Výroba výkonné krátkovlnné UV lampy na minerály

Výroba výkonné krátkovlnné UV lampy na minerály

Potřebný materiál:

1. UV sklíčka typ ZWB3-UG5 -U330 (HOYA), rozměr 140 x 40 mm objednané přes portál Alibaba: https://www.alibaba.com/product-detail/254nm-365nm-with-high-transmission-98-_60620351398.html?spm=a2700.7724857.main07.128.26c6csOzZhc

            Jde o ekvivalent UG5, vlnová charakteristika (černá křivka):

            Na dotaz nám sdělili, že bude cena 16,5 dolarů za kus, to je cca 370 Kč plus poštovné 35 dolarů, tj. cca 800,-. Za deset kusů je to asi 4400,-. Nakonec to bylo o něco dražší, plus přibyl celní poplatek, takže cena jednoho sklíčka při objednání deseti kusů vyšla na 599 Kč.

2. Výbojka Osram PURITEC HNS S 9W 0,18A G23 UVC HID zdroj: https://www.esvit.cz/osram-puritec-hns-s-9w-0-18a-g23-uvc-hid-zdroj?stext=PURITEC%20HNS%20S%209W

3. Patice s tlumivkou Modus MDZ 01VS L9 141 modul s objímkou: https://www.esvit.cz/hledej?stext=Modus+MDZ+01VS+L9+141

            Obojí 491 Kč E-SVIT.CZ, s.r.o. (po objednání na netu osobní odběr Praha, Malešická ul.). Při odběru 5 ks byla cena 413 Kč/kus.

4. Na upevnění 2x šroubek M4x10, 2x matka M4.

5. Krabička AL 175x80x60mm natural IP65 Hammond Taiwan 975 Kč (s poštovným) SOS electronic (E-Shop).

            (Upozorňuji, že tato krabička je mírně řečeno "na doraz", plech patice s tlumivkou jsem musel deformovat a zadní část plastu patice ještě obrousit cca o milimetr a takto je tam výbojka nacpaná na doraz, zcela bez vůle. Na druhou stranu se tam nemůže "klepat" a rozbít a je to maximálně kompaktní. Je ovšem riziko, že po zakoupení další výbojky může být tato výrobně o trochu delší a nevejde se, v tom případě budu muset v ose vyvrtat v krabici zahloubení či otvor který zvenčí zakrytuji.)

            Pro další výrobu jsem proto volil krabičky větší:

            Krabička AL 187,5x119,5x82mm natural 1590E Hammond Taiwan: https://www.soselectronic.cz/products/hammond/1590e-58262

            741 Kč (s poštovným) SOS electronic (E-Shop), při odběru 5 ks byla cena 555 Kč / kus.

6. Zástrčka síťová vestavná s vývody FASTON 4,8x0,8 upevnění na šířku (KES 1 / F63B / K+B):

                https://www.ges.cz/cz/kes-1-f63b-GES06614238.html

            35 Kč GES electronic (prodejna Karlovo nám., Myslíkova 31)

7. Na upevnění 2x šroubek M3x10, 2x matka M3.

8. Vypínač síťový kolébkový jednopólový 250V/10A kulatý černý, červený prosvětlený hmatník, DS 059REL: https://www.ges.cz/cz/ds-059rel-GES06503873.html

            43 Kč GES electronic (prodejna Karlovo nám., Myslíkova 31 )

9. Vodič s teflonovou izolací Lanko CuSn 0,25mm2, teflonová izolace, 600V, -100 - +205°C, prům. 1,16mm: https://www.ges.cz/cz/teflon-0-25-re-GES06915078.html

            13,90 Kč / m GES electronic (prodejna Karlovo nám., Myslíkova 31)

            Doporučuji použít vodič s teflonovou izolací, je sice dražší, ale lampa dost hřeje a hrozí tedy poškození izolace běžně používaných vodičů.

10. Pro uvedenou zásuvku a vypínač jsou třeba nástrčné kontakty (fastony):

            3x faston 4,8x0,8 https://www.ges.cz/cz/ftm-4-8b-GES06615262.html (na vypínač)

                3x faston 6,3x0,8 https://www.ges.cz/cz/ftm-6-3b-GES06600792.html (na zásuvku)

            Pozor, je jiná velikost na vypínač a jiná na zásuvku. Na drát (lanko) se fastony připevňují speciálními kleštěmi. K zakoupení též v prodejně GES electronic.

11. Elektrikářská izolační páska (prodávají se nástrčné izolace na fastony, ale nevešly by se na vypínač).

12. Na krabičku je vhodné upevnit vhodné držátko, vybral jsem v Hornbachu za 95 Kč / kus + na upevnění 2x šroubek M4x10 (přiložené šroubky jsou příliš dlouhé).

