أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لمعايير الاختبار والممارسة الخاصة بـ ASTM

توفر أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية معالجة مضبوطة وقابلة للتكرار لطرق ASTM التي تشمل القص الصوتي، والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، والتآكل بالتجويف، وفصل الأغشية الحيوية في اختبار MBEC.

أهمية اختيار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية لاختبارات ASTM

تعتمد طرق ASTM التي تستخدم الطاقة فوق الصوتية على تجويف صوتي واهتزاز محددين، وسعة اهتزاز مضبوطة، وتموضع للعينات قابل للتكرار، وإدارة متسقة لدرجة الحرارة. وقد يؤدي استخدام جهاز غير مناسب للموجات فوق الصوتية إلى تجويف غير كافٍ، أو معالجة غير متجانسة، أو تسخين مفرط، أو ضعف قابلية التكرار. صُممت أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية لأعمال التحقق من الصلاحية في المختبر، مع تحكم رقمي في سعة الاهتزاز، وتسجيل البيانات، والتوافق مع مجموعة واسعة من السونوترودات، والتشغيل المستمر المتين.

أهمية اختيار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية لاختبارات ASTM

تعتمد طرق ASTM التي تستخدم الطاقة فوق الصوتية على تجويف صوتي واهتزاز محددين، وسعة اهتزاز مضبوطة، وتموضع للعينات قابل للتكرار، وإدارة متسقة لدرجة الحرارة. وقد يؤدي استخدام جهاز غير مناسب للموجات فوق الصوتية إلى تجويف غير كافٍ، أو معالجة غير متجانسة، أو تسخين مفرط، أو ضعف قابلية التكرار. صُممت أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية لأعمال التحقق من الصلاحية في المختبر، مع تحكم رقمي في سعة الاهتزاز، وتسجيل البيانات، والتوافق مع مجموعة واسعة من السونوترودات، والتشغيل المستمر المتين.

إدخال مضبوط للطاقة
تساعد مولدات الموجات فوق الصوتية الرقمية على إبقاء سعة الاهتزاز، والزمن، وإعدادات النبضات، ودرجة حرارة العملية قابلة للتتبع لأغراض توثيق الطريقة.

أشكال هندسية خاصة بكل طريقة
تلائم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار، وأنظمة التجويف عالية القدرة، وأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية للألواح أشكال عينات ASTM المختلفة، من الكؤوس المخبرية إلى ألواح المعايرة الدقيقة.

معالجة العينات بصورة قابلة للتكرار
تحسّن ظروف المعالجة المستقرة بالموجات فوق الصوتية قابلية المقارنة بين مرات إجراء الاختبار فيما يخص تغير اللزوجة، وكفاءة الاستخلاص، والتآكل بالتجويف، واسترداد الأغشية الحيوية.

أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية الموصى بها لمعايير ASTM

تستخدم معايير ASTM التالية المعالجة بالموجات فوق الصوتية بوصفها خطوة اختبار أساسية أو خطوة لتحضير العينات بمساعدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية. اختر الطراز الذي يلائم الشكل الهندسي المطلوب للعينة، ومستوى القدرة، ومعدل معالجة العينات.

ASTM D2603 – ثبات القص الصوتي للزيوت المحتوية على بوليمرات

يقيّم ASTM D2603 ثبات القص للزيوت المحتوية على بوليمرات من خلال قياس الفقد الدائم في اللزوجة بعد تعريضها للموجات في مذبذب صوتي. ويُستخدم الاختبار لسوائل مثل زيوت التزييت، وسوائل نقل الحركة، وسوائل الجرارات، وغيرها من الزيوت المعدّلة بالبوليمرات التي قد تتحلل فيها محسّنات مؤشر اللزوجة تحت تأثير القص الشديد.

الوظيفة الأساسية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية: تجويف وقص شديدان ومركّزان يولّدهما مسبار فوق صوتي.
نقاط التحكم الحرجة: زمن اختبار ثابت، وشكل هندسي محدد للمسبار، والتحكم في درجة حرارة العينة، وعمق غمر قابل للتكرار.
النتيجة النموذجية: اللزوجة قبل المعالجة بالموجات فوق الصوتية وبعدها لتحديد مقدار الفقد الدائم في اللزوجة.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الموصى به: Hielscher UP400St مع سونوترود S24d22.
يمثل UP400St التكوين المفضّل من Hielscher لمعيار ASTM D2603، لأنه يوفر قدرة فوق صوتية تبلغ 400 W عند 24 kHz، وتحكمًا دقيقًا في سعة الاهتزاز، ومراقبة مدمجة لدرجة الحرارة، وتوافقًا مع الشكل الهندسي للمسبار S24d22 المستخدم لاختبار ثبات القص الصوتي.
تعرّف على المزيد حول ASTM D2603!

