא יכולתי באמת לעטוף את ראשי בזה - הייתי בערפל. זה היה 23 בינואר 2020.

למחרת, אמי הגיעה לשנגחאי מהונגריה כדי לחגוג איתי את פסטיבל האביב. כשאספתי אותה בשדה התעופה פודונג, הייתה לה מסכת פנים. למחרת שמענו שיש הסגר שהטילה הממשלה. אמי הייתה מורה לביולוגיה במקאו, כך שהבינה שהמצב עלול להפוך רציני מהר מאוד מכיוון שלמקאו יש את צפיפות האוכלוסייה הגבוהה ביותר בעולם. היא גם ידעה שיהיה קשה מאוד לקבוע מי נושא הנגיף אלא אם אובחנו. לבישת מסכה לא הייתה רק כדי להגן על עצמנו אלא גם למען ביטחונם של אחרים. אז היא חזרה למקאו כעבור יומיים כדי לקבל לי כ -70 מסכות. היא קנתה אותם בהונגריה, אך הם סומנו 'תוצרת סין'. הודות לאמי הצלחתי לציית לחוקים בסין ולצאת לחוץ במהלך ההסגר עם מסכה. מאוחר יותר, הצלחתי להשתמש במסכות אלה לבדיקה.

מאחר שאנשים שהו בבית הרבה יותר זמן מבעבר, הם למדו הרבה על הנגיף מהטלוויזיה ומהאינטרנט. לאט לאט עלה בי מה התחושה הרעה שהייתה לי קודם לכן: למרות שיש יותר אנשים בסין שנדבקו מכל מקום אחר, זה יהפוך במהרה למגיפה עולמית. סין היא יצרנית מסיכות הפנים הגדולה בעולם, ורובן מיוצרות בשיאנטאו, עיר ממש ליד ווהאן. אספקת המסכות בעולם הגיעה מאפס הקרקע של המגיפה.

אנשים התחילו לשאול, 'כמה קשה יכול להיות להכין מסכה?' מהר מאוד גילינו: מכונה יכולה לתפור מסכה תוך חצי שנייה, אבל לוקח להם שבוע או לפעמים עד עד חצי חודש עד שהם מוכנים להשתמש. יש לעקר את המסכות על ידי גז אתאן אפוקסי ואז יש לשחרר את המסכה באופן טבעי לפני האריזה למשלוח. בזמן שהמתינו לייצור המסכות, אנשים היו לבד. התברר כי בתרחיש הטוב ביותר, יהיה זה חג האהבה לפני שיהיו מסכות חדשות.

חישבתי כמה מסכות יצטרך העם הסיני. מאוחר יותר, הייתי צריך לבנות מחדש כיוון שהפכה למגיפה עולמית. הייתי בהלם. לפי החישובים שלי, היינו צריכים לייצר מעל 500 מיליון מסכות ביום! אני חושב שזו הייתה סיבה מרכזית לכך שהממשלה רצתה לחמם אנשים שהם צריכים להישאר בבית. אני שמח לציין שרוב האנשים בסין אכן נשארו בבית.

אבל אנחנו צריכים לצאת החוצה כדי לשרוד. אנחנו צריכים לצאת החוצה כדי לקנות אוכל, וכאשר אנחנו יוצאים החוצה, אנחנו צריכים ללבוש מסכה. אך אם חסרות מסכות, מה ניתן לעשות? כמה אנשים ניסו להרתיח מסכות סילוק, או לרסס עליהן אלכוהול כדי לחטא אותן. אנשי רפואה הזהירו אותנו כי הדבר עלול להרוס מסכה. זה בסדר למסכת בד רגילה, אבל זה לא עובד למסכות N95 או PM2.5. מסכת N95 חוסמת את הנגיף לא רק בגלל צפיפות המסנן שלו אלא היא גם צריכה להיות טעונה סטטית כדי ללכוד חלקיקים. לא הרבה אנשים ידעו זאת לפני המגיפה הזו. שימוש באלכוהול ממיס את השכבה האמצעית, ומים חמים מסירים את החשמל הסטטי הדרוש כדי להפוך את המסכה לשימושית. הדרך המקובלת היחידה לחטא מסכה היא למרוח אור UVC או אוויר חם ויבש. בדרך זו היא אינה פוגעת במסכה עד כדי כך שהיא אינה מסירה את המטען הסטטי בזמן שהמסכות מחוטאות. החשמל עדיין יתפוגג לאחר יום או יומיים, אך עדיין מדובר בהגנה טובה יותר מאשר לא לחטא כלל.

