Ультрафиолет – получаем в домашних условиях быстро и за копейки.
Сейчас химия на основе фотокатализаторов получает большое распространение. Разнообразные клеи лаки, фоточувствительные эмульсии и прочие интересные достижения химической промышленности. К сожалению, промышленные установки для УФ стоят приличных денег.
А что, делать если хочется только попробовать химию? подойдёт или нет ? Для этой цели покупать фирменные устройства за N килобаксов, слишком кучеряво…
На территории бывшего СССР обычно из положения выходят добывая кварцевые трубки из лам типа ДРЛ, иметься целая линейка лам от ДРЛ-125 до ДРЛ-1000 с помощью них можно получить достаточно мощное излучение, этого излучения обычно хватает для большинства эпизодических задач. Типа отвердеть клей или лак раз в месяц, или засветить фоторизист.
Как добывать трубку из ламп ДРЛ, как это делать безопасно, написано много информации. Хочется коснуться другого аспекта, а именно запуска этих ламп с минимальными финансовыми затратами.
Штатно для запуска используется специальный дроссель с увеличенных магнитным рассеянием. Но даже он не всегда доступен, а т.к. он тяжёлый то обычно в регионы доставка влетает в копеечку. Дроссель на 700W + доставка тянет на 100$. Что для варианта попробовать, тоже, так не разу не дешёво.
Основной проблемой запуска ртутных ламп являться наличие дугового разряда. Причём холодная лампа и горячая имеют принципиально разное сопротивление горящей дуги. Примерно от единиц Ом до десятков Ом. Соответственно для этого и служит дроссель который ограничивает ток во время запуска и работы лампы. Надо признать, что дроссель является достаточно архаичным инструментом, и для дорогих и мощных лам применяемых в UF-сушилках (несколько килловат мощности, и несколько тыс. долларов за лампу) применяют блоки электронной стабилизации горения дуги. Эти блоки позволяют более точно выдерживать параметры горения дуги продлевая тем самым жизнь лампы, и уменьшая проблемы при отверждении. Даже для архаичной ДРЛ производитель пишет, разброс напряжения не более 3% в противном случае уменьшение срока службы.
Как запустить Лампу ДРЛ без дросселя подручными средствами?
Ответ простой, надо всё го лишь ограничить ток, на всех режимах работы, начиная с разогрева, и заканчивая рабочим режимом. Ограничивать будем резистором.
Но так как резистор надо очень мощный, будем использовать имеющиеся под рукой нагревательные приборы (лампы накаливания, утюги, чайники, тены для нагрева воды, ручные кипятильники и т.д.) Это звучит смешно, но это будет работать и выполнять свои задачи.
Единственный недостаток, это перерасход электричества, т.е. если мы запустим лампу ДРЛ на 400W на балласте будет выделяться в тепло около 250W. Но думаю для задачи попробовать ультрафиолет, или для эпизодических работ это несущественно.
Почему так никто не делал?
Почему никто, существуют лампы ДРБ в которых использован именно этот принцип. Рядом с кварцевой трубкой, расположена нить накаливания обычной лампочки.
А писатели в интернете видимо не учили в школе физику. Ну конечно ещё один маленький нюанс, нужна цепь прогрева, т.е. греем лампу одним резистором, а на рабочий режим выводим другим. Но думаю, с выключателем и двумя проводками многие справятся 🙂
Так, для многих правильные схемы, это тёмный лес, постарался изобразить в картинках. Более приближенно к жизни.
Как это работает?
1) Этап прогрева, выключатель должен быть обязательно разомкнут . Включаем лампу в сеть. Лампа накаливания начинает ярко светиться, трубка в лампе ДРЛ начинает мерцать и медленно разгораться. Минут через 3..5 трубка в лампе уже начнёт светить достаточно ярко.
2) Второе замыкаем выключатель на основной балласт, ток ещё увеличиться и ещё через 3 мин лампа выйдет на рабочий режим.
Внимание суммарно на нагрузке лампы + утюги чайники и т.д. будет выделять мощности сопоставимые с мощностью лампы. Утюг допустим, может отключиться встроенным термореле, и мощность лампы ДРЛ снизиться.
Для большинства такая схема будет очень сложной, особенно для тех у кого нет прибора для замера сопротивления. Для них я ещё более упростил схему:
Запуск простой, выкручиваем лампы, оставляем только нужное количество (1-2шт) для запуска горелки, и по мере прогрева начинаем вкручивать. Для мощных лам ДРЛ можно использовать в качестве резистора трубчатые галогенные лампы.
