ONDAS: ULTRAVILETA

TEMA: ONDAS ULTRAVIOLETAS.

ÍNDICE:
0.- TEORÍA.
1.- MEDIDA DEL ÍNDICE UV.
1.- EL SENSOR DE UV:  "GUVA-S12SD"

0.- TEORÍA

La Radiación ultravioleta (UV)

Además de la radiación electromagnética que los humanos somos capaces de ver, existen rangos con longitudes de onda más larga, infrarrojo, y más corta, ultravioleta. Una parte de esta radiación, la de longitud más corta, tiene efectos ionizantes, es decir, es capaz de desplazar electrones de los átomos modificando su estado.

La radiación ultravioleta se utiliza para diversos fines prácticos, desde matar bacterias hasta revelar las placas de los circuitos impresos que fabricas en casa pero además de útil puede ser también peligrosa para la salud.

La capa de ozono que rodea la tierra nos defiende de buena parte de la radiación ultravioleta más ionizante de la que nos llega desde el sol.

Precisamente es la radiación ultravioleta la que produce la capa de ozono en la estratosfera al disociar las moléculas de oxígeno O2 en dos átomos O, muy reactivos, que forman el ozono O3 al reaccionar cada uno con otra molécula de O2.

APLICACIONES DE LA LUZ UV: desinfección agua, alimentos, visualizaciones especiales, tratamientos corporales, detección billetes falsos, efectos artísticos visuales, ...

El uso de luz ultravioleta (UV) está bien establecido para el tratamiento de agua, desinfección del aire, y descontaminación de superficies, sin embargo su uso es limitado aún en el tratamiento de alimentos, y en particular en productos frescos como tecnología pos-cosecha.

Algunos ejemplos de los efectos antimicrobianos y hormesis del tratamiento de radiación UV en los productos frescos se enumeran en la siguiente tabla:

PRODUCTOS                     FRESCOS	EFECTOS DE RADIACIÓN - UV
TOMATE	Luz UV-C puede mejorar el valor nutricional y aumentar el nivel de licopeno sin modificar las propiedades físicas durante el almacenamiento. A bajas concentraciones (aprox. 4 kJ/m2), la radiación UV-C puede inducir la expresión de un número de genes de defensa, y suprimir la expresión de genes implicados en la pared celular de desmontaje, metabolismo lipídico y la fotosíntesis. Los genes de defensa retrasan el ablandamiento de tejidos, conservar los atributos nutricionales y sensoriales, por lo que permiten ampliar la vida útil de los frutos.
SETAS	Radiación UV-C  tiene un efecto antimicrobiano, podría ser aplicado como herramienta desinfectante sobre las setas. Dosis de 0.45-3.15 kJ/m2 permiten reducir Escherichia coli O157: H7 por 0.67-1.13 log UFC / g.
ESPINACA	Radiación UV-C aplicada en dosis adecuadas y a ambos lados de la espinaca podría reducir el crecimiento microbiano y ampliar el tiempo de vida sin comprometer la calidad. En dosis de 2,4 a 24 kJ/m2 puede limitar el crecimiento de Listeria monocytogenes, Salmonela enterica, marginalis Pseudomonas, y Enterobacteria psicrotrofos. Sin embargo, UV-C aplicada a dosis bajas es eficaz en la reducción microbiana inicial al comienzo del almacenamiento, por esta razón, la espinaca recién cortada tiene una vida útil que varía de 4 a 5 días a 5°C.
BRÓCOLI	Floret amarillamiento es un grave problema que limita la vida útil y la calidad. Radicación UV-C aplicada a dosis 4 a 14 kJ/m2 puede retardar la degradación de la clorofila y aumentar la actividad antioxidante en el vegetal.
PIMIENTO	Luz UV-C puede reducir la incidencia y gravedad de lesiones por refrigeración durante el almacenamiento a bajas temperaturas. Aplicada a dosis de 7 kJ/m2 puede retardar los síntomas debido a daño por frío y mantener la firmeza del tejido.
FRESA	Radiación UV-C aplicada en dosis 0,43 a 4,30 kJ/m2 puede retrasar el reblandecimiento del tejido que actúa en antioxidantes y actividad enzimática. Un tratamiento a dosis de hormesis induce la expresión de los genes de defensa, que detienen la degradación de la pared celular que controla el ablandamiento o defiende la fruta contra las infecciones, tales como el moho gris causada por Botrytis cinerea.
ARÁNDANO	Radiación UV-C puede reducir el deterioro causado por la pudrición de frutos maduros (Colletotrichum acutatum) y aumentar el nivel de antioxidantes compuestos, tales como el total de antocianinas y polifenoles totales. Las dosis óptimas de UV-C mejoran las propiedades fitoquímicas que van desde 2,15 hasta 4,30 kJ/m2.
MANZANA	Radiación UV-C aplicada a la dosis de 1,2 kJ/m2 puede desinfectar la superficie, detener las enzimas oxidativas, prevenir oscurecimiento del tejido y desarrollar malos olores. Además, la luz UV crea una película seca protectora que inhibe el crecimiento microbiano y las fugas de jugo, esta película no es percibida por los consumidores.
SANDÍA	Radiación UV-C aplicada en dosis 1,4 a 2,8 kJ/m2 puede reducir el crecimiento microbiano y la actividad enzimática de catalasa en sandía recién cortada. Sin embargo, la eficacia de la luz UV-C depende de la contaminación microbiana inicial y la exposición a la superficie de tratamiento.