ASTM D5621 – ثبات القص الصوتي للسوائل الهيدروليكية

يقيس ASTM D5621 ثبات القص للسوائل الهيدروليكية من خلال تحديد اللزوجة النهائية بعد تعريضها للموجات فوق الصوتية في مذبذب صوتي. وهو ذو أهمية خاصة للسوائل الهيدروليكية المحتوية على إضافات بوليمرية حساسة للقص أو مقاومة له.

الوظيفة الأساسية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية: تسريع قص البوليمرات من خلال التجويف الصوتي.
نقاط التحكم الحرجة: اختيار البوق فوق الصوتي، وثبات سعة الاهتزاز، والتحكم في درجة الحرارة، وثبات مدة الاختبار.
النتيجة النموذجية: اللزوجة النهائية أو تغير اللزوجة بعد معالجة صوتية موحّدة وفق المعيار.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الموصى به: Hielscher UP400St مع سونوترود S24d22.
يُعد UP400St أيضًا الخيار المثالي لمعيار ASTM D5621. إذ توفر منظومة القص بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار العاملة عند 24 kHz منصة مدمجة ذات تحكم رقمي للمختبرات، لإجراء اختبارات قص قابلة للتكرار للسوائل الهيدروليكية.
تعرّف على المزيد حول ASTM D5621!

ASTM G32 – التآكل بالتجويف باستخدام جهاز اهتزازي فوق صوتي

يصف ASTM G32 اختبار التآكل بالتجويف باستخدام جهاز اهتزازي. تُعرّض عينة اختبار لاهتزاز عالي التردد – يولّده جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية – في سائل، مما يؤدي إلى تشكّل تجاويف وانهيارها، فتتسبب في فقد قابل للقياس من المادة. وتُستخدم هذه الطريقة لمقارنة مقاومة التآكل بالتجويف للمعادن، والطلاءات، وغيرها من المواد الهندسية.
 

نموذج ورقة عمل لاختبار التآكل بالتجويف

 
الوظيفة الأساسية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية: مجال تجويف مضبوط يولّده سونوترود مهتز.
نقاط التحكم الحرجة: سعة الاهتزاز، والشكل الهندسي لعينة الاختبار، ومسافة الفجوة، ودرجة حرارة السائل، وزمن التعرض، وقياس فقد كتلة عينة الاختبار.
النتيجة النموذجية: معدل التآكل، أو فقد الكتلة التراكمي، أو مقاومة التجويف بالمقارنة.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الموصى به: Hielscher UIP1000hdT.
يُعد UIP1000hdT خيارًا ممتازًا من Hielscher لمعيار ASTM G32، لأن تصميمه ذا المسبار بقدرة 1000 W وتردد 20 kHz يوفر سعة الاهتزاز العالية والثابتة المطلوبة لدراسات التآكل بالتجويف القابلة للتكرار. ولمتطلبات القدرة الأقل أو الأعلى، تُعد تكوينات Hielscher UIP500hdT وUIP2000hdT بدائل مناسبة.
تعرّف على المزيد حول ASTM G32!
اطّلع على إجراءات اختبار التآكل بالتجويف!

ASTM E1979-21 – الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لعينات الطلاء، والغبار، والتربة، والهواء لتقدير الرصاص

يمثل ASTM E1979-21 ممارسة للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لتحضير العينات البيئية قبل التقدير التحليلي للرصاص. وينطبق على أوساط عينات مثل أغشية الطلاء الجافة، والغبار المترسّب، والتربة، والجسيمات العالقة في الهواء، في سياقات إزالة مخاطر الرصاص، والتجديد، والصحة المهنية، والرصد البيئي.
 
الوظيفة الأساسية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية: الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لجعل الرصاص متاحًا للقياس التحليلي اللاحق.
نقاط التحكم الحرجة: وعاء الاستخلاص، وزمن المعالجة بالموجات فوق الصوتية، ودرجة الحرارة، والوسط الحمضي، وانتقال الطاقة بصورة متسقة.
النتيجة النموذجية: تركيز الرصاص المستخلص الذي يُحدَّد باستخدام طريقة تحليل مخبرية في مرحلة لاحقة.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الموصى به: Hielscher UP200Ht أو UP400St.
لتحضير العينات الروتيني وفق ASTM E1979، يُعد UP200Ht خيارًا مخبريًا متميزًا لأحجام الاستخلاص الصغيرة إلى المتوسطة. ويُوصى باستخدام UP400St عند الحاجة إلى شدة أعلى، أو معدل معالجة عينات أكبر، أو مرونة أوسع في اختيار السونوترودات.
تعرّف على المزيد حول ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – اختبار فعالية المطهرات ضد الغشاء الحيوي لبكتيريا Pseudomonas aeruginosa باستخدام اختبار MBEC

يحدد ASTM E2799-22 المعلمات التشغيلية لتنمية الغشاء الحيوي لبكتيريا Pseudomonas aeruginosa ومعالجته وتحييد المطهر واسترداد الغشاء الحيوي في صيغة اختبار MBEC ذات معدل معالجة عينات مرتفع. وينمو الغشاء الحيوي على غطاء ذي 96 وتدًا يتوافق مع لوح استقبال ذي 96 بئرًا. وبعد التعرض للمطهر، تُستخدم المعالجة بالموجات فوق الصوتية بوصفها خطوة لفصل الغشاء الحيوي واسترداده.