אז האם נוכל למצוא דרך להטעין מסכה? אם נוכל לחטא אותם ולהטעין אותם מחדש, הם עלולים לחדש לפחות 90%. ככל שיותר אנשים עשו את זה, כך יהיה לנו פחות מחסור ופאניקה בשלבים הראשונים של מגיפה.

התחלתי לחקור את האפשרות להקים מפעל זעיר בבית והייתה לי תובנה. מפעל רגיל משתמש באפוקסי אתאן לאחר תפירת המסכה מכיוון שהיא יעילה יותר בהתחשב במספר המסכות שהם מייצרים. הם לא יכולים לעקר את הבד לפני שהם תופרים אותו מכיוון שהמכונות היו מזהמות את המסכה. עם זאת, לשימוש ביתי, נפח הייצור לא יהיה גורם. אולי נוכל לחטא לחלוטין מסכה משומשת מבלי לדאוג להסרת החשמל הסטטי ולאחר מכן להטעין אותה מאוחר יותר.

בדקתי את המחיר של מכונות טעינת חשמל סטטי במתח גבוה והתאכזבתי. היחידים שיכולתי למצוא היו לשימוש תעשייתי. מלבד היותם גדולים מדי, המחיר של היחידות הזמינות הלך ונהיה יקר יותר כי המפעלים היו זקוקים להם כדי לייצר יותר מסכות. הייתי בטוח שיש פתרון נוסף מלבד הכנסת מסכה בקנה מידה מלא לבית או למרכז קהילתי. הייתי צריך להפוך אותו לנייד, או לפחות לגודל שולחן העבודה, והייתי צריך להפוך אותו למשתלם כדי שאנשים יוכלו להפוך את מקומם למפעלים זעירים ולחלץ אותם בשלבים המוקדמים של מגיפה.

אז אספתי צוות בינלאומי שיעזור לי. אני, קלימוב לוק, עושה את הניסויים העיקריים ועושה את אב הטיפוס. ג'ייסון ליאנג, יצרנית PVCBOT, לכודה ביצ'אנג, חוביי, ליד ווהאן, ולכן הוא עושה מחקר שוק וניסויים. טורי נומסן הוא אמריקאי שהיום נמצא בהסגר בדרום אפריקה, והוא יוצר את האתר שלנו ועוזר בעיתונות בשפה האנגלית לפרויקט שלנו. דניאל פנג, מעצב תעשייתי בגואנגג'ואו, יעבוד על סיום העיצוב לייצור לאחר בניית האב טיפוס. ג'ון לי, פרופסור בז'ונגשאן, עוזר לנו בייצור וייצור. אנחנו עובדים מאז מרץ. אנו נפרסם את ההתקדמות שלנו באינטרנט בכתובת https://maskaidproject.com/ אם אתה מעוניין לעקוב אחר המסע שלנו

