Kiến thức

Chia sẻ kinh nghiệm mô phỏng khử trùng LED UVC

Nov 11, 2019 Để lại lời nhắn

Khi đánh giá hiệu quả khử trùng của UVC-LED, độ chính xác của việc tính tốc độ khử trùng bằng cách sử dụng mô phỏng như quang học và chất lỏng là bao nhiêu? Có cần thiết phải có một nhà phân tích tương tự chuyên nghiệp cho nhóm đã sẵn sàng để tham gia? Làm thế nào là mô hình tính toán tỷ lệ khử trùng được thành lập?


Đây là câu hỏi mà tác giả gần đây đã thảo luận với một số người bạn trong ngành. Trong suốt cuộc thảo luận, mọi người bắt đầu từ đầu mỗi từ để đạt được sự đồng thuận, và tác giả dần dần có câu trả lời rõ ràng. Có lẽ mọi người đều có cùng một câu hỏi trong đầu. Hãy bắt đầu chia sẻ thời gian này ngay lập tức. Người ta cũng hy vọng rằng chúng ta có thể ném một viên gạch và thu hút ngọc.


Phân tích định tính là thực tế hơn


Các ứng dụng UVC-LED sử dụng ánh sáng vô hình của mắt thường để tiêu diệt các vi sinh vật vô hình. Chúng ta cần gián tiếp nghiên cứu quá trình với các công cụ. Sau nhiều thập kỷ phát triển đèn UVC, các nhà sản xuất khác nhau đã tóm tắt một bộ phương pháp mô phỏng thực tế để hướng dẫn thiết kế sản phẩm. Mức độ nào của UVC-LED hiện có thể đạt được?


Người ta biết rằng tỷ lệ tiêu diệt vi sinh vật có liên quan đến lượng tia cực tím nhận được, do đó có liên quan đến cường độ và thời gian của bức xạ. Hiệu ứng diệt khuẩn là kết quả toàn diện của tính nhạy cảm sinh học, quang học và chất lỏng. Trong mô phỏng, nếu một trong số chúng có độ lệch, kết quả cuối cùng sẽ bị biến dạng.


Độ chính xác của mô phỏng quang học đã được xác minh đầy đủ trong ngành công nghiệp LED trắng và các công cụ mô phỏng khác nhau khá trưởng thành. Các công cụ mô phỏng chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong thiết kế ô tô, tàu, máy bay và thậm chí các công cụ hàng không vũ trụ, và có thể được đảm bảo với độ tin cậy phù hợp. Thuật toán ghép quang và chất lỏng cũng đã được sử dụng trong thiết kế các sản phẩm khử trùng đèn UVC truyền thống, do đó có thể thu được liều UV chính xác hơn bằng cách mô phỏng.


Lỗi chính xuất phát từ kiểm tra dữ liệu cơ bản.


Bảng liều bất hoạt UV cho các vi sinh vật khác nhau có thể được tìm thấy trong tài liệu chuyên nghiệp. Liều này dành cho đèn UVC truyền thống có bước sóng 254nm. Do sự nhạy cảm khác nhau của vi sinh vật với ánh sáng UVC của các bước sóng khác nhau, dạng bào chế truyền thống không được áp dụng. UVC-LED ở bước sóng 265-280nm.


Lấy E. coli làm ví dụ, liều UV cần thiết để đạt tỷ lệ tiêu diệt 99% khi sử dụng đèn UVC là 6,6 mJ / cm2, và UVC-LED hiệu quả hơn, đạt tỷ lệ tiêu diệt 99,99%. Các liều UV được cung cấp bởi các đồng nghiệp lần lượt là khoảng 3 mJ / cm 2 và 5 mJ / cm 2.


UVC LED1


UVC LED 2


Hiện tại, không có tổ chức có thẩm quyền nào đã phát hành máy đo liều khử trùng cho UVC-LED và một vài nhà sản xuất có khả năng có thể tự sử dụng dữ liệu. Do sự khác biệt trong phương pháp thử nghiệm và thiết bị, dữ liệu thu được không giống nhau. Giả sử tôi biết liều UV của sản phẩm. Dữ liệu nào tôi nên tham khảo để tính tỷ lệ khử trùng? Hay tôi cần phải chính xác?


Tóm lại, ở giai đoạn này, có thể thu được liều UV tương đối chính xác thông qua mô phỏng, nhưng tỷ lệ khử trùng có thể được ước tính chính xác bằng liều UV (trừ một số đại gia trong ngành). Hiện nay, đối với hầu hết các nhà sản xuất, đó là một giải pháp thực tế hơn để hướng dẫn thiết kế sản phẩm thông qua mô phỏng và định tính.


Gửi yêu cầu