13. Na výbojku jsem vyrobil „zrcadlo“ z ALU plechu 0,5 mm: https://www.hornbach.cz/shop/ALU-plech-120x1000x0-5-mm/7566025/artikl.html

            119 Kč, po 20 cm vyjde plech přesně na pět lamp.

14. UV filtr jsem v prvním prototypu upevnil šroubky podloženými gumovým těsněním, po dotažení však sklíčko prasklo. „Podložil“ jsem proto sklíčko nanesením „ohrádky“ z tekutého silikonu, i tak však druhé sklíčko také prasklo. Pro další výrobu jsem proto volil upevnění lepicí páskou na „ohrádku“ z tekutého silikonu. Bylo třeba najít pásku, která vydrží vyšší teplotu a zároveň je odolná proti UV záření. Našel jsem zde: 50 mikrometrů x 9 mm https://www.lepiky.cz/lepici-pasky-1k/jednostranne-lepici-pasky-133k/hlinikove-pasky-150k/al-50-l-268p

                31 Kč stojí jeden kotouček

15. Zajištění trubice k patici vázacím drátem 0,6 mm. Lze ale použít třeba i měděný zvonkový drátek zbavený izolace.

16. Pro připojení Šňůra síťová, 3x0,75mm 2, H05VV-F3G, koncovka KKB 1, délka 1,8m, černá

                (jako k počítači): https://www.ges.cz/cz/nksk-180-0-GES06914279.html

            79 Kč GES electronic (prodejna Karlovo nám., Myslíkova 31)

17. Tuba sanitárního silikonu (běžně v drogeriích, v PEMI 80 Kč).

Celková cena za nákup materiálu činila cca 2.600 Kč / jednu lampu, při současné výrobě pěti kusů. Při jednotlivém nákupu by pochopitelně cena materiálu vyšla o něco více.

Výroba:

1. Narýsujte si na krabici výřez pro UV sklíčko 136x36 mm (sklíčko na každé straně o 2 mm přesahuje).

2. Dle nárysu vyfrézujte otvor pro sklíčko. Kdo nemá k dispozici frézu, může otvor buď vyříznout pilkou na kov (po předvrtání), nebo odvrtat a dopilovat pilníkem.

            Okraje se začistí pilníkem.

3. Na opačné straně, než bude patice výbojky (u užšího okraje výřezu pro sklíčko), si narýsujte výřez pro zásuvku. Umístěte ji co nejblíže kraje, aby se pak vešla pod výlisek zrcadla výbojky.

Vzhledem ke tvaru výřezu je nejsnadnější otvor odvrtat a dopilovat.

4. Z boku, blíže zásuvce, vyvrtejte otvor 20 mm pro vložení vypínače. S tím jsem měl trochu trabl. Prototyp jsem odvrtával plochým vrtákem na dřevo a divil jsem se, že mi to nenabilo ústa. Pro jistotu jsem tedy zakoupil vrták 20 mm s osazením stopky na 13 mm pro standardní vrtačku. Vzhledem k výšce krabička + vrták se mi to nevešlo do stojanové vrtačky, tak jsem krabičku upnul do truhlářského ponku a vrtal ručně. Při dovrtávání se mi to vždy kouslo a dvakrát tak, že mi to vyrazilo vrtačku z ruky. Tak bacha.

5. Na víčko zevnitř připevněte patici s tlumivkou. Příčně ji umístěte na střed, podélně co nejblíže, na těsno ke kraji (vyzkoušejte si nasazením vršku na víčko).

6. Na víčko zvenčí připevněte držátko, podélně i příčně na střed.

7. Nyní je třeba vyrobit zrcadlo pro zvýšení výkonu lampy. Hliníkový plech 0,5 mm nastříhejte po 20 cm. Lze jej stříhat běžnými nůžkami.

8. Na tvarování plechu je třeba vyrobit přípravek. Použil jsem hliníkovou trubku průměr 40 mm od zahradního sušáku na prádlo, dřevěný špalíček a z boků sklolaminátové destičky. Pro pevnost na lisování jsem zalil normální sádrou. Aby se nepoškodila vnitřní lesklá plocha plechu na odraz, vkládal jsem na ni ústřižek měkké látky.

9. Pomocí truhlářského ztužidla zalisujte půlkruhovou část zrcadla. Kontrolujte kolmé uložení plechu a příčné rozměry, aby byl výlisek ve středu plechu a příčně kolmý.

10. Truhlářské ztužidlo utáhněte pouze na přípravek a vložením do svěrky nejprve vytvarujte boční a poté i spodní plochy výlisku zrcadla.