אספקה

רכיבי חומרה

1. מגבר מתח גבוה DC 5V ופלט 400KV × 1
2. מודול LM2596 DC-DC 12V/5V הרגולטור × 2
3. מתג אספקת חשמל AC 110/220V DC 12V 100 וואט × 1
4. מתג אספקת חשמל AC 110/220V DC 5V 3.5 וואט × 1
5. מאוורר DC DC 12V 0.6A × 1
6. מחמם PTC AC 220V 300 וואט × 1. אתה יכול לשנות ל- AC 110V תלוי במקום מגוריך.
7. חיישן טמפרטורה ולחות DHT11 × 1
8. בקרת ממסר DC 5V, 4 מחברים × 6
9. חבילת SMD דיודה SS14 × 7
10. חבילת S8050 טריוט SOT-23 × 6
11. חבילת 0603 LED 0603 SMD × 6
12. נגד 300 אוהם חבילת SMD 0805 × 6
13. חבילת נגד 10K אוהם 0603 SMD × 6
14. קבלים, אריזת SMD 220 µF × 1
15. קבלים, חבילת SMD 470 µF × 1
16. חבילת קבלים 1000 uF SMD × 1
17. חבילת קבלים 22 uF 0402 SMD × 2
18. שקע XH2.54 2P × 6
19. שקע XH2.54 3P × 2
20. שקע 4P XH2.54 × 1
21. XH2.54 2P חוט × 6. 5 הם כותרת בודדת, 1 הוא כותרת כפולה.
22. חוט XH2.54 3P × 1
23. XH2.54 כותרת כפולה 4P חוט × 1
24. לחצן מתג × 5PH2.0 שקע 2P × 6
25. כותרת יחידה PH2.0 2P × 6
26. מסוף קפיצי KF-235 × 8
27. צינור אור UVC (אורך גל קצר מ- 285 ננומטר) × 2
28. נהג צינור אור UVC (תומך בשני צינורות על נהג אחד) × 1
29. נגד מתח גבוה של 5.6M אוהם × 1
30. 1 אוהם 5 וואט מלט × 1
31. רזולוציית OLED 128*64, ממשק IIC × 1
32. לוח MCT LGT8F328P × 1. לוח תואם Arduino nano ואני משתמש ב- Arduino IDE כדי לתכנת אותו. זה צריך ספריית לוח. אתה יכול להשתמש בננו ארדואינו רגיל במקום זה.
33. סיבי פחמן לא ארוגים × 1 חתיכה גדולה
34. רדיד אלומיניום × 1 (גודל גדול)
35. סרט דבק כפול (גודל גדול). אתה יכול להשתמש בקלטת דבק במקום זאת.
36. קצת סרט קצף
37. רשת פלסטיק
38. סקוטש
39. חתיכה קטנה של מגנט חזק
40. מתג קנים, SPST-NO × 1
41. קליפ חוט × 20
42. שקע 2.54 פינים (15P) × 2
43. חוט 3P (אורך 60 ~ 80 ס"מ) × 1
44. מוט זוויות מפלסטיק באורך 6 מטרים
45. זווית פלסטיק משולשת × 4
46. שקע AC AC-01 × 1
47. כבל חשמל, 14 AWG × 1
48. 18 חוט AWG כמטר אחד
49. 5.08 מ"מ פין פיץ '× 2, 1 הוא 2P, אחר הוא 3P.
50. לוח חלול PP × 5. גודל 50*50 ס"מ, עובי 5 מ"מ
51. לוח חלול PC × 3. עדיף להיות המבנה בתוך הלוח כמו כוורת. גודל 50*50 ס"מ, עובי 12 מ"מ.
52. משאבת טבילה × 1. עם צינור גומי.
53. מתג תרמוסטט × 1. טמפרטורת תגובה 100/70 מעלות צלזיוס.
54. מכשיר הגנה ESD ESD5B5.0ST1G × 30. הגן על לוח הבקרה שלא ייזעזע מטעינה סטטית.

כלי תוכנה

Arduino IDE, LCEDA,

כלי יד ומכונות ייצור

מלחם

חוט הלחמה, ללא עופרת

חוט חשוף וחותך, 30-10 AWG מוצקים וחוטים

חותך נייר

חותך לייזר

מד אלקטרוסטטי (הוא משמש למדידת המטען הסטטי של השטח.)

שלב 1: לפני הבנייה, בואו נראה כמה עובדות

גורמים המשפיעים על הגנת המסכות

גודל הנקבוביות של הסינון - בגלל גודל החורים המיקרוסקופיים במסכות, האוויר זורם אך טיפות מים וחלקיקי אבק נחסמים. אבל הכלי יכול להגן רק כמה שעות לפני שהם חסומים ואינם נושמים יותר.

חומר - מסכות N95 מיוצרות באמצעות מה שנקרא לא -ארוג מפוצץ אלקטרט. כאשר מתבצעת התכה, יש לטעון אותו. אבל אם אתה מנקה את המסכות האלה עם אלכוהול או חיטוי, זה הורס את הסיבים. מים נקיים אינם פוגעים בהמסה אך הם שולפים את המטען האלקטרוסטטי הנותר.

מטען סטטי - חלקיקים זעירים בקנה המידה המכונים PM2.5 או PM0.3 יכולים להיכנס דרך הנקבוביות שבבד. כדי לעצור חלקיקים אלה, מטען אלקטרוסטטי מוחל על שכבת המסיכה הרפואית שאינה ארוגה. המטען הסטטי מושך חלקיקים זעירים כמו ערפיח, חיידקים ווירוסים, כך שהם מתחברים לסיב ועדיין מאפשרים זרימת אוויר. זהו ההבדל בין מסכות רפואיות למסכות בד רגילות. עם זאת, אדי מים שמקורם בלחות אוויר רגילה, נשימתנו והמתוק שלנו יכולים למשוך את המטען. זו אחת הסיבות מדוע מומחים אומרים לנו להחליף את המסכות כל 4 שעות.