Теперь самое сложное:
Наверно, уже многие поняли, что лампы и нагрузки надо как то подбирать? Безусловно, если взять какой то утюг и подключить к лампе ДРЛ-125 от лампы ничего не останется, а вы получите ртутное заражение. К стати, тоже самое будет, если вы возьмете для лампы ДРЛ-125 дроссель от ДРЛ-700. Т.е. мозг всё таки надо включать .
Несколько простых правил, что бы сберечь силы нервы и здоровье 🙂
1)Ориентироваться на шильдики приборов нельзя, нужно замерять реальное сопротивление омметром и делать вычисления. Либо использовать с запасом прочности, выбирая чуть меньшую мощность чем можно.
2)Замерять сопротивление ламп накаливания бесполезно, холодная спираль имеет в 10 раз меньшее сопротивление, чем горячая. Лампы накаливания худший выбор, приходиться ориентироваться по надписи на лампе. И не в коем случае не включаете нагрузку из лам накаливания разом, вкручивайте их по 1-штуке, уменьшая броски тока. Так как подозреваю, что это будет самый популярный способ включения лампы ДРЛ без дросселя. Снял ролик для примера.
3)Из общих соображений для начала разогрева лампы ДРЛ используйте нагрузку не сильно больше её номинальной мощности. Для примера ДРЛ-400 для прогрева используйте 300-400ват.
Таблица для разных ламп:
| Тип лампы | V-дуги | I-дуги | R-дуги | Баластный резистор | Надпись на баласте\утюге\лампе\тэн | Тепло на баласте при работе |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДРЛ-125 | 125 В | 1 А | 125 Ом | 80 Ом | 500 Вт | 116 Вт |
| ДРЛ-250 | 130 В | 2 А | 68 Ом | 48 Ом | 1000 Вт | 170 Вт |
| ДРЛ-400 | 135 В | 3 А | 45 Ом | 30 Ом | 1600 Вт | 250 Вт |
| ДРЛ-700 | 140 В | 5 А | 28 Ом | 17 Ом | 2850 Вт | 380 Вт |
Комментарии к таблице:
1 — наименование лампы. 2 – рабочее напряжение на прогретой лампе. 3 – номинальный рабочий ток лампы. 4 – примерное рабочее сопротивление лампы в разогретом состоянии. 5 – сопротивление балластного резистора для работы на полную мощность. 6 – примерная мощность написанная на шильдике устройства (тэны, лампы и т.д.) которое будет использовано в качестве балластного резистора. 7 – мощность в ватах, которая будет выделяться на балластном резисторе, или устройстве его заменяющем.
Если сложно, или вам кажется, что это не будет работать. Снял ролик, в качестве примера лампа ДРЛ-400 запускаю её тремя лампами по 300вт (обошлись мне по 30руб штука). Мощность на лампе ДРЛ получилась около 300W потери на лампах накаливания 180W. Как видно ничего сложно нет.
Теперь ложка дёгтя:
К сожалению, использовать горелки от ламп ДРЛ в коммерческом применении не так просто как кажется. Кварцевая трубка в лампах ДРЛ выполнена из расчётов работы в среде инертного газа. В связи с этим введены некоторые технологические упрощения в производстве. Что незамедлительно сказывается на сроке службы, как только вы разбиваете внешний баллон лампы. Хотя конечно с учётом дешевизны (Ватт\рубль) ещё не известно, что более выгодно специализированные лампы, или постоянно меняемые излучатели из ДРЛ. Перечислю, основные ошибки при проектировании всяких устройств из ламп ДРЛ:
1) Охлаждение лампы. Лампа должна быть горячая, охлаждение только косвенное. Т.е. охлаждать надо отражатель лампы а не лампу саму. Идеальный вариант засунуть излучатель в кварцевую трубку, и охлаждать внешнюю кварцевую трубку, а не сам излучатель.
2) Использование лампы без отражателей, т.е. разбили колбу и вкрутили лампу в патрон. Дело в том, что при таком подходе лампа не прогревается до рабочих температур, идёт сильная деградация и уменьшение срока службы в тысячи раз. Лампу надо поставить как минимум в U-образный отражатель из алюминия, что бы поднять температуру вокруг лампы. И заодно сфокусировать излучение.
3) Борьба с озоном. Ставят мощные вентиляторы вытяжки, и если поток идёт сквозь лампу, то получаем охлаждение. Надо разрабатывать косвенный отвод озона, что бы забор воздуха\озона шёл в как можно дальше от лампы.
