Sonikatorer til ASTM-standarder for testmetoder og fremgangsmåder

Hielscher ultralydsapparater leverer kontrolleret, gentagelig sonikering til ASTM-metoder, der omfatter akustisk forskydning, ultralydsekstraktion, kavitationserosion og løsrivelse af biofilm i MBEC-assays.

Hvorfor valget af sonikator er vigtigt ved ASTM-testning

ASTM-metoder, der anvender ultralydsenergi, afhænger af defineret akustisk kavitation og vibration, kontrolleret amplitude, reproducerbar prøveplacering og ensartet temperaturstyring. Et forkert ultralydsapparat kan medføre utilstrækkelig kavitation, uensartet behandling, overdreven opvarmning eller dårlig gentagelighed. Hielscher sonikatorer er udviklet til valideringsarbejde i laboratorier med digital amplitudestyring, dataregistrering, kompatibilitet med et bredt udvalg af sonotroder og robust kontinuerlig drift.

Hvorfor valget af sonikator er vigtigt ved ASTM-testning

ASTM-metoder, der anvender ultralydsenergi, afhænger af defineret akustisk kavitation og vibration, kontrolleret amplitude, reproducerbar prøveplacering og ensartet temperaturstyring. Et forkert ultralydsapparat kan medføre utilstrækkelig kavitation, uensartet behandling, overdreven opvarmning eller dårlig gentagelighed. Hielscher sonikatorer er udviklet til valideringsarbejde i laboratorier med digital amplitudestyring, dataregistrering, kompatibilitet med et bredt udvalg af sonotroder og robust kontinuerlig drift.

Kontrolleret energitilførsel
Digitale ultralydsgeneratorer hjælper med at sikre sporbarhed for amplitude, tid, pulsindstillinger og procestemperatur til dokumentation af metoden.

Metodespecifikke geometrier
Sondesonikatorer, kavitationssystemer med høj effekt og pladesonikatorer passer til forskellige ASTM-prøveformater, fra bægerglas til mikrotiterplader.

Gentagelig prøvebehandling
Stabile sonikeringsbetingelser forbedrer sammenligneligheden mellem kørsler med hensyn til viskositetsændring, ekstraktionseffektivitet, kavitationserosion og genvinding af biofilm.

Anbefalede Hielscher sonikatorer til ASTM-standarder

Følgende ASTM-standarder anvender sonikering som et centralt testtrin eller som et sonikeringsassisteret prøveforberedelsestrin. Vælg den model, der passer til den krævede prøvegeometri, effekt og prøvekapacitet.

ASTM D2603 – Forskydningsstabilitet ved akustisk påvirkning af polymerholdige olier

ASTM D2603 vurderer forskydningsstabiliteten af polymerholdige olier ved at måle permanent viskositetstab efter bestråling i en akustisk oscillator. Testen anvendes til væsker såsom smøreolier, transmissionsvæsker, traktorvæsker og andre polymermodificerede olier, hvor viskositetsindeksforbedrere kan nedbrydes under kraftig forskydning.

Sonikeringens centrale funktion: intens og fokuseret kavitation og forskydning genereret af en ultralydssonde.
Kritiske kontrolpunkter: fast testtid, defineret sondegeometri, styring af prøvetemperaturen og reproducerbar nedsænkningsdybde.
Typisk resultat: viskositet før og efter sonikering til kvantificering af permanent viskositetstab.
Anbefalet sonikator: Hielscher UP400St med sonotroden S24d22.
UP400St er den foretrukne konfiguration fra Hielscher til ASTM D2603, fordi den leverer 400 W ultralydseffekt ved 24 kHz, præcis amplitudestyring, integreret temperaturovervågning og kompatibilitet med sondegeometrien S24d22, der anvendes til testning af forskydningsstabilitet ved akustisk påvirkning.
Læs mere om ASTM D2603!

ASTM D5621 – Forskydningsstabilitet ved akustisk påvirkning af hydraulikvæsker

ASTM D5621 måler hydraulikvæskers forskydningsstabilitet ved at bestemme den endelige viskositet efter ultralydsbestråling i en akustisk oscillator. Den er især relevant for hydraulikvæsker, der indeholder forskydningsfølsomme eller forskydningsbestandige polymeradditiver.

Sonikeringens centrale funktion: fremskyndet forskydning af polymerer gennem akustisk kavitation.
Kritiske kontrolpunkter: valg af ultralydshorn, amplitudestabilitet, temperaturstyring og ensartet testvarighed.
Typisk resultat: endelig viskositet eller viskositetsændring efter standardiseret akustisk behandling.
Anbefalet sonikator: Hielscher UP400St med sonotroden S24d22.
UP400St er også det ideelle valg til ASTM D5621. Dens sondebaserede opstilling til ultralydsforskydning ved 24 kHz giver laboratorier en kompakt, digitalt styret platform til gentagelig testning af hydraulikvæskers forskydningsstabilitet.
Læs mere om ASTM D5621!

ASTM G32 – Kavitationserosion ved hjælp af et vibrerende ultralydsapparat

ASTM G32 beskriver testning af kavitationserosion ved hjælp af et vibrerende apparat. Et prøveemne udsættes for højfrekvent vibration – genereret af en sonikator – i en væske, hvilket fremkalder dannelse og kollaps af hulrum, der forårsager målbart materialetab. Metoden anvendes til at sammenligne modstandsdygtigheden over for kavitationserosion hos metaller, belægninger og andre tekniske materialer.
 

