Συσκευή υπερήχων – Hielscher Ultrasonics | Από το εργαστήριο έως τη βιομηχανική κλίμακα
Οι ψηφιακές συσκευές υπερήχων με ακροδέκτη που προσφέρουμε καλύπτουν εφαρμογές στον εργαστηριακό πάγκο, την πιλοτική παραγωγή και την παραγωγή πλήρους κλίμακας, ώστε να μπορείτε να μεταφέρετε με σιγουριά το πλάτος ταλάντωσης, την ενέργεια ανά μονάδα όγκου και τον χρόνο διεργασίας. Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο και η αυτόματη καταγραφή δεδομένων τεκμηριώνουν κάθε εκτέλεση για τις απαιτήσεις GLP, GMP και τον έλεγχο δέουσας επιμέλειας από επενδυτές. Τα αρθρωτά παρελκόμενα σας επιτρέπουν να μεταβαίνετε από ανοικτά ποτήρια ζέσεως σε κλειστές κυψελίδες ροής, αντιδραστήρες ελεγχόμενης θερμοκρασίας και μονάδες παραγωγής εντός γραμμής επί πλαισίου, καθώς αυξάνεται η δυναμικότητα επεξεργασίας. Με μηχανικούς εφαρμογών που ανταποκρίνονται άμεσα και παγκόσμια τεχνική υποστήριξη, η Hielscher διευκολύνει την επικύρωση, τη βελτιστοποίηση και την αύξηση της κλίμακας της κατεργασίας με υπερήχους. Είστε έτοιμοι να επιλέξετε την κατάλληλη συσκευή υπερήχων για τη διεργασία σας; Είμαστε εδώ για να βοηθήσουμε.
Συσκευές υπερήχων Hielscher: Ισχύς για όλους τους όγκους και όλες τις διεργασίες
Οι συσκευές υπερήχων με ακροδέκτη που προσφέρουμε καλύπτουν όλο το φάσμα, από την πρακτική εργαστηριακή εργασία έως τη βιομηχανική επεξεργασία μεγάλων όγκων. Οι κατηγορίες ισχύος εκτείνονται από συμπαγή επιτραπέζια όργανα έως αντιδραστήρες εντός γραμμής ισχύος πολλών κιλοβάτ, ώστε να μπορείτε να ξεκινήσετε με μικρές παρτίδες ανάπτυξης και να αυξήσετε την κλίμακα έως τη συνεχή παραγωγή με επικυρωμένες παραμέτρους.
Συσκευή υπερήχων UP400St (400 Watts)
Συσκευή υπερήχων Hielscher UP400St
Εργαστηριακή κατεργασία με υπερήχους και ανάπτυξη διεργασιών
Η συμπαγής και ανθεκτική συσκευή υπερήχων UP400St ανταποκρίνεται όταν χρειάζεστε αξιόπιστη ισχύ υπερήχων σε ποτήρια ζέσεως, μικρές παρτίδες και δοκιμές ροής πιλοτικής κλίμακας. Οι όγκοι παρτίδας φτάνουν έως περίπου 8 λίτρα (2 γαλόνια), ενώ με κυψελίδες ροής μπορείτε να επεξεργάζεστε μεγαλύτερους όγκους ανά ώρα, γεγονός που την καθιστά πρακτική γέφυρα μεταξύ της ανάπτυξης διεργασιών και των μικρών κύκλων παραγωγής. Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν: εκχύλιση φυτικών υλών, ανάπτυξη συνθέσεων προϊόντων και μείωση του μεγέθους των σωματιδίων. Ο ψηφιακός έλεγχος μέσω οθόνης αφής, η ενσωματωμένη καταγραφή δεδομένων σε κάρτα SD, ο απομακρυσμένος έλεγχος μέσω προγράμματος περιήγησης, η παρακολούθηση της θερμοκρασίας και τα εναλλάξιμα ηχοτρόδια υποστηρίζουν την ανάπτυξη μεθόδων, την τεκμηρίωση και την ομαλή μετάβαση από την έρευνα και ανάπτυξη σε μικρούς κύκλους παραγωγής.