מהו התהליך שלנו?

1. אנו שוטפים מסכות משומשות או מכשירי הנשמה N95 בעדינות ללא חומר ניקוי. זה מסיר לכלוך, זיעה, ואת שאר המטען עליהם.

2. אנו מייבשים מסכות עם אוויר של 56 ~ 70 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. זה מבוסס על מאמרים מדעיים המראים כי COVID-19 מסולק מעל 56 מעלות צלזיוס.

3. אנו מיישמים גם אור UVC בעת ובעונה אחת או לאחר תהליך הייבוש.

4. אנו מטעינים את המסכות בשדה חשמלי במתח גבוה. זוהי המטרה העיקרית של המכונה שלנו. אנחנו רוצים להקטין מכונת אלקטרט תעשייתית לגודל שולחן עבודה, כך שכל משפחה או מרכז קהילתי יוכלו להטעין את המסכות.

מדוע מסכות מפעלים אינן יכולות לייצר עוד מסכות?

ובכן, הרשה לי לספר לך סיפור אמיתי שקרה בסין. הממשלה הזהירה אנשים לא לקנות מסכות חדשות לפני ה -14 בפברואר. הסיבה היא שלמרות שלכל מסכה לוקח רק חצי שנייה לתפור ולאחר מכן 4 או 5 שעות לעיקור, זה לוקח עד שבועיים עד שהאדים המעקרים מתפוגגים ובטוחים לשימוש. הסיבה לכך היא שהם משתמשים באדי תחמוצת אתילן הדורש זמן עד שהגז הרעיל יתפוגג לפני שהוא נמכר.

למפעלים קשה לשנות את התהליך שלהם במהירות מכיוון שהם מיועדים לייצור המוני. הם אינם משתמשים בשטיפת מים חמים מכיוון שהם שולפים את החיוב. הם אינם משתמשים באוויר חם או בטיפול UVC מכיוון שנדרש מקום וציוד חדש לעשות זאת. הם משתמשים באדי תחמוצת אתילן מכיוון שהוא אינו משפיע על המטען אך הוא מסלק חיידקים מזוהמים במהלך הייצור. זה יעיל יותר ומוריד את עלות ייצור המסכות. במשבר הזה, 15 ימי המתנה לנו מרגישים כמו 15 שנה. מכיוון שאתה לא צריך את קנה המידה של מפעל, אנחנו יכולים להקטין את המכונות הענקיות שהן היו משתמשות בהן. מכיוון שנוכל להחיל מחדש את החיוב הסטטי, איננו צריכים לדאוג לאבד את החיוב בזמן שאנחנו מחטאים. ואנחנו לא צריכים לצבור מסכות כי אפשר לחדש אותן שוב ושוב.

לפני הבנייה, בואו נראה כמה עובדות

בתמונה 1 זו הייתה מסכה ישנה. השתמשתי במד סטטי כדי לבדוק זאת. זה כמעט חסר תועלת. המטען הסטטי היה נמוך.

בתמונה 2, מסיכה חדשה צריכה להיות סטטית כזו. עשיתי ניסוי של טעינה מחדש. אתה יכול להוריד את קובץ מצורף הווידאו הגולמי.

מתמונה 3 ניתן לראות את התוצאה של מסכת סילוק נטענת. וזה מדהים שלמסכה נטענת יכולה להיות מטען סטטי חזק בהרבה מזה החדש! לדעתי, זה נבע מתהליך ייצור המסכות. עיכוב של שבועיים לפני משלוח החוצה, ולמשתמשים הסופיים, הדבר עלול להחליש את החיוב הסטטי על מסכות.

שלב 2: עיצוב מארז

בניתי את אב הטיפוס עם לוחות חלולים מסוג PP מכיוון שהם קלים ועמידים למים. עם זאת, בגלל האוויר החם שעשוי לרכך את הלוחות בפנים, הכנתי את שלוש הקומות באמצע עם לוחות חלולים למחשב. אתה לא צריך לדאוג למתחם בחוץ מכיוון שניתן ללחוץ את הלוחות על ידי אוויר חיצוני.

להלן אני מראה לך את הגודל שאתה עומד להכין. חותך נייר חד מספיק כדי לחתוך לוחות PP. אתה יכול להשתמש בחותך לייזר אם אתה רוצה להיות מסודר ומהיר יותר.