Eksempel på arbejdsark til testning af kavitationserosion

 
Sonikeringens centrale funktion: kontrolleret kavitationsfelt genereret af en vibrerende sonotrode.
Kritiske kontrolpunkter: amplitude, prøveemnets geometri, spalteafstand, væsketemperatur, eksponeringstid og måling af prøveemnets massetab.
Typisk resultat: erosionshastighed, kumulativt massetab eller sammenlignende kavitationsmodstandsdygtighed.
Anbefalet sonikator: Hielscher UIP1000hdT.
UIP1000hdT er et fremragende valg fra Hielscher til ASTM G32, fordi dens sondebaserede design med 1000 W og 20 kHz leverer den høje, stabile amplitude, der kræves til reproducerbare undersøgelser af kavitationserosion. Ved behov for lavere eller højere effekt er konfigurationer med Hielscher UIP500hdT og UIP2000hdT egnede alternativer.
Læs mere om ASTM G32!
Få indblik i fremgangsmåden ved en kavitationserosionstest!

ASTM E1979-21 – Ultralydsekstraktion af malings-, støv-, jord- og luftprøver til blybestemmelse

ASTM E1979-21 er en fremgangsmåde til ultralydsekstraktion, som anvendes til at forberede miljøprøver før analytisk blybestemmelse. Den gælder for matricer såsom tørre malingsfilm, aflejret støv, jord og luftbårne partikler fra sammenhænge med blysanering, renovering, arbejdshygiejne og miljøovervågning.
 
Sonikeringens centrale funktion: ultralydsekstraktion for at gøre bly tilgængeligt for efterfølgende analytisk måling.
Kritiske kontrolpunkter: ekstraktionsbeholder, sonikeringstid, temperatur, syrematrix og ensartet energioverførsel.
Typisk resultat: koncentration af ekstraheret bly bestemt med en efterfølgende analytisk laboratoriemetode.
Anbefalet sonikator: Hielscher UP200Ht eller UP400St.
Til rutinemæssig prøveforberedelse i henhold til ASTM E1979 er UP200Ht et stærkt valg til laboratoriet ved små til mellemstore ekstraktionsvolumener. UP400St anbefales, når der kræves højere intensitet, større prøvekapacitet eller større fleksibilitet i valget af sonotroder.
Læs mere om ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Testning af desinfektionsmidlers effektivitet mod Pseudomonas aeruginosa-biofilm ved hjælp af MBEC-assayet

ASTM E2799-22 angiver driftsparametre for dyrkning, behandling, neutralisering og genvinding af Pseudomonas aeruginosa-biofilm i et MBEC-assayformat med høj prøvekapacitet. Biofilm vokser på et låg med 96 tappe, som svarer til en modtagerplade med 96 brønde. Efter eksponering for desinfektionsmiddel anvendes sonikering som et trin til løsrivelse og genvinding af biofilm.

Sonikeringens centrale funktion: samtidig, reproducerbar løsrivelse af biofilm fra et MBEC-låg med 96 tappe til mikropladens brønde.
Kritiske kontrolpunkter: ensartet ultralydsenergi over hele pladen, kontrolleret eksponeringstid, lav risiko for krydskontaminering og genvinding af celler uden overdreven destruktiv energi.
Typisk resultat: kvantitativ genvinding af levedygtige biofilmceller efter behandling med desinfektionsmiddel.
Anbefalet sonikator: Hielscher UIP400MTP.

UIP400MTP er ideel til ASTM E2799-22, fordi den er konstrueret til mikrotiterplader frem for sondebehandling i en enkelt beholder. Den leverer ensartet ultralyd over hele pladen, hvilket muliggør samtidig behandling af alle brønde og reproducerbar løsrivelse af biofilm fra MBEC-låg med tappe. Dette gør den bedre egnet end en håndholdt sonde til biofilmarbejdsgange med høj prøvekapacitet, hvor ensartet energifordeling over hele pladen og sammenlignelighed mellem prøver er afgørende.
 
Læs mere om UIP400MTP og MBEC-assayet!
Læs mere om ASTM E2799-22!

Følg altid den officielle ASTM-standard, den gældende revision i laboratoriets kvalitetssystem og enhver valideret intern SOP. Hielscher kan hjælpe med at konfigurere sonotroder, fiksturer, beholdere og tilbehør, så de passer til den geometri, metoden kræver.
ASTM-standarder er styrede dokumenter. Denne side sammenfatter sonikeringsrelaterede testanvendelser og vejledning om valg af udstyr; den erstatter ikke den officielle ASTM-metodetekst.

Design, fremstilling og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland

Hielscher ultralydsapparater er kendt for deres højeste kvalitets- og designstandarder. Robusthed og nem betjening gør det muligt at integrere vores ultralydsapparater problemfrit i industrianlæg. Hielscher ultralydsapparater klarer nemt barske forhold og krævende miljøer.

Hielscher Ultrasonics er en ISO-certificeret virksomhed og lægger særlig vægt på højtydende ultralydsapparater med den nyeste teknologi og brugervenlighed. Hielscher ultralydsapparater er naturligvis CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

Litteratur / Referencer

• 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.