Συσκευή υπερήχων UIP1000hdT (1000 Watts)
Συσκευή υπερήχων Hielscher UIP1000hdT
Βελτιστοποίηση διεργασιών και παραγωγή
Η UIP1000hdT είναι η ιδανική συσκευή υπερήχων για την ανάπτυξη και τη βελτιστοποίηση διεργασιών, καθώς και για την επεξεργασία παρτίδων μεσαίου μεγέθους ή την επεξεργασία συνεχούς ροής. Μεταφέρει υψηλή ισχύ υπερήχων σε κυψελίδες ροής με δυνατότητα λειτουργίας υπό πίεση ή σε ανοικτά δοχεία για γαλακτωματοποίηση, διασπορά, εκχύλιση και ηχοχημικές αντιδράσεις, καλύπτοντας το κενό μεταξύ μικρών εργαστηριακών συστημάτων και γραμμών παραγωγής ισχύος πολλών κιλοβάτ. Η παράλληλη συστοίχιση αυξάνει τη δυναμικότητα επεξεργασίας όταν χρειάζεται. Η πλήρως ψηφιακή λειτουργία με έλεγχο μέσω οθόνης αφής, καταγραφή δεδομένων σε κάρτα SD, απομακρυσμένο έλεγχο μέσω Ethernet, παρακολούθηση θερμοκρασίας και πίεσης, καθώς και ένα ευρύ φάσμα ηχοτροδίων, επιτρέπουν τη συστηματική μελέτη παραμέτρων και την ομαλή μετάβαση από τις πρώτες εκτελέσεις κατεργασίας με υπερήχους στην επικυρωμένη παραγωγή.
Συσκευή υπερήχων UIP16000hdT (16.000 Watts)
Συσκευή υπερήχων Hielscher UIP16000hdT
Κατεργασία με υπερήχους υψηλής απόδοσης
Η UIP16000hdT υψηλής ισχύος είναι η βιομηχανική συσκευή υπερήχων για ομογενοποίηση, αποσυσσωμάτωση, εκχύλιση και ανάμειξη υψηλής διάτμησης εντός γραμμής σε μεγάλη κλίμακα, σε απαιτητικά περιβάλλοντα παραγωγής. Μεταφέρει τεράστια ισχύ υπερήχων σε κυψελίδες ροής με δυνατότητα λειτουργίας υπό πίεση και σε γραμμές διεργασίας τοποθετημένες επί πλαισίου, γεγονός που την καθιστά την ιδανική συσκευή υπερήχων για δυναμικότητα επεξεργασίας πλήρους κλίμακας. Τα 16 κιλοβάτ συνεχούς ισχύος υπερήχων υποστηρίζουν υψηλές παροχές. Πολλαπλές μονάδες UIP16000hdT μπορούν να συνδεθούν σε συστοιχίες παράλληλα ή σε σειρά, ώστε να ανταποκρίνονται σε στόχους πολύ υψηλής δυναμικότητας. Η ανθεκτική κατασκευή βαρέος τύπου είναι κατάλληλη για λειτουργία 24/7 με αποξεστικούς πολφούς, ιξώδη υλικά τροφοδοσίας ή χημικά δραστικά μέσα. Ο εύκολος χειρισμός, η προηγμένη καταγραφή δεδομένων, οι διάφορες διεπαφές απομακρυσμένου ελέγχου και η παρακολούθηση θερμοκρασίας και πίεσης σε πραγματικό χρόνο παρέχουν στις ομάδες λειτουργίας την ιχνηλασιμότητα και τον έλεγχο που απαιτούνται για παραγωγή υπό κανονιστικές απαιτήσεις.
