Sonikátory pro normy ASTM pro zkušební metody a postupy

Ultrazvukové přístroje Hielscher zajišťují řízenou, opakovatelnou sonikaci pro metody ASTM zahrnující sonický smyk, ultrazvukovou extrakci, kavitační erozi a uvolňování biofilmu v testu MBEC.

Proč na výběru sonikátoru záleží při zkouškách ASTM

Metody ASTM, které využívají ultrazvukovou energii, závisí na definované akustické kavitaci a vibracích, řízené amplitudě, reprodukovatelném umístění vzorku a konzistentním řízení teploty. Nevhodné ultrazvukové zařízení může způsobit nedostatečnou kavitaci, nerovnoměrné ošetření, nadměrné zahřívání nebo špatnou opakovatelnost. Sonikátory Hielscher jsou navrženy pro laboratorní validační práce s digitálním řízením amplitudy, záznamem dat, širokou kompatibilitou sonotrod a robustním nepřetržitým provozem.

Proč na výběru sonikátoru záleží při zkouškách ASTM

Metody ASTM, které využívají ultrazvukovou energii, závisí na definované akustické kavitaci a vibracích, řízené amplitudě, reprodukovatelném umístění vzorku a konzistentním řízení teploty. Nevhodné ultrazvukové zařízení může způsobit nedostatečnou kavitaci, nerovnoměrné ošetření, nadměrné zahřívání nebo špatnou opakovatelnost. Sonikátory Hielscher jsou navrženy pro laboratorní validační práce s digitálním řízením amplitudy, záznamem dat, širokou kompatibilitou sonotrod a robustním nepřetržitým provozem.

Řízený přívod energie
Digitální ultrazvukové generátory pomáhají udržovat amplitudu, čas, nastavení pulzů a procesní teplotu dohledatelné pro dokumentaci metody.

Geometrie specifické pro danou metodu
Sondové sonikátory, vysoce výkonné kavitační systémy a deskové sonikátory odpovídají různým formátům vzorků ASTM, od kádinek po mikrotitrační destičky.

Opakovatelné ošetření vzorků
Stabilní podmínky sonikace zlepšují srovnatelnost mezi jednotlivými běhy u změny viskozity, účinnosti extrakce, kavitační eroze a získávání biofilmu.

Doporučené sonikátory Hielscher pro normy ASTM

Následující normy ASTM využívají sonikaci jako hlavní zkušební krok nebo jako krok přípravy vzorků za pomoci sonikace. Zvolte model, který odpovídá požadované geometrii vzorku, úrovni výkonu a kapacitě zpracování.

ASTM D2603 – Sonická smyková stabilita olejů obsahujících polymery

ASTM D2603 hodnotí smykovou stabilitu olejů obsahujících polymery měřením trvalé ztráty viskozity po ozařování v sonickém oscilátoru. Zkouška se používá pro kapaliny, jako jsou mazací oleje, převodové kapaliny, kapaliny pro traktory a další polymery modifikované oleje, u nichž se zlepšovače viskozitního indexu mohou při intenzivním smyku degradovat.

Hlavní funkce sonikace: intenzivní a soustředěná kavitace a smyk generované ultrazvukovou sondou.
Kritické kontrolní body: pevně daná doba zkoušky, definovaná geometrie sondy, řízení teploty vzorku a reprodukovatelná hloubka ponoru.
Typický výsledek: viskozita před sonikací a po ní pro kvantifikaci trvalé ztráty viskozity.
Doporučený sonikátor: Hielscher UP400St se sonotrodou S24d22.
UP400St je preferovanou konfigurací Hielscher pro ASTM D2603, protože poskytuje ultrazvukový výkon 400 W při 24 kHz, přesné řízení amplitudy, integrované monitorování teploty a kompatibilitu s geometrií sondy S24d22 používanou pro zkoušky sonické smykové stability.
Zjistěte více o ASTM D2603!

ASTM D5621 – Sonická smyková stabilita hydraulických kapalin

ASTM D5621 měří smykovou stabilitu hydraulických kapalin stanovením konečné viskozity po ultrazvukovém ozařování v sonickém oscilátoru. Je zvláště relevantní pro hydraulické kapaliny obsahující polymerní aditiva citlivá na smyk nebo odolná vůči smyku.

Hlavní funkce sonikace: zrychlený smyk polymerů prostřednictvím akustické kavitace.
Kritické kontrolní body: volba sonotrody, stabilita amplitudy, řízení teploty a konzistentní doba trvání zkoušky.
Typický výsledek: konečná viskozita nebo změna viskozity po standardizovaném sonickém ošetření.
Doporučený sonikátor: Hielscher UP400St se sonotrodou S24d22.
UP400St je také ideální volbou pro ASTM D5621. Jeho ultrazvuková smyková sestava sondového typu s frekvencí 24 kHz poskytuje laboratořím kompaktní, digitálně řízenou platformu pro opakovatelné smykové zkoušky hydraulických kapalin.
Zjistěte více o ASTM D5621!

