Znanje

Uobičajeni problemi s opremom za ultrazvučnu obradu tekućinom

Apr 23, 2024 Ostavi poruku

Ultrasonic Spray Coating Application 8

Šta je ultrazvuk?


Iako je zvuk perceptivna senzacija, nije uvijek čujna. Ultrazvuk doslovno znači transcendiranje zvuka; Zvuk iznad ljudskog čujnog spektra. Frekvencija zvuka je broj ciklusa zvučnih talasa unutar jedne sekunde. Frekvencija se mjeri u jedinicama koje se zovu Hertz (Hz). Budući da je 18 kHz u sekundi (18000 Hz/ciklus) otprilike gornja granica ljudskog sluha, ultrazvuk se odnosi na zvuk (zvučne valove) koji premašuje tu frekvenciju. 20 kHz je najefikasnija frekvencija za aplikacije obrade tekućina.


Koja je razlika između ultrazvučnog procesora i ultrazvučne kupke?


Zbog mnogih faktora, ultrazvučni intenzitet i snaga unutar kade su niski, ovisni o položaju i nedosljedni. Korištenjem ultrazvučnog procesora, zbog visokog intenziteta energije, koncentracije i mogućnosti podešavanja na vrhu alata, brzina obrade je značajno ubrzana i ponovljivost je visoka.


20KHZ ili 40KHZ?


40 kHz se obično koristi za ultrazvučno čišćenje i atomizaciju, jer je veličina kapljica na ovoj frekvenciji polovina veličine kapljice generirane na 20 kHz. Međutim, frekvencija odabrana za većinu primjena ultrazvučne obrade tekućinom je 20 kHz, jer su amplituda na vrhu alata i rezultirajuća kavitacija učinkovitiji za obradu tekućine. 40kHz može biti efikasan za male serije i neke aplikacije sa kraćim trajanjem.

 

Ultrasonic Sonochemistry 6

 

Postoje li ograničenja za ultrazvučnu obradu?


Da - viskoznost, temperatura i svojstva tečnosti. Kako se viskozitet materijala povećava, njegova sposobnost prenošenja vibracija se smanjuje. Obično je maksimalni viskozitet koji može efikasno obraditi materijale 4000 cps. Za standardne sisteme, stvarna gornja temperaturna granica je približno 65 stepeni C. Čvrste glave alata mogu se koristiti za vodene rastvore i tečnosti niske površinske napetosti (kao što su rastvarači), ali sa zamenljivim glavama alata, one se koriste samo za vodene uzorke.


Kakav instrument da koristim?


Uređaji od 500 i 800 W su najsvestraniji jer mogu podnijeti i velike i male zapremine - od mikro vrha od 250 μL, do 1 litre sonde od 1 "(25 mm). Osim toga, kada se koriste u kombinaciji s kontinuiranim protokom bazena, oni mogu obraditi mnogo litara na sat iznad protoka.


Zamjenjiva ili čvrsta glava alata?


Zamjenjiva glava alata ima kraj s navojem, koji se može odvrnuti i zamijeniti kada je glava alata istrošena. Zamjenska glava alata se koristi samo za uzorke koji sadrže vodu. Ako izvodite ultrazvučni tretman na otopini koja sadrži organska otapala, alkohol ili bilo koju tekućinu niske površinske napetosti, tekućina će prodrijeti u unutrašnjost glave alata s navojem (bez obzira na to koliko je spoj čvrst). Kada tečnost uđe u glavu alata, ona će se olabaviti i uzrokovati da sistem prikaže grešku preopterećenja. Ako primjena zahtijeva rastvarače ili tekućine niske površinske napetosti, moraju se koristiti čvrste sonde. Čvrste sonde se mogu koristiti za bilo koju vrstu tekućine. Imajte na umu da su svi mikro upiti čvrsti. Samo sonde od ½" promjera ili većeg mogu imati zamjenjive glave alata.


Koja glava alata je najpogodnija za moju primjenu?


Što je veći prečnik glave alata i što je veća amplituda, veća je zapremina koja se može obraditi. Manja glava alata je potrebna da stane u manji kontejner.


Koliko duboko treba umetnuti glavu alata?


Ako dubina uranjanja glave alata nije dovoljna, uzorak će bubriti. Ako je glava alata uronjena preduboko, uzorak neće moći efikasno da cirkuliše. Postavljanje previsoke amplitude također može uzrokovati stvaranje pjene. Sve opisane situacije mogu dovesti do produženog vremena obrade i loših rezultata. Podesite dubinu glave alata kako biste izbjegli prskanje i stvaranje pjene, dok i dalje održavate snažno miješanje uzoraka.

 

Ultrasonic Sonochemistry 14

 

Da li se sonde mogu proizvesti bilo koje dužine?


Ne, nije moguće. Glava alata rezonira na određenoj frekvenciji (pola talasne dužine ili višekratnici polovine talasne dužine). Glava alata od 20KHz duga je približno 5 inča (127 milimetara) i može se proširiti u koracima od 5 inča (127 milimetara).


Prikaz snage i podešavanje amplitude?


Snaga je mjera električne energije koja se prenosi na pretvarač. Mjeri se u vatima i prikazuje se na ekranu ultrazvučnog instrumenta. Na pretvaraču se električna energija pretvara u mehaničku energiju. To postiže uzbudljivim piezoelektričnim kristalima koji se kreću uzdužno unutar pretvarača. Ova konverzija električne energije u mehaničku uzrokuje kretanje kroz glavu alata, što rezultira pomicanjem vrha gore-dolje.


Udaljenost prijeđena gore-dolje jednim pokretom naziva se amplituda. Amplituda je podesiva. Svaka glava alata ima maksimalnu vrijednost amplitude. Na primjer, kada se postavi na 100% ½" U prečniku glave alata, glava alata će dostići približno 115 μ Amplituda od m. Kada je postavljena na 50%, amplituda je približno 57 μ M. Imajte na umu da je ova vrijednost približna a ne potpuno linearno.


Postoji direktna veza između amplitude i intenziteta. Ako radite u postavci male amplitude, osigurat ćete ultrazvučni tretman niskog intenziteta. Ako radite pod postavkama velike amplitude, dobit ćete ultrazvučni tretman visokog intenziteta. Da bi se reproducirali rezultati, postavka amplitude, temperatura, viskozitet i volumen uzorka moraju biti konzistentni. Kada se pokušavaju reproducirati rezultati ultrazvučnog tretmana, amplituda je prije nego snaga najkritičniji faktor.


Postoji varijabilan odnos između snage i amplitude/intenziteta. Na primjer, u poređenju sa ljepljivim uzorcima kao što je med, ultrazvučni tretman vode pri postavci od 50% zahtijeva manje energije. Za ova dva uzorka, amplituda/intenzitet je isti, ali će snaga/snaga biti različita jer viskozni uzorci zahtijevaju više vata za pokretanje glave alata. Ljepljivi uzorci će nametnuti veća opterećenja na parove alata, tako da njihovi sistemi moraju raditi jače kako bi vibrirali gore-dolje istim intenzitetom. Male fluktuacije u prikazu snage tokom ultrazvučnog tretmana su normalne.

Pošaljite upit