| Χαρακτηριστικό | Συσκευές υπερήχων με καθετήρα | Λουτρά υπερήχων | Συμβατικές τεχνικές ομογενοποίησης |
|---|---|---|---|
| Μεταφορά ενέργειας | Άμεση και ιδιαίτερα αποδοτική, καθώς ο καθετήρας έρχεται σε άμεση επαφή με το δείγμα. | Έμμεση και λιγότερο αποδοτική, καθώς η ενέργεια διαχέεται ανομοιόμορφα σε όλο το λουτρό. | Πραγματοποιείται με μηχανικά μέσα, συχνά με αποτέλεσμα χαμηλότερη απόδοση μεταφοράς ενέργειας. |
| Ακρίβεια | Πολύ υψηλή ακρίβεια και δυνατότητα ανεξάρτητου ελέγχου, που επιτρέπουν τη στοχευμένη εφαρμογή ενέργειας. | Χαμηλότερη ακρίβεια, με την ενέργεια να κατανέμεται σε ολόκληρο το λουτρό. | Μέτρια ακρίβεια, ανάλογα με τη μηχανική διάταξη. |
| Ευελιξία ως προς το μέγεθος του δείγματος | Αποτελεσματικές για μικρούς έως μεσαίους όγκους· μπορούν να προσαρμοστούν σε διάφορα μεγέθη δειγμάτων. | Καταλληλότερα για μεγαλύτερους όγκους ή για πολλά μικρά δείγματα ταυτόχρονα. | Ποικίλλει· συχνά περιορίζεται από το μέγεθος και τον τύπο του ομογενοποιητή. |
| Χρόνος κατεργασίας | Μικρότεροι χρόνοι κατεργασίας λόγω της αποδοτικής μεταφοράς ενέργειας. | Μεγαλύτεροι χρόνοι κατεργασίας λόγω της διάχυτης εφαρμογής ενέργειας. | Ποικίλλει· μπορεί να είναι μεγαλύτερος λόγω της λιγότερο αποδοτικής εφαρμογής ενέργειας. |
| Έλεγχος θερμοκρασίας | Μπορεί να προκύψει τοπική θέρμανση· συχνά απαιτείται εξωτερική ψύξη. | Καλύτερα για εφαρμογές ευαίσθητες στη θερμοκρασία, καθώς το λουτρό μπορεί να απορροφήσει θερμότητα. | Μέτριος έλεγχος, που συχνά απαιτεί εξωτερική ρύθμιση της θερμοκρασίας. |
| Δυνατότητα αύξησης της κλίμακας | Δυνατότητα απολύτως γραμμικής αύξησης της κλίμακας, η οποία διευκολύνει εξαιρετικά τη μετάβαση από τη μελέτη σκοπιμότητας στη βιομηχανική παραγωγή. | Δύσκολη αύξηση της κλίμακας λόγω της ανομοιόμορφης κατεργασίας με υπερήχους και των περιορισμών στο μέγεθος των λουτρών. | Η αύξηση της κλίμακας δεν είναι εύκολη λόγω των δυσκολιών στη διατήρηση των ίδιων παραμέτρων διεργασίας (π.χ. πίεση, δύναμη διάτμησης) σε διαφορετικές κλίμακες, με αποτέλεσμα μεταβλητότητα στο τελικό προϊόν. |
| Κόστος | Υψηλότερο αρχικό κόστος, αλλά μεγαλύτερη αποδοτικότητα για εξειδικευμένες εργασίες. | Γενικά χαμηλότερο αρχικό κόστος, αλλά μικρότερη αποδοτικότητα. | Ποικίλλει ανάλογα με τον εξοπλισμό και την εφαρμογή. |
Αντιδραστήρες κυψελίδας ροής για συσκευές υπερήχων
Για βιομηχανίες και εργαστήρια που απαιτούν συνεχή κατεργασία με υπερήχους, η Hielscher Ultrasonics προσφέρει προηγμένους αντιδραστήρες κυψελίδας ροής, συμβατούς με τις ισχυρές συσκευές υπερήχων με καθετήρα της εταιρείας, συμπεριλαμβανομένων των UP400St (400 watts), UIP1000hdT (1000 watts) και UIP16000hdT (16kW).
Σχεδιασμένοι για κατεργασία με υπερήχους εντός της γραμμής παραγωγής
Οι αντιδραστήρες κυψελίδας ροής έχουν σχεδιαστεί ώστε να επιτρέπουν αποδοτική κατεργασία με υπερήχους εντός της γραμμής παραγωγής, κατά την οποία τα υγρά υποβάλλονται σε κατεργασία καθώς διέρχονται από τον θάλαμο του αντιδραστήρα. Αυτή η διάταξη είναι ιδανική για διεργασίες που ωφελούνται από σταθερά, αναπαραγώγιμα αποτελέσματα για μεγάλα χρονικά διαστήματα, όπως η γαλακτωματοποίηση, η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων ή η κυτταρική διάρρηξη. Οι κυψελίδες ροής παρέχουν μια εξαιρετική λύση για χρήστες που χρειάζεται να αυξήσουν την κλίμακα, μεταβαίνοντας από την κατεργασία κατά παρτίδες στη συνεχή παραγωγή υψηλής δυναμικότητας.