ASTM G32 – Kavitační eroze pomocí ultrazvukového vibračního zařízení

ASTM G32 popisuje zkoušky kavitační eroze pomocí vibračního zařízení. Zkušební vzorek je vystaven vysokofrekvenčním vibracím – generovaným sonikátorem – v kapalině, což vede ke vzniku a kolapsu kavit, které způsobují měřitelný úbytek materiálu. Metoda se používá k porovnání odolnosti kovů, povlaků a dalších konstrukčních materiálů vůči kavitační erozi.

Vzorový pracovní list pro zkoušky kavitační eroze

 
Hlavní funkce sonikace: řízené kavitační pole generované vibrující sonotrodou.
Kritické kontrolní body: amplituda, geometrie zkušebního vzorku, vzdálenost mezery, teplota kapaliny, doba expozice a měření hmotnostního úbytku vzorku.
Typický výsledek: rychlost eroze, kumulativní hmotnostní úbytek nebo srovnávací odolnost vůči kavitaci.
Doporučený sonikátor: Hielscher UIP1000hdT.
UIP1000hdT je vynikající volbou Hielscher pro ASTM G32, protože jeho konstrukce sondového typu s výkonem 1000 W a frekvencí 20 kHz poskytuje vysokou, stabilní amplitudu potřebnou pro reprodukovatelné studie kavitační eroze. Pro nižší nebo vyšší požadavky na výkon jsou vhodnými alternativami konfigurace Hielscher UIP500hdT a UIP2000hdT.
Zjistěte více o ASTM G32!
Získejte přehled o postupu zkoušky kavitační eroze!

ASTM E1979-21 – Ultrazvuková extrakce vzorků nátěrů, prachu, půdy a vzduchu pro stanovení olova

ASTM E1979-21 je postup ultrazvukové extrakce pro přípravu environmentálních vzorků před analytickým stanovením olova. Vztahuje se na matrice, jako jsou suché nátěrové filmy, usazený prach, půda a částice ze vzduchu, z oblastí odstraňování olova, renovací, hygieny práce a monitorování životního prostředí.

Hlavní funkce sonikace: ultrazvuková extrakce ke zpřístupnění olova pro následné analytické měření.
Kritické kontrolní body: extrakční nádoba, doba sonikace, teplota, kyselá matrice a konzistentní přenos energie.
Typický výsledek: koncentrace extrahovaného olova stanovená následnou laboratorní analytickou metodou.
Doporučený sonikátor: Hielscher UP200Ht nebo UP400St.
Pro rutinní přípravu vzorků podle ASTM E1979 je UP200Ht silnou laboratorní volbou pro malé až střední extrakční objemy. UP400St se doporučuje, pokud je vyžadována vyšší intenzita, větší kapacita zpracování vzorků nebo větší flexibilita při volbě sonotrod.
Zjistěte více o ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Testování účinnosti dezinfekčních prostředků proti biofilmu Pseudomonas aeruginosa pomocí testu MBEC

ASTM E2799-22 stanovuje provozní parametry pro pěstování, ošetření, neutralizaci a získávání biofilmu Pseudomonas aeruginosa ve vysokokapacitním formátu testu MBEC. Biofilm roste na víku s 96 kolíky, které odpovídá 96jamkové přijímací destičce. Po expozici dezinfekčnímu prostředku se sonikace používá jako krok uvolnění a získání biofilmu.

Hlavní funkce sonikace: současné, reprodukovatelné uvolnění biofilmu z víka MBEC s 96 kolíky do jamek mikrodestičky.
Kritické kontrolní body: rovnoměrná ultrazvuková energie po celé destičce, řízená doba expozice, nízké riziko křížové kontaminace a získání buněk bez nadměrné destruktivní energie.
Typický výsledek: kvantitativní získání životaschopných buněk biofilmu po ošetření dezinfekčním prostředkem.
Doporučený sonikátor: Hielscher UIP400MTP.

UIP400MTP je ideální pro ASTM E2799-22, protože je zkonstruován pro mikrotitrační destičky, nikoli pro ošetření sondou v jednotlivé nádobě. Dodává rovnoměrný ultrazvuk po celé destičce, což umožňuje současné ošetření všech jamek a reprodukovatelné uvolnění biofilmů z kolíkových vík MBEC. Díky tomu je vhodnější než ruční sonda pro vysokokapacitní pracovní postupy s biofilmem, kde je nezbytné konzistentní rozložení energie po celé destičce a srovnatelnost mezi vzorky.

Přečtěte si více o UIP400MTP a testu MBEC!
Zjistěte více o ASTM E2799-22!

Vždy dodržujte oficiální normu ASTM, aktuální revizi ve Vašem laboratorním systému jakosti a jakýkoli validovaný interní SOP. Hielscher Vám může pomoci nakonfigurovat sonotrody, upínací přípravky, nádoby a příslušenství tak, aby odpovídaly požadované geometrii metody.
Normy ASTM jsou řízené dokumenty. Tato stránka shrnuje zkušební aplikace související se sonikací a pokyny k výběru zařízení; nenahrazuje oficiální text metody ASTM.

Návrh, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany

Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou proslulé svou nejvyšší kvalitou a konstrukčními standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí ultrazvukové přístroje Hielscher snadno zvládají.

Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě vyhovují požadavkům CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

Literatura / Reference

• 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.