ראשית, אנו זקוקים ללוחות חלולים מסוג PP. עוביהם 5 מ מ.

חלקים צהובים ושחורים הם זוויות ומשולשים jplastic.

התמונה הרביעית היא לוח הבקרה והתצוגה. גודל החורים תלוי ב- OLED ובכפתורים. (לגמר יש חמישה חורים עגולים במקום 4 התמונות שלמעלה, שכן חבריי לקבוצה הציע בחוזקה לחצן איפוס)

בתמונה 5, צלחת זו מחזיקה את המיקום של רשת פלסטיק, המכילה מסכות בפנים.

תמונה 6 מראה כיצד נראה לוח חלול PC. הוא חזק והוא מדורג לשרוד חום של 100 מעלות צלזיוס. במציאות, זה יכול למעשה לעבור את המפרט של 100 מעלות צלזיוס. הוא עבה יותר מהלוח החלול PP בו השתמשנו והוא בעובי של כ -12 מ"מ. אנחנו צריכים 3 חתיכות של 45 על 45 ס"מ.

יש מגירת PP המשמשת למיכלי כביסה. בגודל זה, אנו יכולים לשים בתוכו 6 מסכות. כמובן שאפשר לשים יותר כיוון שמסיכות כירורגיות דקות. עבור מכשירי הנשמה N95, מוטב שתשתמשו ברשתות פלסטיק שהוזכרו מאוחר יותר כדי לסחוט אותם כדי לחסוך מקום. אל תדאג, לחיצת מכשירי הנשמה N95 לא תפגע בסיבים עליהם.

השתמשתי במוטות זווית פלסטיק מודפסים בתלת-ממד במקום באלה שמצאתי מאוחר יותר באינטרנט בזמן שהשתתפנו באתגר ה- MIT Hackathon "Africa Takes on COVID-19". שימוש בזוויות פלסטיק אמיתיות יהיה זול יותר אך לוקח זמן להגיע.

לאחר מכן הנחתי לוחות כוורת PC על רצפת כל שכבה. לוחות אלה היו חזקים יותר מלוחות חלולים PP ויכולים לעמוד באוויר חם מבלי לדאוג לשלמות המבנית. עם זאת, זה יקר יותר ולכן השתמשתי רק ב -3 חלקים, כל אחד 45X45 ס"מ ועובי 12 מ"מ. לוחות ה- PP שהוצגו קודם עובדים מצוין בחלק החיצוני של הקופסה מכיוון שהם יכולים לשמור על כוחם מכיוון שהם נחשפים לאוויר קריר מחוץ לקופסה.

שלב 3: כיצד פועל הטעינה הסטטית?

העיקרון העיקרי של הקופסה שלנו הוא שהיא מחדשת מסכות בגלל טעינה אלקטרוסטטית. בעצם בניתי מכונת אלקטרט מוקטנת. זהו מקור הרעיון של פרויקט סיוע למסכה. מאחר והסיבים המופסים נמס היו נדירים בשלב הראשון של ההתפרצות, כמה אנשים החלו לחשוב כיצד לעשות שימוש חוזר במסכות סילוק. ניסינו דרכים רבות להטעין סטטיות במסכות סילוק ישנות. יש יותר מדי מכדי להזכיר כאן, אז אתמקד בתוצאה הסופית. (בדוק את הסיפור שלנו באתר פרויקט סיוע למסכה אם אתה סקרן.)

התמונה הראשונה מראה כיצד חומר השכבה האמצעית של מסכות מיוצר במפעל: מתח המכונה מגיע לכ -120 קילו וולט. באמצעות תהליך שנקרא פירוק דיאלקטרי, הסיבים באמצע המבנה דמוי הקבל הופכים טעונים. מבחינה טכנית זה לא התמוטטות מוחלטת כיוון שלא יכולים להיות ניצוצות או שהמכונה עלולה לשרוף את הסיבים. כצד אחד, חלק מרכזי בתהליך הוא השימוש ב"אלקטרו-קורונה ", כך שאנחנו מתבדחים באופן פרטי שאנחנו נלחמים ב"קורונה מול קורונה".

מכיוון שאנו מדברים על מתח גבוה, חלקם עשויים לדאוג לבטיחותו. ראשית, אתה לא מתכוון לגעת בו. שנית, לא יכולות להיות לנו מכונות יקרות, עוצמתיות וענקיות בסלון שלנו. שלישית, חוק ג'ול מדהים! אנו מגבירים 5V ל 400KV כך שהזרם נמוך מכדי להיות קטלני. טייסרים הרבה יותר מסוכנים.