Βασικά πλεονεκτήματα
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των αντιδραστήρων κυψελίδας ροής της Hielscher είναι η δυνατότητα λειτουργίας τους υπό πίεση, η οποία ενισχύει σημαντικά τα φαινόμενα σπηλαίωσης που δημιουργούνται κατά την κατεργασία με υπερήχους. Όταν ένα υγρό υποβάλλεται σε υπερηχητικά κύματα, εμφανίζεται σπηλαίωση – η οποία περιλαμβάνει τον σχηματισμό, την ανάπτυξη και την κατάρρευση φυσαλίδων, με απελευθέρωση έντονης ενέργειας που διασπά σωματίδια ή διαρρηγνύει κύτταρα. Η εφαρμογή πίεσης στην κυψελίδα ροής ενισχύει αυτές τις δυνάμεις σπηλαίωσης, με αποτέλεσμα ακόμη πιο αποτελεσματική κατεργασία με υπερήχους. Για τα UP400St, UIP1000hdT και UIP16000hdT, αυτή η δυνατότητα εφαρμογής πίεσης είναι καθοριστική για τη μεγιστοποίηση της μεταφοράς ενέργειας και την επίτευξη ανώτερης απόδοσης της διεργασίας, ιδιαίτερα σε απαιτητικές εφαρμογές όπως η παραγωγή νανογαλακτωμάτων και διασπορών και η εκχύλιση πολύτιμων ενώσεων.
Βελτιστοποίηση διεργασίας
Η κατεργασία με υπερήχους εντός γραμμής με χρήση αντιδραστήρων κυψελίδας ροής είναι μια τεχνική βελτιστοποίησης διεργασιών που προσφέρει πολλαπλά οφέλη για εφαρμογές υψηλών επιδόσεων και βιομηχανική παραγωγή. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή επεξεργασία κατά παρτίδες, η κατεργασία με υπερήχους εντός γραμμής εξασφαλίζει συνεχή ροή υλικού, επιτρέποντας τον ακριβή έλεγχο των παραμέτρων κατεργασίας με υπερήχους και την καλύτερη δυνατότητα αύξησης της κλίμακας. Αποφεύγοντας τη μεταβλητότητα μεταξύ παρτίδων, η κατεργασία με υπερήχους εντός γραμμής βελτιώνει την ομοιομορφία του προϊόντος, καθιστώντας την ιδανική λύση για βιομηχανίες που δίνουν προτεραιότητα σε υψηλής ποιότητας, αναπαραγώγιμα αποτελέσματα. Επιπλέον, οι ομογενοποιητές υπερήχων Hielscher, όταν χρησιμοποιούνται με αντιδραστήρες κυψελίδας ροής, προσφέρουν σημαντική εξοικονόμηση χρόνου, εργασίας και ενέργειας, ενισχύοντας τη συνολική αποδοτικότητα της διεργασίας και μειώνοντας το λειτουργικό κόστος. Για εταιρείες που δραστηριοποιούνται στην παραγωγή μεγάλης κλίμακας ή στην έρευνα, η κατεργασία με υπερήχους εντός γραμμής προσφέρει έναν δρόμο προς τη βελτίωση της παραγωγικότητας, τη μείωση του χρόνου διακοπής λειτουργίας και την επίτευξη ανώτερων αποτελεσμάτων ως προς το προϊόν.
Είτε εργάζεστε σε ερευνητικό εργαστήριο είτε σε βιομηχανική εγκατάσταση μεγάλης κλίμακας, οι ομογενοποιητές υπερήχων με ακίδα προσφέρουν μια ευέλικτη και αποτελεσματική λύση για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
- υψηλή απόδοση
- τεχνολογία αιχμής
- αξιοπιστία και στιβαρότητα
- ρυθμιζόμενος, ακριβής έλεγχος διεργασίας
- κατά παρτίδες και εντός γραμμής
- για οποιονδήποτε όγκο
- ευφυές λογισμικό
- έξυπνες λειτουργίες (π.χ. δυνατότητα προγραμματισμού, καταγραφή δεδομένων, τηλεχειρισμός)
- εύκολος και ασφαλής χειρισμός
- χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης
- CIP (επιτόπιος καθαρισμός)
Σχεδιασμός, κατασκευή και συμβουλευτικές υπηρεσίες – Ποιότητα κατασκευασμένη στη Γερμανία
Οι ομογενοποιητές υπερήχων Hielscher είναι ευρέως γνωστοί για τα ανώτατα πρότυπα ποιότητας και σχεδιασμού τους. Η στιβαρότητα και ο εύκολος χειρισμός επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των ομογενοποιητών υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι ομογενοποιητές υπερήχων Hielscher ανταποκρίνονται με ευκολία σε αντίξοες συνθήκες και απαιτητικά περιβάλλοντα.
