Роботы для обработки поверхностей с помощью УФ-излучения зависят от скорости своей работы. Если время прохождения роботом поверхности увеличивается, это приводит к затовариванию оборудования, увеличению времени простоя и росту стоимости обработки каждого квадратного метра. Обычной причиной такой ситуации является недостаточная доза УФ-излучения за один проход.
Поэтому мы создали лампу для стерилизации воды с использованием УФ-излучения высокой энергетической плотности. Суть решения проста: необходимо сократить время пребывания лампы на поверхности без потери эффективности её действия на микроорганизмы.
Что имеет значение внутри устройства
Мы используем пар человеческого ртути под низким давлением, настроенный на излучение в длине волны 254 нм. Кварцевая оболочка обработана таким образом, чтобы подавлять излучение в длине волны 185 нм, что позволяет получить спектр излучения только в длине волны 254 нм без образования озона. Максимальная интенсивность излучения на целевой поверхности составляет 120 мВт/см²; при расстоянии 5 см от лампы интенсивность излучения остается не менее 40 мДж/см².
Отражатель выполнен из алюминия высокой чистоты; он имеет параболическую форму и способствует сосредоточению луча в пределах ±15°. Благодаря этой геометрии доза излучения достигает нужного уровня, а не рассеивается по всей комнате.
Мощность лампы составляет 240 Вт; управление осуществляется с помощью постоянного тока 24 В. Это позволяет использовать лампу в компактных роботах. Срок службы лампы составляет 9 000 часов; контроль окончания срока службы осуществляется с помощью датчика УФ-излучения.
Почему это важно для роботов
У роботов для дезинфекции скорость работы определяется не только временем работы, но и скоростью передачи дозы излучения. Повышая максимальную интенсивность излучения, можно снизить скорость прохождения роботом поверхности, при этом все равно обеспечивая достаточную дозу излучения для уничтожения микроорганизмов.
На практике это означает более короткое время пребывания робота на поверхности, более быструю обработку всей комнаты и возможность проводить больше процедур в день. Отсутствие озона в спектре излучения позволяет избежать образования побочных продуктов в воздухе. Кроме того, напряжение 24 В хорошо сочетается с существующими системами питания и управления роботов.
Важные детали, которые нельзя игнорировать
Геометрия расположения лампы имеет решающее значение. Необходимо соблюдать указанное расстояние между лампой и поверхностью – при его нарушении доза излучения сильно снижается, и это происходит не линейно.
Загрязнение отражателя возникает в пыльных или влажных условиях. Необходимо проводить проверку и очистку отражателя каждые три месяца; в противном случае эффективность излучения снизится.
Для полной совместимости с роботами необходимо учитывать размеры устройства, полярность разъемов и параметры ЭМС. Также необходимо поддерживать температуру внутри корпуса лампы в диапазоне 10–40°C; колебания температуры могут привести к нестабильности излучения.