11. Nyní je třeba provést elektrické zapojení podle schématu. Dbejte, aby fázový vodič šel přes vypínač. Zemnící kolík propojte se zemněním na modulu objímky s tlumivkou. Schéma převzato z https://www.astronom.cz/procyon/constructions/uvlamp/uvlamp01.html :

12. Konce drátů se zalisují kleštěmi do fastonů. Dráty mezi vypínačem a zásuvkou udělejte trochu delší, s vůlí, budou se muset ohnout okolo zrcadla lampy.

13. Svorkovnice na modulu patice s tlumivkou je konstruována jako samosvorné zástrčky. Tenký teflonový drát tam nedostanete ani po zpevnění cínem. Je třeba jej sletovat pájkou s klasickým zvonkovým drátem, pak již kontakty bez problémů zasunete. Přebytečný zvonkový drát odstřihnete.

14. Fastony vypínače i zásuvky zaizolujte elektrikářskou páskou.

15. Do prostoru pod výbojku připevněte nad modul s tlumivkou zrcadlo. Já jsem použil nýty a nýtovací kleště, ale lze samozřejmě použít i šroubky M3 s matkou. Na boku zrcadla přiléhajícím k vypínači přilepte proužky elektrikářské izolační pásky, já je pro jistotu překryl ještě kobercovou páskou.

16. Na okraj UV sklíčka i na okraj vnitřku výřezu pro sklíčko v krabičce naneste silikon a opatrně vložte sklíčko tak, aby na každé straně byl přesah 2 mm. Se sklíčkem pracujte opatrně, speciální UV křemenné sklo je velmi křehké.

17. Silikon nechte dostatečně vytvrdnout (pro jistotu cca 5 hodin) a poté naneste ještě proužek silikonu ze vnitřku vnější strany krabičky. Po zatvrdnutí i této vrstvy opatrně očistěte zbytky silikonu plastovou škrabkou.

18. Zevnitř silikon a 2 mm okraj UV sklíčka přelepte hliníkovou lepicí páskou. Při „horní“, úzké straně jedním proužkem, na zbylé tři strany dejte dva proužky (druhý dále od sklíčka, aby přilepení na krabičku bylo širší).

19. Do patice vložte výbojku a opatrným přihnutím plechu patice ji srovnejte do vodováhy se zrcadlem. Aby se výbojka neuvolnila, zajistěte ji k patici vázacím drátkem 0,6 mm (nebo zvonkovým měděným drátkem, zbaveným izolace).

20. Opatrně vložte díl s výbojkou do víčka, při vkládání zastrkávejte dráty k patici i dráty mezi vypínačem a zásuvkou pod zrcadlo, aby nepřišly do kontaktu s výbojkou. Víčko následně přišroubujte a je hotovo.

Výrobek sice trochu připomíná ruskou žehličku, ale je funkční a mimořádně výkonný.

Zde je změřené spektrum této UV lampy:

Fotografie UV minerálů pod touto UV lampou.

Hyalit, Maďarsko, lom Tarcal

Hyalit, Valeč u Podbořan

Vashegyit, Kociha

Zatím neidentifikovaný aktivní minerál z Příbramska

Kalcit — děsivec z Příbramska

Kalcit — děsivec z Příbramska

Apofylit, Mariánská skála — Ústí nad Labem

K UV lampě lze dokoupit baterii 12 V a měnič napětí do auta. Já jsem původně pořídil akumulátor LiFePO 4 Vision, 12 V, 4,5 Ah:

Lze zakoupit i olověný – je podstatně levnější, ale také podstatně těžší. Tato LiFePO baterie v terénu vydrží cca 2 hodiny. Bohužel, jak jsem zjistil, jsou u těchto litiových akumulátorů dva problémy. Jednak je není jednoduché pro ně sehnat správnou nabíječku. V CONRADu, kde jsem tuto baterii kupoval, mi k ní doporučili modelářskou nabíječku, u které jsem (bohužel pozdě) zjistil, že vůbec nemá režim pro LiFePO akumulátory. Jediný režim, který se k nabíjení chytne je pro Pb baterie, což životnosti litiové baterie asi příliš nesvědčí. Druhý problém je, když se tato baterie úplně vybije, což se v terénu snadno stane. Pak se nechytne žádná standardní nabíječka a baterii je třeba dobít alespoň trochu na „tvrdém zdroji“, v čemž mi již dvakrát pomohl kamarád – elektrikář.

Jako lepší řešení proto doporučuji zakoupit, např. na e-bay šachtu pro šest klasických monočlánkových akumulátorů se sériovo-paralelním zapojením, tedy s výstupem 12 V:
 

Jeden takový komplet vydrží v terénu cca 1 hodinu provozu, pokud chcete mít rezervu, pak víc kompletů, nebo baterie navíc na výměnu. Výhodou je, že tyto klasické akumulátory nabijete v běžných nabíječkách a jsou snadno nahraditelné. I cenově to vyjde mnohem lépe než výše uvedená LiFePO baterie.