Η Hielscher Ultrasonics είναι εταιρεία πιστοποιημένη κατά ISO και δίνει ιδιαίτερη έμφαση σε ομογενοποιητές υπερήχων υψηλών επιδόσεων που διαθέτουν τεχνολογία αιχμής και είναι φιλικοί προς τον χρήστη. Φυσικά, οι ομογενοποιητές υπερήχων Hielscher συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις CE και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των ομογενοποιητών υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Παροχή | Συνιστώμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 0,5 έως 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 έως 20L | 0,2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 έως 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | μεγαλύτερη | συστοιχία από UIP16000 |
Συχνές ερωτήσεις
Τι είναι ο ομογενοποιητής υπερήχων;
Ο ομογενοποιητής υπερήχων είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί υπερήχους ισχύος για την ανάδευση σωματιδίων σε ένα δείγμα, συνήθως μέσα σε υγρό. Αυτή η ενέργεια υπερήχων υψηλής έντασης δημιουργεί ταχείες μεταβολές της πίεσης, οδηγώντας στον σχηματισμό και την κατάρρευση μικρών φυσαλίδων, μια διεργασία που ονομάζεται σπηλαίωση. Οι μηχανικές δυνάμεις που προκύπτουν μπορούν να διαρρήξουν κύτταρα, να διασπείρουν υλικά ή να ομογενοποιήσουν μείγματα, καθιστώντας τους ομογενοποιητές υπερήχων χρήσιμους σε τομείς όπως η βιολογία, η χημεία και η επιστήμη των υλικών για εργασίες όπως η κυτταρική διάρρηξη, η ανάμειξη, η εκχύλιση και η γαλακτωματοποίηση. Συνεπώς, η χρήση ομογενοποιητών υπερήχων με ακίδα αποτελεί μια καθιερωμένη τεχνική ομογενοποίησης, εκχύλισης και υγρής άλεσης σε εργαστηριακή και βιομηχανική κλίμακα.
Γιατί να χρησιμοποιήσω ομογενοποιητή υπερήχων;
Χρησιμοποιήστε έναν ομογενοποιητή υπερήχων όταν χρειάζεστε γρήγορη, ομοιόμορφη παροχή ενέργειας για κυτταρική διάρρηξη, ομογενοποίηση δειγμάτων και ανάμειξη υγρών με στερεά. Τα ελεγχόμενα υπερηχητικά κύματα επιταχύνουν διεργασίες από την κυτταρική λύση έως τη διασπορά νανοσωματιδίων και τη γαλακτωματοποίηση. Με κατάλληλη ψύξη, η κατεργασία με υπερήχους παραμένει μια μέθοδος χαμηλής θερμικής επιβάρυνσης που βοηθά στη διατήρηση θερμοευαίσθητων υλικών, γεγονός που την καθιστά πολύτιμη στα εργαστήρια και στην παραγωγή.
Ομογενοποιητές υπερήχων Hielscher στην έρευνα και την επιστήμη
Παρακάτω θα βρείτε μια επιλογή επιστημονικών άρθρων στα οποία χρησιμοποιούνται ομογενοποιητές υπερήχων Hielscher με ακίδα σε λειτουργία κατά παρτίδες και εντός γραμμής. Τα άρθρα καλύπτουν εφαρμογές από την εκχύλιση με υπερήχους και τη διασπορά έως την ηλεκτροχημεία. Αν αναζητάτε μια συγκεκριμένη εφαρμογή και σχετικές επιστημονικές αναφορές, επικοινωνήστε μαζί μας.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.