الوظيفة الأساسية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية: فصل متزامن وقابل للتكرار للغشاء الحيوي من غطاء MBEC ذي 96 وتدًا إلى آبار اللوح الدقيق.
نقاط التحكم الحرجة: طاقة فوق صوتية متجانسة عبر اللوح بأكمله، وزمن تعرض مضبوط، وانخفاض خطر التلوث المتبادل، واسترداد الخلايا دون طاقة تدميرية مفرطة.
النتيجة النموذجية: استرداد كمي لخلايا الغشاء الحيوي القابلة للحياة بعد المعالجة بالمطهر.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الموصى به: Hielscher UIP400MTP.

يُعد UIP400MTP مثاليًا لمعيار ASTM E2799-22 لأنه مصمم لألواح المعايرة الدقيقة بدلًا من المعالجة بمسبار في وعاء منفرد. وهو يوفر موجات فوق صوتية متجانسة عبر اللوح بالكامل، مما يتيح المعالجة المتزامنة لجميع الآبار والفصل القابل للتكرار للأغشية الحيوية من أغطية MBEC ذات الأوتاد. وهذا يجعله أكثر ملاءمة من المسبار المحمول باليد لسير عمل الأغشية الحيوية ذي معدل معالجة العينات المرتفع، حيث يكون توزيع الطاقة المتسق عبر اللوح وقابلية المقارنة بين العينات أمرين أساسيين.
 
اقرأ المزيد حول UIP400MTP واختبار MBEC!
تعرّف على المزيد حول ASTM E2799-22!

اتبع دائمًا معيار ASTM الرسمي، والمراجعة الحالية المعتمدة في نظام الجودة بمختبرك، وأي إجراء تشغيل قياسي داخلي جرى التحقق من صلاحيته. ويمكن لـ Hielscher المساعدة في تهيئة السونوترودات، وتجهيزات التثبيت، والأوعية، والملحقات لتلائم الشكل الهندسي المطلوب للطريقة.
معايير ASTM وثائق خاضعة للضبط. تلخص هذه الصفحة تطبيقات الاختبار المتعلقة بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية وإرشادات اختيار المعدات؛ وهي لا تحل محل النص الرسمي لطريقة ASTM.

التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة مصنوعة في ألمانيا

تشتهر أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا المعالجة بالموجات فوق الصوتية بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات المتطلبة.

Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة Hielscher المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع CE، وتلبي متطلبات UL وCSA وRoHs.

المؤلفات / المراجع

• ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
• ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
• ASTM E2799-22 Standard Test Method for Testing Disinfectant Efficacy against Pseudomonas aeruginosa Biofilm using the MBEC Assay
• ASTM E1979-21 Standard Practice for Ultrasonic Extraction of Paint, Dust, Soil, and Air Samples for Subsequent Determination of Lead
• ASTM32 Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus
• Spencer Court, Ilaria Corni, Nicola Symonds (2018): Cavitation Erosion Performance of Steel, Ceramics, Carbide, and Victrex PEEK Materials. Materials Performance and Characterization 1 May 2018; 7 (5): 1093–1106.
• Bolewski, Łukasz; Szkodo, Marek; Kmieć, Mateusz (2017): Cavitation erosion degradation of Belzona® coatings. Advances in Materials Science. 17, 2017.
• Kmieć, Mateusz; Karpiński, Bartłomiej; Szkodo, Marek (2016): Cavitation Erosion of P110 Steel in Different Drilling Muds. Advances in Materials Science. 16, 2016.
• Müller, Saskia; Fischper, Maurice; Mottyll, Stephan; Skoda, Romuald; Hussong, Jeanette (2014): Analysis of the cavitating flow induced by an ultrasonic horn – Experimental investigation on the influence of actuation phase, amplitude and geometrical boundary conditions. EPJ Web of Conferences 67, 2014.
• Michael, Paul; Cheekolu, Mercy; Panwar, Pawan; Devlin, Mark; Davidson, Rob; Johnson, Duval; Martini, Ashlie (2018): Temporary and Permanent Viscosity Loss Correlated to Hydraulic System Performance. Tribology Transactions 61, 2018.