4) Топорность при обрезке цоколя. При добывании излучателя, надо действовать максимально осторожно, иначе микротрещины в местах подключения проводников к лампе разгерметизируют её за десяток часов горения.
Очень частый вопрос про спектр излучения кварцевой колбы от ламп ДРЛ. Потому как некоторые производители химии пишут спектр чувствительности своих фотоинициаторов.
Так УФ излучатель лампы ДРЛ находиться в средней точке между высоким и очень высоким давлением у неё несколько резонансов в диапазоне от 312 до 579нм. Основные спектры резонанса выглядят примерно так.
Так же хочется отметить, что большинство доступных оконных стёкол отрежут спектр лампы с низу до 400нм с коэффициентом затухания 50-70%. Учитывайте это при проектировании установок экспонирования отверждении и т.д. Либо ищите химически чистые стёкла с нормированными показателями пропускания.
Хочется напомнить используйте средства защиты при работе с UF излучением, вот пару роликов для просмотра.
Первый ролик. Обращаем внимание на инопланетянина таскающего оттиски к сушке со снятым чехлом, вот так вот защищаться приходиться от UF излучения.
Второй ролик ручная сушилка для лака. К сожалению не сказано, что нужна вытяжка, озон не сильно полезен…
Ну что, ещё не страшно тогда продвигаемся дальше. А как быть бедным полиграфистам\шелкографам которые решили попробовать современные UF краски. Цены от фирменных сушилок захватывают дух, а если перевести в рубли, то просто прибивают.
Думаю многие пробовали сушить ДРЛ трубками, и ничего не получалось, ну кроме некоторых сортов лака.
В общем продолжение следует.
Читайте мои обзоры о принтерах и прочем оборудовании на моём сайте следите за обновлениями.
Источник
Как за 500 рублей сделать лампу-стерилизатор для дома
Медицинское оборудование в России всегда было в дефиците, а во время самоизоляции из-за эпидемии стало совсем туго. Но разве это проблема?
Настоящий гик соберет стерилизатор за копейки и пару часов, используя запчасти из ближайшего хозмага.
Вентиляторы от старого ПК тоже пойдут в дело.
ВНИМАНИЕ: при работе любых стерилизаторов люди должны покинуть обрабатываемое помещение — возможны ожоги слизистых оболочек и кожи. После обработки необходимо тщательно проветрить.
Бактерицидные лампы
Компактная маломощная бактерицидная лампа
Существует несколько типов стерилизаторов, среди которых наибольшее распространение для обработки помещений получили так называемые «кварцевые» и «бактерицидные» лампы.
В основе каждой из них лежит ртутная люминисцентная лампа, излучающая свет ультрафиолетового спектра, которая заключена в оболочку из кварцевого стекла или специальной керамики.
Сам по себе ультрафиолет убивает микрофлору и разнообразные организмы. Однако, при излучении УФ-спектра высокой мощности на определенных длинах волн может происходить озонирование — превращение кислорода в озон.
Озон является сильнейшим окислителем и только он гарантированно борется с любой микрофлорой, включая вирусы. Однако, он крайне вреден для человека и животных.
С правильным светофильтром работа ультрафиолетовой лампы выглядит так
Внутренняя поверхность оболочки может покрываться дополнительным покрытием, от которого во многом зависят свойства лампы и её применение.
Именно благодаря им ультрафиолетовые лампы могут быть
- озоновыми (фактически слабый озонатор) — излучают жесткий УФ-спектр, запускающий образование озона из кислорода, содержащегося в воздухе,
- безозоновыми — на колбе такого прибора нанесено специальное покрытие, пропускающее более «мягкие» УФ-волны, под действием которых озон вырабатывается в малых количествах.
По параметрам функционирования лампы могут быть
- открытыми — от ультрафиолетового излучения здесь ничто не защищает и оно рассеивается по всему помещению
- закрытыми (рециркуляционными) — обрабатываются определенные объекты либо воздух, засасываемый внутрь прибора.
ВНИМАНИЕ: при работе любой лампы с выделением озона важно как можно чаще подвергать проветриванию помещение.
Как добыть бактерицидную лампу?
Стандартные ДРЛ-лампы из российской розницы
Для этого понадобится дуговая ртутная лампочка (ДРЛ) мощностью не менее 125 ватт любого производителя, применяемая для внешнего и промышленного освещения.
ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — двух-, трёх- или четырёхэлектродная газоразрядная лампа, в которой для освещения используется горение электрической дуги между электродами в атмосфере, насыщенной парами ртути.
