UIP2000hdT – مجانس صناعي بالموجات فوق الصوتية بقدرة 2000 واط

UIP2000hdT هو جهاز صناعي قوي لمعالجة السوائل بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، بقدرة 2000 واط وتردد 20kHz، للاستخدام على النطاق التجريبي وفي الإنتاج. ويُستخدم في التجانس والاستحلاب والتشتيت وتفكيك التكتلات والطحن الرطب والاستخلاص والتحلل والإذابة والتفاعلات الكيميائية بالموجات فوق الصوتية.
صُمم هذا المعالج الصناعي بالموجات فوق الصوتية للشركات التي تحتاج إلى معالجة موثوقة بالموجات فوق الصوتية عالية القدرة مع تحكم دقيق في العملية. يجمع UIP2000hdT بين الأداء القوي للموجات فوق الصوتية وشاشة لمس ملونة، والتحكم عن بُعد عبر المتصفح، والتسجيل التلقائي للبيانات، وبطاقة SD مدمجة، ومستشعرات قابلة للتوصيل لدرجة الحرارة والضغط. وهذا يجعله مناسبًا لتطوير العمليات وتوسيع نطاقها والإنتاج الخاضع لضبط الجودة والتشغيل المستمر على مدار 24/7.

لمن صُمم UIP2000hdT؟

صُمم UIP2000hdT للمستخدمين الذين يحتاجون إلى الانتقال من المعالجة بالموجات فوق الصوتية على النطاق المخبري الصغير إلى معالجة أكبر نطاقًا وقابلة للتكرار وموجهة للإنتاج. وهو مفيد بشكل خاص عندما تكون العملية قد اختُبرت بالفعل على نطاق أصغر وأصبحت تحتاج إلى قدرة أكبر أو معدل معالجة أعلى أو تشغيل مستمر.

المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية مع تحكم كامل في العملية

تُستخدم الموجات فوق الصوتية عالية القدرة عندما لا تحقق الخلاطات التقليدية أو أنظمة الدوّار والعضو الثابت أو مطاحن الخرز أو المجانسات عالية الضغط النتيجة المطلوبة، أو عندما تتطلب العملية معالجة أسرع أو أدق أو أكثر قابلية للتكرار. يولّد UIP2000hdT تجويفًا شديدًا بالموجات فوق الصوتية مباشرةً في السوائل وخلائط السوائل والمواد الصلبة. ويُنشئ هذا التجويف قوى قص عالية يمكنها تقليل حجم الجسيمات وتشتيت المساحيق وإنتاج مستحلبات دقيقة واستخلاص المركبات من الخلايا والمواد النباتية أو تسريع التفاعلات الكيميائية.

بالنسبة إلى المستخدمين الصناعيين، تتطلب المعالجة الموثوقة بالموجات فوق الصوتية أكثر من مجرد القدرة فوق الصوتية. إذ يجب أن تكون العملية قابلة للقياس والتكرار وتوسيع النطاق. يتيح UIP2000hdT للمشغلين التحكم في أهم معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتوثيقها، بما في ذلك سعة الاهتزاز والقدرة فوق الصوتية وزمن المعالجة بالموجات فوق الصوتية ودرجة الحرارة والضغط. تُسجَّل هذه القيم تلقائيًا كملفات CSV على بطاقة SD، مما يسهّل تحسين العملية والتوثيق وضمان الجودة.

المعالجة بالتدفق العابر باستخدام UIP2000hdT

التطبيقات المعتادة لجهاز المعالجة الصناعي بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار UIP2000hdT

يُستخدم UIP2000hdT في المعالجة الكيميائية وإنتاج الأغذية والمشروبات ومستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية والتكنولوجيا الحيوية والمواد النانوية والوقود والطلاءات والتكنولوجيا البيئية. ويمكن تجهيز منصة الموجات فوق الصوتية نفسها بسونوترودات ومعززات سعة اهتزاز وخلايا تدفق مختلفة لتلبية شدة المعالجة ومعدل المعالجة المطلوبين.

التجانس والخلط بالموجات فوق الصوتية

يمكن لـ UIP2000hdT تجنيس السوائل والمعلقات وخلائط السوائل والمواد الصلبة بتطبيق قص شديد بالموجات فوق الصوتية. ويساعد ذلك على تحقيق جودة موحدة للمنتج وتحسين خلط المكونات الصعبة، ويمكن أن يقلل زمن المعالجة مقارنةً بالتحريك التقليدي. استكشف!

الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية والمستحلبات النانوية

في المستحلبات، يُنشئ التجويف بالموجات فوق الصوتية قطيرات دقيقة جدًا وتوزيعات ضيقة لأحجام القطيرات. ويُعد UIP2000hdT مناسبًا لإنتاج المستحلبات المستقرة والمستحلبات النانوية المستخدمة في الأغذية ومستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية والوقود والمنكهات وتركيبات المكونات الوظيفية. استكشف!

التشتيت وتفكيك التكتلات ومعالجة الجسيمات النانوية

غالبًا ما تشكّل المساحيق والأصباغ ومواد الحشو والمواد النانوية تكتلات يصعب تفكيكها بالخلاطات المعتادة. يشتّت UIP2000hdT الجسيمات في السوائل ويفكك التكتلات بفعل القص العالي بالموجات فوق الصوتية. وهذا مفيد للدهانات والأحبار والطلاءات والسيراميك والمحفزات ومواد البطاريات والغرافين والأكاسيد وغيرها من المواد المتقدمة. استكشف!

الطحن الرطب وتقليل حجم الجسيمات

يمكن استخدام UIP2000hdT لتقليل حجم الجسيمات والطحن الرطب عند الحاجة إلى أحجام جسيمات أصغر أو تحسين استقرار المعلقات أو مساحات سطح نشطة أكبر. ويمكن تحسين العملية بضبط سعة الاهتزاز والضغط ومعدل التدفق ودرجة الحرارة وزمن المعالجة بالموجات فوق الصوتية. استكشف!

الاستخلاص وتفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية

تحسّن المعالجة بالموجات فوق الصوتية انتقال الكتلة ويمكنها تفكيك الخلايا والأنسجة والبنى النباتية. يُستخدم UIP2000hdT للاستخلاص من المواد النباتية ولاستخلاص المركبات النشطة حيويًا والمنكهات والبروتينات والإنزيمات والمواد داخل الخلايا. وهو مناسب أيضًا للتحلل وتفكيك الخلايا في التكنولوجيا الحيوية وعلم الأحياء الدقيقة. استكشف!

الكيمياء بالموجات فوق الصوتية والتحفيز بالموجات فوق الصوتية وتكثيف التفاعلات

يمكن للتجويف بالموجات فوق الصوتية تسريع التفاعلات الكيميائية عن طريق تحسين الخلط وانتقال الكتلة وتنشيط الأسطح. يُستخدم UIP2000hdT في التخليق بالموجات فوق الصوتية والتحفيز بالموجات فوق الصوتية والترسيب وتفاعلات السول–جل والتحفيز بانتقال الطور وغيرها من العمليات الكيميائية بالموجات فوق الصوتية. استكشف!
 

أي معالج بالموجات فوق الصوتية ينبغي أن تختار؟

من الأبحاث المخبرية واختبارات الجدوى إلى تحسين العمليات والتجارب على النطاق التجريبي والتصنيع الصناعي، توفر Hielscher المجانس المثالي بالموجات فوق الصوتية لمعالجة السوائل والمعلقات الكثيفة على كل نطاق. يقدم الجدول أدناه نظرة عامة على أكثر أجهزتنا لمعالجة السوائل بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار شيوعًا.

إذا لم تكن متأكدًا من معالج الموجات فوق الصوتية المناسب لعمليتك، فإن أهم معايير الاختيار هي النتيجة المستهدفة وحجم الدفعة ومعدل التدفق المطلوب واللزوجة ومحتوى المواد الصلبة وجدول التشغيل والطاقة المدخلة المطلوبة. ويمكن لـ Hielscher التوصية بجهاز وسونوترود ومعزز سعة اهتزاز وتكوين لخلية التدفق مناسبين استنادًا إلى بيانات عمليتك.

معالج متين بالموجات فوق الصوتية بقدرة 2000W للنطاق التجريبي ونطاق الإنتاج

صُمم UIP2000hdT للبيئات الصناعية. ويجعله تصميم محوّله المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم مناسبًا لظروف التشغيل الصعبة، بما في ذلك الغبار والرطوبة ودرجات الحرارة المحيطة المرتفعة. صُمم الجهاز للتشغيل المستمر ولا يتطلب سوى القليل من الصيانة.
بقدرة فوق صوتية تبلغ 2000 واط، يسد UIP2000hdT الفجوة بين المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية والأنظمة الصناعية الكبيرة بالموجات فوق الصوتية. فهو قوي بما يكفي للإنتاج التجريبي وتوسيع نطاق العمليات والعديد من تطبيقات التصنيع المستمر. ولأحجام إنتاج أكبر، يمكن تشغيل عدة أجهزة بالتوازي أو اختيار معالجات أكبر بالموجات فوق الصوتية من Hielscher.
تتيح الملحقات المناسبة، مثل السونوترودات، و cascatrodes™، ومعززات سعة الاهتزاز وخلايا التدفق، تكييف النظام مع أهداف مختلفة للمعالجة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يوفر cascatrode™ سطحًا نشطًا كبيرًا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية لمعالجة السوائل بمعدل مرتفع، بينما تتيح خلايا التدفق معالجة مضبوطة ضمن خط الإنتاج تحت ظروف ضغط وتدفق محددة.