SERIGRAFÍA EN PAPEL MONEDA: This is a simple 5mm LED with an interesting array of applications. This UV LED can be used for counterfeit detection (bills, credit cards, documents, etc), sterilization, pesticide, black lights, sun burns, the list goes on. Please wear eye protection when using these LEDs.

1.- MEDIDA DEL ÍNICE DE LUZ UV (ultravioleta)

El índice UV es un sistema estándar sencillo para medir la radiación ultravioleta que llega desde el sol a la tierra que sirve como orientación para determinar el riesgo potencial para la salud. La Organización Mundial de la Salud publica una guía práctica sobre el índice UV en la que explica los riesgos para la salud de la radiación ultravioleta y propone algunas medidas de protección en función de su intensidad.

MEDIDA DEL ÍNDICE UV.

Para medir con precisión la radiación ultravioleta, no solo la que llega del sol, también la que producen ciertos equipos, como las lámparas o LED con este tipo de luz, se utilizan espectrorradiómetros.
Calibrados con los anteriores dispositivos, se pueden usar otros más sencillos (y económicos) como fotodiodos, que suelen ser de tipo Schottky. El «truco» consiste en medir la luz de cierta longitud de onda (del entorno de los UVA, normalmente) y presumir que corresponde, más o menos proporcionalmente, con la irradiancia ultravioleta; puede parecer poco preciso, pero es razonablemente funcional como para estimar el UVi.
Como la fórmula para calcular el índice UV, que puede consultarse en la guía práctica sobre el índice UV es muy compleja como para actualizar el resultado frecuentemente con un microcontrolador, el fabricante del módulo proporciona una tabla con los valores de salida con los que se alcanzan los diferentes niveles del índice UV.

2.- EL  SENSOR:  GUVA-S12SD

Este módulo detecta las radiaciones UV del rango 200-370nm y suministra una salida de voltaje analógica calibrada según la intensidad de luz UV. 

La tabla de valores entre el valor analógico que se lee y el valor de voltios de entrada en arduino se puede hacer de forma lineal según esquema:

CONEXIONES:

The connections are straightforward and described below, I used 3.3v from my Arduino. This was mainly for compatibility with other development boards but the module works with 5v.

1. GND: 0V (Ground)
2. VCC: 3.3V to 5.5V
3. OUT: 0V to 1V ( 0 to 10 UV Index)

Simple code example that reads the value at A0 and outputs the results via the serial monitor, if you use 5v rather than 3.3v then you will need to change the 3.3 in the following line BY 5

sensorVoltage = sensorValue/1024*3.3;

Testing

Open the serial monitor and look at the readings

sensor reading = 46.00
sensor voltage = 0.15 V
sensor reading = 46.00
sensor voltage = 0.15 V
sensor reading = 46.00
sensor voltage = 0.15 V
sensor reading = 46.00
sensor voltage = 0.15 V
sensor reading = 46.00
sensor voltage = 0.15 V

If you look at the image earlier that corresponds to UV index of 0 which is a relief because I tested this indoors

CÓDIGO:

void setup() {
  Serial.begin(9600);
   pinMode(13, OUTPUT);
   pinMode(12, OUTPUT);
   pinMode(11, OUTPUT);
}

void loop() {
  float sensorVoltage; 
  float sensorValue;
  sensorValue = analogRead(A0);
  sensorVoltage = sensorValue/1024*5;
  Serial.print("sensor reading = ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.println("");
  Serial.print("sensor voltage = ");
  Serial.print(sensorVoltage);
  Serial.println(" V");
  delay(1000);
digitalWrite(13, HIGH); 
digitalWrite(12, HIGH); 
digitalWrite(11, HIGH); 
  }