Ее необходимо обернуть тканью, после чего аккуратно расколоть колбу ударом молотка. Так же можно аккуратно зажать в тисках или разрезать с помощью дремеля.
Пошаговый результат процесса извлечения ртутной колбы на цоколе
При этом нужно постараться, чтобы внутренняя излучающая трубка не была повреждена — внешняя оболочка необходима только для корректировки спектра (в том числе для ликвидации жесткого излучения, активно производящего озон).
ВНИМАНИЕ: Разбивать лампу необходимо вне жилых помещений! Внутренняя колба содержит ртуть! Не выбрасывать лампы и их отходы — они подлежат утилизации в специализированных центрах
После нужно аккуратно извлечь из ткани цоколь со стеклянной трубкой, вытряхнуть в ту же ткань осколки и отложить в сторону. Все дальнейшие операции будут проводиться только с колбой на цоколе.
Строим сами УФ-лампу
Ртутные источники УФ-излучения различных типов
ВАЖНО: При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов.
Для самоделки нам потребуются самые простые комплектующие. К примеру:
1. Лампа ДРЛ OSRAM 160 Вт (E40): от 300 рублей (1 шт)
2. Патрон E40 керамический: от 20 рублей (2 шт)
3. Лампа накаливания 500 Вт (E40): от 300 рублей (1 шт)
Цоколь, лампа, дроссель на простейшем основании
Сначала закрепляем патроны на надежном основании, или простейшем настольном светильнике не из пластика или ткани.
Один из патронов, предназначенный для обычной лампы накаливания, можно заменить на родной дроссель для ДРЛ-лампы. Будет дороже, но надежнее и проще в какой-то степени.
Патрон для лампы накаливания нужно подключить параллельно патрону для лампы ДРЛ [если слово «параллельное подключение» не понятно, лучше пройти мимо этого материала и купить готовый прибор].
Ртутная лампа требует стабилизированный ток, который даёт пусковой дроссель. Но его стоимость даже на вторичном рынке балансирует от 200 до 800 рублей, что сразу повышает стоимость сборки.
После возводим вокруг защитный каркас из подходящих материалов (по ситуации и конструкции): можно вырезать большие отверстия в «мертвом» блоке питания от ПК, все что угодно, лишь бы немного оградить ртутную лампу от внешних воздействий.
Следующий пункт плана — получить начинку лампы по предыдущему пункту статьи. После достаточно вставить её в патрон и подключить к сети.
Превращаем УФ-лампу в закрытый озонатор
Открытая ртутная бактерицидная лампа
Устройство из открытого в закрытый озонатор закрытого типа, основным «поражающим фактором» которого станет озон, который будет обеззараживать как сам воздух, так и все, до чего сможет дотянуться.
Для обработки потребуется чуть больше времени, но
- озон убивает бактерии, вирусы, плесень и самые стойкие микроорганизмы,
- озон — газ, поэтому будет происходить обработка даже скрытых от прямого излучения уголков,
- озон имеет специфический запах и проще распознать включенное устройство,
- озон менее агрессивно «съедает» краску с обрабатываемых поверхностей.
Для создания закрытого озонатора потребуется поместить лампу в металлический корпус с вентиляционными решетками.
Добавь вентиляторы, убери отверстия – получится закрытая система обработки воздуха
Лучше всего — небольшой корпус от гаджета или компьютера с удалением лампы от стенок хотя бы на 10 сантиметров. Монтаж в таком случае необходимо проводить термостойкими материалами (провода и колодки — тоже).
С противоположных сторон потребуется сделать вырезы и установить сантехнические или компьютерные вентиляторы, предварительно выведя их питание наружу. Один вентилятор должен «засасывать» воздух, второй — выводить его наружу после обработки лампой.
Можно включать: 10-20 минут хватит для полной обработки комнаты на 20 квадратных метров.
Стоит ли тратить время?
ДРЛ-лампа на обычном месте работы
Кроме экономии средств и возможности занять чем-то руки, данный вариант не имеет никаких преимуществ перед множеством готовых вариантов.
Однако, подходящие ДРЛ- или ДРВ-лампы можно найти в любом строительном магазине, да и в небольших хозмагах они встречаются.
Тем не менее, стоит поискать что-то более приличное в аккуратном корпусе заводской сборки.
На AliExpress таких устройств огромное количество, часто стерилизаторы оттуда перепродают на «Авито» и «Юле».
Качество свечения ДРЛ низкое, можно найти списанную бесплатно
Если интересно, можно посмотреть варианты в нашем прошлом материале — здесь найдутся и устройства, и сценарии их применения с комментариями.
Источник