المعالجة على دفعات وإعادة الدوران والمعالجة بالتدفق ضمن خط الإنتاج

يمكن استخدام UIP2000hdT في عدة تكوينات للمعالجة. ولأعمال تطوير التركيبات وتجارب المعالجة الأصغر نطاقًا ودراسات المعلمات، يمكن تشغيل الجهاز في نمط الدفعات باستخدام سونوترود وحامل. وهذا يتيح للمستخدمين اختبار استجابة موادهم للمعالجة بالموجات فوق الصوتية قبل الانتقال إلى أحجام أكبر.

بالنسبة إلى الدفعات التي تزيد على 5 لترات، يُوصى عمومًا بالمعالجة باستخدام خلية التدفق. في نمط التدفق، يمر السائل عبر مفاعل بالموجات فوق الصوتية حيث يُعالج تحت ظروف مضبوطة. ويمكن معالجة المنتج بمرور واحد أو تدويره عبر المفاعل حتى تتحقق النتيجة المستهدفة.

تحسّن المعالجة باستخدام خلية التدفق قابلية تكرار النتائج لأن المعلمات المهمة، مثل سعة الاهتزاز والضغط ومعدل التدفق ودرجة الحرارة وزمن المكوث، يمكن التحكم فيها بدقة أكبر. وهذا مهم بشكل خاص لعمليات الإنتاج ودراسات توسيع النطاق والتطبيقات الحساسة للجودة.

شاشة لمس ملونة لإعداد العملية بسرعة

تمنح شاشة اللمس الملونة المشغلين وصولًا مباشرًا إلى أهم الإعدادات. ويمكن ضبط سعة الاهتزاز والقدرة ونمط النبض بسرعة ودقة. تركز القائمة على الإعدادات المهمة أثناء التشغيل اليومي، بحيث يستطيع المستخدمون إعداد عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية ومراقبتها دون تعقيد غير ضروري.
يمكن للشاشة عرض سعة الاهتزاز والقدرة على هيئة مخططات شريطية أو قيم رقمية. ويُحسّن نمط عرض الأرقام الكبيرة إمكانية الرؤية من مسافة، وهو مفيد في المنشآت التجريبية ومناطق الإنتاج وتجهيزات الاختبار حيث قد لا يقف المشغل مباشرةً أمام الجهاز.

التحكم عن بُعد عبر المتصفح بواسطة LAN

يمكن التحكم في UIP2000hdT باستخدام متصفحات الويب الشائعة. ولا تتطلب واجهة LAN تثبيت أي برامج إضافية. ويمكن تشغيل المعالج بالموجات فوق الصوتية مباشرةً من حاسوب PC أو Mac، أو عبر موجّه أو مبدّل شبكة، أو من جهاز لوحي أو هاتف ذكي عند الاتصال من خلال إعداد شبكة مناسب.
وهذا مفيد بشكل خاص لتطوير العمليات ومراقبة الإنتاج والتركيبات التي يُدمج فيها المعالج بالموجات فوق الصوتية ضمن تجهيز للتدفق أو غلاف للحماية من الضوضاء أو خط إنتاج.

التسجيل التلقائي لبيانات العملية

تستفيد كل عملية إنتاج من التوثيق الموثوق. يسجّل UIP2000hdT تلقائيًا قيم العملية ذات الصلة على بطاقة SD المدمجة. ويمكن استخدام بيانات CSV لمقارنة التجارب وتوثيق دورات الإنتاج وتحديد انحرافات العملية ودعم ضمان الجودة.
تشمل المعلمات المسجلة القدرة فوق الصوتية وسعة الاهتزاز وزمن المعالجة بالموجات فوق الصوتية ودرجة الحرارة والضغط عند توصيل مستشعر الضغط الاختياري. وهذا يمنح المهندسين والمشغلين أساسًا عمليًا لتحسين العملية والتصنيع القابل للتكرار.

الضبط التلقائي للتردد

يتضمن UIP2000hdT ضبطًا تلقائيًا ذكيًا للتردد. عند تشغيل الجهاز، يحدد المولد تردد التشغيل الأمثل ويشغّل المحوّل فوق الصوتي عند ذلك التردد. ويساعد هذا على الحفاظ على أداء مستقر للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ويقلل الحاجة إلى الضبط اليدوي.