אלקטרו-קורונה היא אמצעי שמח בין התמוטטות דיאלקטית מלאה לבין מעגל פתוח. בעזרת חוק אוהם וכמה נתונים שמצאתי באינטרנט בחרתי נגד נגד מתח גבוה של כ -5 או 6 מיליון אוהם. זה יכול לשלוט בזרם תוך מניעת ניצוצות. התמונה השנייה מראה כיצד נראים נגדי מתח גבוה.

התמונה השלישית היא מחולל מתח גבוה. החוטים האדומים והירוקים הם התשומות החיוביות והשליליות. אתה צריך מד סטטי כדי לברר את מטען הפלט. זה זול ואתה יכול לצרוח הרבה. (טאסרים, רוצחי יתושים) עם זאת, ממשבר COVID-19, גיליתי שזה יקר מאוד בארה ב ובאירופה. רובם מיובאים מסין והם ממש זולים. (עובדה מצחיקה שהיא משמשת כדי להחזיר חיות הביתה על ידי חקלאים בסין.)

כשהוא דולק, הגוף שלו מתחמם כשהוא יוצר קצר קצר. המודול לא תוכנן לעבוד כך. הוא תוכנן לעבודה למשך מספר שניות בלבד בכל פעם.היינו צריכים שזה יעבוד באופן רציף אז פרצנו לזה.

שמנו נגד קרמיקה של 1 אוהם בין הכוח לקלט החיובי.

כתוצאה מכך, השינוי במעגל יהיה התמונה האחרונה.

שלב 4: בניית עמודי פריקה

בתחילת ההתפרצות, בחנתי אפשרויות לחומרים בהם אוכל להשתמש באב טיפוס שלי. לא ניתן היה להגביל את החלקים או להיות יקרים מדי. תסכול אחד הגיע עם מברשות השחרור הקיימות בשוק. הם היו יעילים, אבל הם עשויים עם סיבי פחמן ולכן הם היו יקרים. כמו כן, בשל הצורך הגובר במכונות לייצור מסכות, המחיר שלהן היה פי 50 מהרגיל.

אז הייתי צריך לשנות את נקודת המבט שלי. אנשים העובדים בתעשיית שבבי ה- IC דואגים מאוד לסטטי מכיוון שהוא עלול לקלקל את המוצר. הם משתמשים בדרכים רבות להגן מפני מטען סטטי. החומר בו הם משתמשים כמנצח אינו טוב כמו מתכת, אך הוא שואב מטען סטטי ברציפות. מצאנו שהחומר זול בהרבה אם אתה יודע לפרוץ אותם. אתה יכול למצוא את החומר הזה ב- B. O. M. רשימה של זה ניתן להנחיה.

הכנתי שני לוחות פריקה (אחד שחור כי נגמר לי הסרט הדביק הלבן). לבסוף טמנתי תחתיהם חוט כחיבור.

שלב 5: בניית מודול מאוורר אוויר חם

למה לא להשתמש במייבש שיער במקום? בתחילת הדרך מומחים אכן הציעו לנו להשתמש במייבשי שיער כדי לחטא מסכות. עם זאת, הם גם שמו לב שאנשים לא צריכים להשתמש בהם יותר מדי זמן מכיוון שהם עלולים לפגוע במייבשים. כמו כן, הרבה אנשים לא מספיק סבלניים להחזיק מייבש שיער במשך חצי שעה. כמו כן, בקרת הטמפרטורה במייבשי שיער אינה כה מדויקת. ברגע שהוא מתחמם יתר על המידה, האוויר עלול להמיס מסכות סילוק.

אז בנינו אחד המוצג בתמונה 1. חימום שכבה כה גדולה ייקח יותר מדי כוח. בחרנו בתנור חימום PTC כמו הסוג שאתה מוצא ביחידות AC. אנו משלבים אותו עם מאוורר נטול מברשות DC, שהיה די חזק בעוצמה של 12V 0.6A. השתמשתי בכמה ברגים כדי להצמיד PTC למאוורר, כי תמונה 2 מציגה את הפירוט.

היו לנו שתי דרכים לשלוט על הטמפרטורה: האחת על ידי הלחמת מתג תרמוסטט ב- PTC, אחרת באמצעות חיישן DHT11 כדי לספר ל- MCU מתי לסגור את יחידת החימום. השתמשתי בשניהם.

