The Effects of an Ultrasonic Disperser on Inline Measurements

لتوصيف وقياس الجسيمات الأولية ، يجب أن تكون الجسيمات مشتتة جيدا لأن التكتلات تزيف نتائج القياس. الموجات فوق الصوتية هي أداة موثوقة لتدمير التكتلات وخلق الظروف التي يتم فيها تثبيت الجسيمات الأولية على مسافة كافية من بعضها البعض بحيث يمكن اكتشافها كجزيئات فردية. تقدم الدراسة التالية ل Sequip مزيجا ناجحا من Hielscher's أجهزة الموجات فوق الصوتية مع سيكيب سكوب لتوصيف الجسيمات الموثوق.

بسبب قوى الترابط بين الجسيمات ، على سبيل المثال قوى فان دير فال ، تميل الجسيمات إلى التكتل والتجميع. وبالتالي ، تندمج العديد من الجسيمات (الأولية) معا وتشكل جسيما أكثر تعقيدا (ما يسمى بالجسيمات الثانوية). تؤثر عمليات التكتل والتجميع على القياس بشكل كبير بسبب:

  • التغيرات في توزيع حجم الجسيمات (حيث يتم قياس التكتلات كجسيم واحد)
  • التغييرات في خصائص التدفق
  • تغييرات الحالة الطبيعية للمادة

وبالتالي ، تتأثر العملية بالعديد من المتغيرات ، مما يتعارض مع التقييم الموثوق.

يوضح هذا الفيديو تأثير الموجات فوق الصوتية باستخدام Hielscher UP200St-TD كأس القرن (200 واط ، 26 كيلو هرتز) الخالط بالموجات فوق الصوتية على حجم الجسيمات (Sequip). هذا نظام قياس حجم الجسيمات البصري الذي يقيس حجم الجسيمات مباشرة في قرن الكأس.

Hielscher الخالط بالموجات فوق الصوتية UP200St_TD مع قياس حجم الجسيمات Sequip

صورة مصغرة للفيديو

قياس الجسيمات

تم تطوير مستشعرات PAT من Sequip للقياس المباشر للجسيمات بحيث يتم تسجيل التغييرات في توزيع حجم الجسيمات باستمرار وتقييمها بأمان. تسمح معدات قياس PAT في الموقع بالحصول على معلومات إضافية أثناء تطوير تركيبات جديدة تتعلق بالتشكل العام وكذلك التحكم في جودة المنتج أثناء المعالجة.
يمكن إجراء القياس في الموقع في المختبر أو بشكل مضمن وفي الوقت الفعلي أثناء العملية مما يوفر نتائج قياس دقيقة اعتمادا على خصائص المنتج ونطاق الحجم الديناميكي.

مستشعر قياس حجم الجسيمات

سكوب مستشعر المختبر

المشكلة:

التكتلات تزيف نتائج توصيف الجسيمات. للحصول على قياسات موثوقة ، يجب منع عملية التكتل. أبسط طريقة هي إضافة مادة مضافة مشتتة / مشتتة. ومع ذلك ، فإن استخدام المشتت يغير الصيغة الأصلية للمنتج وبالتالي فإن نتائج القياس لن تعكس توزيع الحجم الحقيقي. للتحكم في العملية أثناء الإنتاج ، فإن استخدام إضافات التشتيت هو طريقة غير مناسبة.

يصور الرسم البياني أدناه PVC800 ، وهو بولي فينيل كلوريد ، مع توزيع حجم الجسيمات بحد أقصى.500-630μm. ومع ذلك ، بسبب التكتل ، تظهر نتائج القياس قمم 1400 ميكرومتر.

يصور الرسم البياني توزيع حجم الجسيمات ل PVC 800. على الرغم من أن متوسط حجم الجسيمات ل PVC800 هو حوالي 500 - 630 ميكرومتر ، فقد أعطى القياس قمم تصل إلى 1400 ميكرومتر بسبب التكتل.

يوضح الشكل 1 قياس PVC 800: يظهر PVC 800 عادة توزيع حجم الجسيمات مع قمم عند حوالي 500-630μm. هنا ، ومع ذلك ، يتم قياس قمم تصل إلى 1400μm بسبب التكتل.

الحل:

البديل المستقل عن العملية هو تركيب مشتت بالموجات فوق الصوتية.
لإثبات التأثير الإيجابي للتشتيت بالموجات فوق الصوتية ، تم تفكيك تعليق PVC800 عن طريق الصوتنة. تم صوتنة دورق زجاجي بتركيبة PVC800 باستخدام المشتت بالموجات فوق الصوتية UP200S بينما تم تمييز الجسيمات في الموقع باستخدام مستشعر PAT الخاص ب Sequip.
يقوم الخالط بالموجات فوق الصوتية بإقران الموجات فوق الصوتية في الوسط الذي يولد اهتزازات ميكانيكية وقوى قص قوية. تعمل الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة ومنخفضة التردد على تشتيت التكتلات بشكل فعال. وبالتالي ، تدخل الجسيمات الفردية فقط في تركيز المستشعر بحيث يمكن قياس التوزيع الحقيقي لحجم الجسيمات – كما هو موضح بشكل ملحوظ في الرسم البياني التالي:

إزالة التكتل بالموجات فوق الصوتية من جزيئات PVC800.

الشكل 2: يوضح الرسم البياني بوضوح أن قياس جزيئات PVC 800 باستخدام الموجات فوق الصوتية (الأخضر) له توزيع أصغر وأكثر انتظاما لحجم الجسيمات من نتائج القياس التي تم الحصول عليها بدون الموجات فوق الصوتية (أحمر).

ملخص

وقد ثبت أن الموجات فوق الصوتية هي أداة كافية وموثوقة ل إزالة التكتل و particle breakage. يمكن تنفيذ التشتت بالموجات فوق الصوتية بمرونة في أي مرحلة من مراحل الإنتاج ويضمن قياسا وتقييما موثوقا لحجم الجسيمات باستخدام نظام مستشعر PAT من Sequip.
Sequip - تقنية حجم الجسيمات المضمنة في الموقع للمختبر والعملية

سكوب

Hielscher's ultrasonicator UP200S and Sequip's PAT sensor in a combined setup for reliable particle measurement

الإعداد التجريبي: سكوب مستشعر PAT مع مشتت بالموجات فوق الصوتية UP200S

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

Please use the form below to request additional information about ultrasonic processors, applications and price. We will be glad to discuss your process with you and to offer you an ultrasonic system meeting your requirements!









يرجى ملاحظة سياسة الخصوصية.



حقائق تستحق المعرفة

Ultrasonic tissue homogenizers are often referred to as probe sonicator/ sonificator, sonic lyser, ultrasound disruptor, ultrasonic grinder, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, cell disrupter, ultrasonic disperser or dissolver. The different terms result from the various applications that can be fulfilled by sonication.

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

Let's get in contact.