Jako měnič jsem pořídilPowerInverter 200 W od firmy CARBEST:

Pokud budete měnič používat pouze pro tuto lampu, najdete jistě mnohem menší, tento je pro účel UV lampy předimenzovaný – 200W (lampa má spotřebu pouze 9 W).

Vzhledem k tomu, že propojování všech těchto komponent do terénu, např. v tašce je poněkud problematické, vyrobil jsem si na vše kufřík, který má i vstup pro nabíjení baterie, vstup na externí zdroj, výstup 12 V, různé kabely, třeba na připojení do auta atp. Pěkně chráněná je tam i UV lampa, mám tam i ledkový klasický reflektor – taková hodně silná baterka. Ale to je již pro domácí kutily. Jen mi kamarád říkal. Ať s tím kufříkem raději nechodím do metra a nenechávám jej někde odložený :-) …

Kufřík jsem zakoupil na e-shopu B2Bpartner (Kufr na nářadí AluPLusComfort 36). Má výhodu, že tam jsou stavitelné přepážky kterými jsem vymezil jednotlivé sekce: https://www.b2bpartner.cz/kufr-na-naradi-aluplus-comfort-36/

Prodává se samozřejmě bez nářadí a s popruhem na rameno.

K prodeji:

Bezpečnostní upozornění ke stažení

kus za 5.000 Kč     k dispozici 7 kusů nově vyrobených svítidel

U nové série jsem provedl mírné úpravy: Vypínač i zástrčka je umístěna nahoře (snadnější demontáž, např. při výměně trubice) a vypínač není prosvětlený (aby jeho záře nerušila).

Zde je foto lampy z nové série:

Pro srovnání ceny a výkonu, zde profesionální UV lampy:
https://www.topgeo-shop.cz/uv_lampy.html

Kromě této UV lampy mohu nabídnout i čínské UV baterky.
 

Baterky mají jako zdroj UV LED diodu a UV filtr. Převážná část spektra těchto zdrojů je měkčí než u předchozí vyráběné baterky – UV A/B, takže některé minerály pod těmito baterkami nesvítí vůbec, nebo méně a také se může i mírně lišit barva luminiscence.

Malá baterka – včetně akumulátorů a kablíku pro USB (nabíjení akumulátorů přímo v baterce) za 600 Kč:
 

Zde je změřené spektrum této UV baterky:

Velká baterka – bez akumulátorů za 800 Kč. Tato baterka nemá USB nabíjení, je na velké monočlánky (klasické, či akumulátory). Světelný výkon oproti té malé baterce je výrazně vyšší:
 

Zde je změřené spektrum této UV baterky:

Fotografie UV aktivních minerálů pod těmito baterkami.

  Kalcit – děsivec, Vrančice

  Kalcit, Příbram

  Uranospinit a ťujamunit, Příbram

(V případě zájmu se informujte o dostupnosti těchto baterek: jan.kuty@mallorn.cz.)

Na závěr upozorňuji na bezpečnost práce s UV lampami!

• UV lampu nechávejte zapnutou co nejkratší dobu, kdy skutečně vzorky prohlížíte.
• Nikdy se nedívejte přímo do zdroje UV záření.
• Při práci vždy používejte skleněné brýle (v podstatě jakékoli - dioptrické atp.), i obyčejné sklo (bez UV filtru) výrazně odfiltrovává UV záření.
• Mějte zakrytou pokožku, abyste ji zbytečně nevystavovali UV záření (i odraženému), tedy dlouhé rukávy, pracovní rukavice, při práci v terénu dlouhé kalhoty, ponožky v sandálech atp.
• Lze použít i ochranné UV krémy na opalování, ale jejich účinek je proti krátkovlnnému záření nižší než proti dlouhovlnnému slunečnímu.

O bezpečnosti práce s UV zářením si můžete přečíst zde:
https://www.bozpinfo.cz/uv-zareni
 

Zajímavé odkazy na informace o UV luminiscenci minerálů:

Tajemný svět UV minerálů, přednáška mineralogické sekce Společnosti Národního muzea v Praze – video: https://www.youtube.com/watch?v=gyTSCJqsrpM&ab_channel=Spole%C4%8DnostN%C3%A1rodn%C3%ADhomuzea

https://www.mineraly-prodej.cz/clanek/sbirani-uv-mineralu.html
https://www.mineraly-prodej.cz/_obchody/mineraly-prodej.shop5.cz/soubory/ke-stazeni/uv-mineraly.pdf
https://www.mineralshop.cz/1110-uv-mineraly.html
https://ceskemineraly.cz/mineraly-pod-uv/

https://otabaxamineraly.estranky.cz/fotoalbum/luminiscence-mineralu-v-uv---svetle/