שלב 6: טיפול ב- UVC

קרינת UVC הורגת חיידקים ווירוסים. אנשים רבים מכירים את הטכנולוגיה הזו. הבעיה היא שמעטים האנשים שיודעים את ההבדל בין UVA, UVB ו- UVC. חלק חושבים שהם זהים. זו הסיבה שהיו בשוק נורות UVC מזויפות כשהחלה ההתפרצות. בפרויקט שלנו, אנו סומכים רק על UVC, בניגוד לסוג האור שמשתמשות במכונות ליטוש ציפורניים.

שוב כאן, עמדתי בפני כמה אפשרויות קשות. ידענו שיש שלוש דרכים לייצר UVC, הנפוצה ביותר היא קתודה חמה (HCFL), נדירה יותר היא קתודה קרה (CCFL), ואז יש LED UVC. מבחינת הסביבה ולמשלוח, במקור נראה היה כי UVC LED הוא הבחירה הטובה ביותר. אבל - לבסוף בחרנו ב- CCFL מסיבות רבות. כמו שאמרתי בעבר, לא רצינו חלקים שהוגבלו או במחיר מופקע. הרבה מחקר על איך התיישבנו ב- CCFL.

התקנתי שתי צינורות בארגז, אחד על רצפת השכבה האמצעית, ואחר על התקרה. תקעתי כמה קליפ תיל כדי להחזיק את הצינורות.

צינורות UVC הקתודה הקרים ולוח הנהג היו בעלות נמוכה אך עדיין חזקים. הם פועלים על 12V וצריכים הספק כולל של 10 וואט. מאמר מדעי אמר כי 15 דקות חשיפה של UVC למשטחים עלולה להרוג כמעט את כל החיידקים. החלטנו שטוב לשדך אותו לאוויר חם.

נ.ב. חוט המוצא בצינורות היה קצר מדי, ולכן עלינו לחתוך ולהלחים חוטים ארוכים יותר כדי להאריך אותם.

שלב 7: פונקציית כביסה

אתה יכול לשאול, מדוע לשטוף את המסכה אם היא תנקה את כל הטעינה הסטטית?

כביסה היא אופציונלית. ראשית, אנו לא דואגים לאובדן הטעינה הסטטית מכיוון שנוכל להטעין מאוחר יותר. המטרה העיקרית של שטיפת מסכות כירורגיות או מכשירי הנשמה N95 היא לא לחסל חיידקים, אלא להסיר את האבק החוסם את זרימת האוויר. המטען הסטטי לא נדבק רק לוירוסים, אלא גם לפרטי אבק זעירים. טיפול באוויר חם יכול להרוג חיידקים אך אינו יכול להסיר את האבק. זיעה ושומנים אנושיים חוסמים גם הם את האוויר, בדומה לאופן שבו נוצרת אקנה בפנים. לאחר קריאת המאפיינים החומריים של התכה, מים היו הבחירה הזולה ביותר. הוא יכול להמיס מלחים מינרליים וכתמים מסיסים ולשטוף פרטים בלתי מסיסים כאשר המטען הסטטי נעלם. יותר מאשר רק השרייה, אתה צריך מים כדי לזרום. אז השתמשתי במשאבה קטנה טבולה ובפיסת צינור פלסטיק קצרה. הנחתי פיסת נייר דבק דו צדדי על המשאבה כדי להצמיד אותה לקיר מיכל המים. הרחבתי גם את החוטים באורך של כ -50 ס מ.

אם אתה רוצה שטיפה טובה יותר, אני מציע להכניס דוד לתנור. זה עוזר להרוג חיידקים ולהמיס כתמים. זה יעזור מאוד במדינות קרות. זכור להוסיף חיישן או מתג תרמוסטט לשליטה על טמפרטורת המים.

שלב 8: אביזרים אחרים

אתה צריך שתי פיסות רשת פלסטיק, המופיעות ברשימת החומרים, כדי להחזיק את המסכות במקומן בזמן הכביסה והנשיפה. ניתן לכבוש מכשירי הנשמה N95 כך שיתאימו לרשת ובלי לפגוע בהם. אתה צריך כמה קשרי רוכסן הקשורים בצד אחד כדי ליצור ציר, כך שהוא יכול לשמש כרשת.

