Поширені проблеми з ультразвуковим обладнанням для обробки рідиною

Що таке УЗД?

Хоча звук є перцептивним відчуттям, він не завжди чутний. Ультразвук буквально означає перевищення звуку; Звук вище спектру, який чує людина. Частота звуку - це кількість циклів звукових хвиль протягом однієї секунди. Частота вимірюється в одиницях, які називаються герц (Гц). Оскільки 18 кГц на секунду (18000 Гц/цикл) є приблизно верхньою межею людського слуху, ультразвук відноситься до звуку (звукових хвиль), який перевищує цю частоту. 20 кГц є найбільш ефективною частотою для обробки рідин.

Чим відрізняється ультразвуковий процесор від ультразвукової ванни?

Через багато факторів інтенсивність і потужність ультразвуку всередині ванни низькі, залежать від положення та непостійні. Використовуючи ультразвуковий процесор, завдяки високій енергоємності, концентрації та можливості регулювання у верхній частині інструменту швидкість обробки значно прискорюється, а повторюваність висока.

20 кГц чи 40 кГц?

40 кГц зазвичай використовується для ультразвукового очищення та розпилення, оскільки розмір крапель на цій частоті становить половину розміру крапель, що утворюються на 20 кГц. Однак частота, обрана для більшості застосувань ультразвукової обробки рідини, становить 20 кГц, оскільки амплітуда у верхній частині інструменту та результуюча кавітація є більш ефективними для обробки рідини. 40 кГц може бути ефективним для невеликих партій і деяких застосувань з меншою тривалістю.

 

 

Чи є якісь обмеження для ультразвукової обробки?

Так - в'язкість, температура та властивості рідини. Зі збільшенням в'язкості матеріалу знижується його здатність передавати вібрації. Зазвичай максимальна в'язкість, яка може ефективно обробляти матеріали, становить 4000 cps. Для стандартних систем фактична верхня межа температури становить приблизно 65 градусів C. Суцільні інструментальні головки можна використовувати для водних розчинів і рідин із низьким поверхневим натягом (наприклад, розчинників), але зі змінними інструментальними головками вони використовуються лише для водних зразків.

Який інструмент я повинен використовувати?

Пристрої потужністю 500 і 800 Вт є найбільш універсальними, оскільки вони можуть працювати як з великими, так і з малими об’ємами – від мікронаконечника об’ємом 250 мкл до 1 літра зонда 1 дюйм (25 мм). Крім того, при використанні в поєднанні з безперервним потоком басейни, вони можуть обробляти багато літрів на годину, якщо ваш об’єм зразка дуже малий, найкращим вибором може бути пристрій потужністю 1500 або 2500 Вт для великих і промислових застосувань.

Змінна чи міцна інструментальна головка?

Змінна головка інструменту має різьбовий кінець, який можна відкрутити та замінити, коли головка інструменту зношена. Змінна головка інструменту використовується лише для проб, що містять воду. Якщо ви виконуєте ультразвукову обробку розчину, що містить органічні розчинники, спирт або будь-яку рідину з низьким поверхневим натягом, рідина просочиться всередину різьбової головки інструменту (незалежно від того, наскільки щільним є з’єднання). Коли рідина потрапить у головку інструменту, вона послабиться, і система відобразить помилку перевантаження. Якщо для застосування потрібні розчинники або рідини з низьким поверхневим натягом, необхідно використовувати тверді зонди. Тверді зонди можна використовувати для будь-якого типу рідини. Зауважте, що всі мікропідказки суцільні. Лише ½" зонди діаметром або більше можуть мати змінні інструментальні головки.

Яка інструментальна головка найбільше підходить для мого застосування?

Чим більший діаметр головки інструменту та більша амплітуда, тим більший об’єм можна обробити. Щоб поміститися в менший контейнер, потрібна головка інструменту меншого розміру.

Наскільки глибоко повинна бути вставлена ​​головка інструменту?

Якщо глибина занурення головки інструменту недостатня, зразок буде пузиритися. Якщо головка інструменту занурена занадто глибоко, зразок не зможе ефективно циркулювати. Встановлення занадто високої амплітуди також може призвести до утворення піни. Усі описані ситуації можуть призвести до подовження часу обробки та поганих результатів. Відрегулюйте глибину головки інструменту, щоб уникнути бризок і піноутворення, зберігаючи інтенсивне перемішування зразка.

 

 

Чи можна виготовляти зонди будь-якої довжини?

Ні, це неможливо. Головка інструменту резонує на певній частоті (напівдовжині хвилі або кратній половині довжини хвилі). Інструментальна головка 20 кГц має довжину приблизно 5 дюймів (127 міліметрів) і може бути подовжена з кроком 5 дюймів (127 міліметрів).

Відображення потужності та налаштування амплітуди?

Потужність – це міра електричної енергії, що передається на перетворювач. Він вимірюється у ватах і відображається на екрані ультразвукового приладу. У перетворювачі електрична енергія перетворюється на механічну. Це досягається шляхом збудження п’єзоелектричних кристалів, які рухаються поздовжньо всередині перетворювача. Це перетворення електричної енергії в механічну спричиняє рух головки інструмента, в результаті чого верхня частина рухається вгору та вниз.

Відстань, пройдена вгору і вниз за один рух, називається амплітудою. Амплітуда регулюється. Кожна головка має максимальне значення амплітуди. Наприклад, якщо встановлено значення 100% ½" діаметра головки інструмента, головка інструмента сягатиме приблизно 115 мкм. Амплітуда м. Якщо встановлено значення 50%, амплітуда становить приблизно 57 мкм. Зверніть увагу, що це значення є приблизним. а не повністю лінійний.

Існує пряма залежність між амплітудою та інтенсивністю. Якщо ви працюєте в умовах низької амплітуди, ви забезпечите ультразвукове лікування низької інтенсивності. Якщо ви працюєте з налаштуваннями високої амплітуди, ви отримаєте ультразвукове лікування високої інтенсивності. Щоб відтворити результати, налаштування амплітуди, температура, в’язкість і об’єм зразка повинні бути послідовними. При спробі відтворити результати ультразвукового лікування найважливішим фактором є амплітуда, а не потужність.

Існує змінна залежність між потужністю та амплітудою/інтенсивністю. Наприклад, порівняно з липкими зразками, такими як мед, ультразвукова обробка води при рівні 50% потребує менше енергії. Для цих двох зразків амплітуда/інтенсивність однакова, але потужність/потужність буде різною, оскільки в’язкі зразки потребують більше ват для приводу головки інструменту. Липкі зразки створюватимуть більші навантаження на пари інструментів, тому їхні системи повинні працювати інтенсивніше, щоб вібрувати вгору та вниз з однаковою інтенсивністю. Невеликі коливання відображення потужності під час ультразвукової обробки є нормальним явищем.