كفاءة عالية في استهلاك الطاقة وموثوقية صناعية

صُمم UIP2000hdT للإنتاج التجاري. وهو سهل الإعداد وبسيط التنظيف ومصمم للاستخدام الصناعي المستمر. وعلى الرغم من قدرته فوق الصوتية البالغة 2000 واط، لا يتطلب الجهاز تبريدًا إضافيًا بالماء أو الهواء المضغوط. ويمكن تشغيله باستمرار في الهواء.
كما هو الحال مع جميع معالجات Hielscher الصناعية بالموجات فوق الصوتية، صُمم UIP2000hdT لتحويل الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى تذبذب ميكانيكي فوق صوتي. وتعني كفاءة الطاقة العالية انتقال قدرة أكبر إلى السائل، مما يحسّن أداء العملية ويقلل الطاقة المهدرة. وتبلغ كفاءة الطاقة الإجمالية لـ UIP2000hdT نحو 80 إلى 90% من قابس الكهرباء إلى السائل.

تحكم كامل في سعة الاهتزاز للحصول على نتائج قابلة للتكرار

سعة الاهتزاز هي إحدى أهم المعلمات في المعالجة بالموجات فوق الصوتية. فهي تحدد الاهتزاز الميكانيكي عند السونوترود وتؤثر بقوة في شدة التجويف. يتحكم UIP2000hdT في سعة الاهتزاز إلكترونيًا، بحيث تبقى السعة المختارة ثابتة حتى عند تغير ظروف العملية.
يمكن ضبط سعة الاهتزاز من 20 إلى 100% عند المولد. ويمكن تحقيق نطاقات إضافية لسعة الاهتزاز باستخدام أبواق تعزيز مناسبة. وهذا يتيح للمشغلين تكييف شدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع المنتج، سواء كان الهدف خلطًا لطيفًا أو تفكيكًا قويًا للتكتلات أو تفكيك الخلايا أو الاستخلاص أو تقليل حجم الجسيمات.

اختبار العملية وتقييمها

قبل اختيار نظام صناعي بالموجات فوق الصوتية، يرغب العديد من المستخدمين في معرفة ما إذا كانت المعالجة بالموجات فوق الصوتية ستحقق النتيجة المستهدفة وما معدل المعالجة المتوقع. تقدم Hielscher تجارب للعمليات لتقييم UIP2000hdT باستخدام مادتك وتطبيقك.
أثناء الاختبار، يمكن تقييم معلمات العملية ذات الصلة، بما في ذلك سعة الاهتزاز والضغط ودرجة الحرارة ومعدل التدفق والطاقة المدخلة وزمن المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وتساعد النتائج على تحديد السونوترود وخلية التدفق وتكوين المعالجة المناسب لمنتجك.
تتوفر الملحقات القياسية عادةً من المخزون. ويمكن أيضًا تصنيع سونوترودات وخلايا تدفق وملحقات معالجة مخصصة لتلبية متطلبات محددة.

معدل المعالجة وسعة المعالجة

يعتمد معدل المعالجة لأي عملية بالموجات فوق الصوتية على السائل واللزوجة ومحتوى المواد الصلبة وحجم الجسيمات المطلوب ومردود الاستخلاص المستهدف ودرجة الحرارة والضغط والطاقة المدخلة. وكدلالة عامة، يمكن لـ UIP2000hdT عادةً المعالجة بمعدل يتراوح بين 1.0 و8.0L/min في نمط التدفق. وفي التشغيل اليومي، يعادل ذلك نحو 2 إلى 10m³ يوميًا، بحسب التطبيق.
لتحقيق سعة إنتاج أعلى، توفر Hielscher معالجات أكبر بالموجات فوق الصوتية وتركيبات متعددة الأجهزة. وهذا يتيح توسيع نطاق العمليات المطورة باستخدام UIP2000hdT إلى معدلات معالجة أعلى مع الحفاظ على مبادئ المعالجة بالموجات فوق الصوتية نفسها.

UIP2000hdT في البحث والعلوم

يُستخدم UIP2000hdT كثيرًا في التجهيزات التجريبية والإنتاج الصناعي والدراسات العلمية. وتشمل التطبيقات المنشورة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية للمركبات النشطة حيويًا من المواد النباتية، وتقشير المواد الشبيهة بالغرافين، ومعالجة المواد النانوية، ومعالجة النبيذ. إذا كنت تبحث عن مراجع لتطبيق معين، يُرجى الاتصال بنا.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.