חשיפה ל- UVC מזיקה לבני אדם ולכן אנו זקוקים לדלת לחסום אותה. מצאתי פתרון פשוט. חתכתי פיסת לוח חלול PP בגודל 45 על 14 ס"מ. קידחתי 4 חורים, קוטר 4 מ"מ כל אחד ב -4 פינות, ושמתי דרכם 4 מסמרות פלסטיק. לאחר מכן ניתן למקם את הלוח בין הפערים של הלוח החלול של ה- PC. לבסוף, אני מדביק קצת סקוטש משני צדי הקופסה ועל הדלת כדי לכסות אותה. זה נראה גס אבל זה עבד. אתה יכול לשדרג אותו עם ציר או מתג קנים עם מגנטים כדי להפוך אותו לאבטח יותר כמו דלת מיקרוגל.

הנחתי לוח כפתורי OLED ו- 5 (ארבע פונקציות ואיפוס חירום אחד) ללוח הלוח. כל הכפתורים מולחמו עם חוטי 2H XH2.54. ה- OLED היה צריך חוט XH2.54 4P כפול כדי להתחבר.

שלב 9: לוחות בקרה

אב טיפוס זה היה צריך הרבה שדרוג קטן כדי לעבוד טוב יותר, אז השארתי כמה יישומי פלאגין על הלוח. הם היו: מתג דלת, חיישן טמפרטורה למיכל המים ושתי כניסות אנלוגיות נוספות. מכיוון שישנה אפשרות גדולה לטעויות הנגרמות כתוצאה ממטען אלקטרוסטטי - המייצר גם הרבה יונים באוויר - יש על גבי הלוח חבורה של חלקי מגן ESD. כמו כן, לוקח 3 ימים עד שאני מחכה ללוח מיצרני PCB, קצת יותר ארוך מהערכה עקב תופעות לוואי של COVID-19.

השתמשתי ב- LCEDA כדי לצייר את הלוח. Pic2 מציג את עיבוד התלת מימד. בשל היעדר מספר ספריות של רכיבים, ישנם 2 רווחים ריקים. האחד הוא ספק כוח 110V/220V AC עד 5V DC, הממוקם בפינה השמאלית העליונה של הלוח. אחר הוא מודולים LM2596 מוערמים לשניים. אתה יכול לראות איך הלוח נראה במציאות בתמונה 3.

Pic 4 הוא ספק כוח מיתוג AC/DC 110/220V עד 12V. ישנם שלושה סוגים של הספק במכשיר זה, מתח AC, DC 12V ו- DC 5V. מטעמי יציבות, הנחתי עוד מודול AC-DC 5V במיוחד עבור MCU, חיישנים ובקרות ממסר. הם היו מבודדים חשמלית מהמפעילים האחרים.

יש להניח את לוח המתח גבוה מהלוחות האחרים. כאשר הוא מופעל, תשמע צליל זמזום דמוי יתושים. זה הפריקה האלקטרו-קורונה. Pic 5 ו- Pic 6 הם לוחות במתח גבוה.

התמונה האחרונה מציגה כל פונקציה המחוברת ללוח.

שלב 10: הפעלת מבחן

בואו נסתכל כיצד להשתמש בקופסה מסרטון 1.

קניתי מד PM2.5, ששימש את קישוט הבית של מישהו בעבר. בדקתי כמה פעמים. הסרטונים הגולמיים מראים את תוצאת הבדיקה. הספרה הצהובה היא ערך PM2.5.

סרטון 2: מסכה ישנה ללא ניקוי וטעינה

סרטון 3: מסכה שטופת בדיקה PM2.5 ללא טעינה. הוא התנהג גרוע יותר ממסיכה ישנה.

סרטון 4: מסכה שטופה בבדיקה PM2.5 לאחר הטעינה. הוא התאושש ביכולת לחסום אירוסולים וחלקיקים זעירים.

שלב 11: קבצים מצורפים

כאן אני משתף אותך בקוד ובסכימה. אתה צריך עיצוב 123D כדי לפתוח את הסקיצה או לדמות את הקובץ.

שלב 12: משהו שרוצים לספר

מכיוון שמגיפה עדיין משתוללת בעולם, אנו רוצים לשתף ולספק את הערכה שתעזור לאנשים. פתחנו מימון המונים ורוצים להבין כמה אנשים צריכים את זה.

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

בקמפיין, יש סוג נוסף של תיבת Mask Reborn Box. כאן אני מראה לך את עבודתו של ג'ייסון, סרטון מבחן למחצה PMRB PM-0.3.