فن آوری اولتراسوند Hielscher

پروب نوع روش فراصوت در مقابل حمام التراسونیک: بهره وری مقایسه

فرآیندهای فراصوت می تواند باشد که با استفاده از همگن اولتراسونیک پروب نوع و یا حمام فراصوت انجام شده است. اگر چه، هر دو روش درخواست سونوگرافی به نمونه، تفاوت های قابل توجهی در توانایی های اثربخشی، کارایی و فرآیند وجود دارد.

اثرات مطلوب از امواج فراصوت مایعات – شامل یکسان سازی، دیسپرس (Dispersing) ، انحلال، فرز، امولسیون سازی، استخراج، تحلیل، تجزیه . اثرات sonochemical - در حال ناشی از کاویتاسیون. با معرفی سونوگرافی قدرت بالا به یک محیط مایع، امواج صوتی در مایع منتقل می شوند و ایجاد دوره های متناوب فشار (فشرده سازی) و فشار کم (تقطیر) با نرخ بسته به فرکانس. در طول چرخه کم فشار، امواج اولتراسونیک با شدت بالا، حباب های کوچک یا حفره های کوچک را در مایع ایجاد می کنند. هنگامی که حباب ها حجمی را به دست می آورند که دیگر قادر به جذب انرژی نیستند، در یک چرخه فشار بالا به شدت سقوط می کنند. این پدیده کاویتاسیون است. در طول انفجار، درجه حرارت بسیار بالا (تقریبا 5،000K) و فشار (تقریبا 2000 اتم) به صورت محلی می رسد. انفجار حباب حفره نیز باعث جت مایع تا سرعت 280m / s می شود. [سوزیک 1998]

حباب های کاویتاسیون را می توان در حباب پایدار و گذرا افتراق داد. (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

Moholkar و همکاران (2000) دریافتند که حباب در منطقه بیشترین شدت کاویتاسیون تحت یک حرکت گذرا، در حالی که حباب در منطقه کمترین شدت کاویتاسیون تحت پایدار حرکت / نوسانی. فروپاشی گذرا از حباب است که به افزایش دما و فشار حداکثر محلی است در ریشه اثرات مشاهده اولتراسوند بر سیستم های شیمیایی.
شدت امواج فراصوت، یک تابع از انرژی ورودی و محیط sonotrode(نوک دستگاه) است. برای یک ورودی انرژی اعمال می شود: منطقه بزرگتر از سطح sonotrode، پایین تر از شدت اولتراسوند.
امواج اولتراسوند را می توان با انواع مختلف سیستم های اولتراسونیک تولید می شود. در ادامه، تفاوت بین فراصوت با استفاده از حمام فراصوت، دستگاه پروب اولتراسونیک در یک کشتی باز و دستگاه پروب اولتراسونیک با محفظه سلول جریان مقایسه خواهد شد.

مقایسه حفره توزیع نقطه داغ

حمام التراسونیک

در حمام فراصوت، حفره رخ می دهد غیر مطیع و بیاختیار از طریق مخزن توزیع شده است. اثر فراصوت است شدت کم . به طور غیریکنواخت انتشار دادن. تکرار پذیری و مقیاس پذیری از روند بسیار ضعیف است.
تصویر زیر نتایج حاصل از یک آزمایش فویل در یک مخزن اولتراسونیک نشان می دهد. بنابراین، آلومینیوم یا قلع فویل نازک است که در پایین یک پر از آب مخزن اولتراسونیک قرار داده است. پس از فراصوت، علائم فرسایش قابل مشاهده هستند. این لکه های تک سوراخ و سوراخ در فویل نشان می دهد نقاط داغ حفره. با توجه به انرژی کم و ناصاف توزیع سونوگرافی داخل باک، علائم فرسایش رخ می دهد تنها نقطه و حکیم است. از این رو، حمام اولتراسونیک عمدتا برای کاربردهای تمیز کردن استفاده می شود.

In an ultrasonic bath or tank, the ultrasonic "hot spots" بسیار اتفاق می افتد به طور یکنواخت. (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)
این آمار توزیع نابرابر نقاط داغ حفره در حمام فراصوت نشان می دهد. در شکل 2، یک حمام با یک منطقه پایین 20×10 سانتی متر استفاده شده است.
کاویتاسیون ناهموار در حمام فراصوت (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

برای اندازه گیری نشان داده شده در شکل 3، حمام فراصوت با یک فضای پایین 12x10cm استفاده شده است.
شکل نمایش توزیع فضایی ناهموار از نقاط داغ مافوق صوت در حمام فراصوت. (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)
هر دو اندازه گیری نشان می دهد که توزیع این زمینه از امواج فراصوت در مخازن اولتراسونیک بسیار ناهموار است.
در این مطالعه از امواج فراصوت در مکان های مختلف در حمام تغییرات مکانی قابل توجهی در شدت کاویتاسیون در حمام فراصوت نشان می دهد.

شکل 4 زیر بهره وری از حمام فراصوت و یک دستگاه پروب اولتراسونیک هستند که از رنگ زدایی رنگ آزو متیل بنفش مقایسه می کند.
بهره وری بالاتر توسط پروب نوع فراصوت (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)
Dhanalakshmi و همکاران در مطالعه خود که پروب نوع اولتراسونیک دستگاه ها یک بالا متمرکز شدت نسبت به مخزن از نوع و از این رو، اثر موضعی بیشتر همانطور که در شکل نشان داده شده است. 4. این به این معنی شدت بالاتر و بهره وری از فرایند فراصوت است.
راه اندازی مافوق صوت همانطور که در تصویر 4 نشان داده شده، اجازه می دهد تا برای کنترل کامل بر پارامترهای مهم - دامنه، فشار، دما، گرانروی، غلظت، حجم راکتور.

پروب نوع فراصوت بسیار موثر و کارآمد cvs حمام صوتی است

پروب نوع فراصوت با UP200Ht

تماس با ما / درخواست اطلاعات بیشتر

با ما در مورد فرایند مورد نیاز خود صحبت کنید.





لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


Ultrasonic processing: Cavitational "hot spot"

عکس 1: sonotrode التراسونیک انتقال امواج صوتی را به مایع است. سر در گمی در زیر سطح sonotrode را نشان می دهد این منطقه نقطه داغ حفره.

مزایای پروب-روش فراصوت:

  • شدید
  • متمرکز
  • به طور کامل کنترل
  • حتی توزیع
  • تجدید پذیر
  • خطی مقیاس بالا
  • دسته ای و در خط

دستگاه سونوگرافی پروب در بشر باز

هنگامی که نمونه ها با استفاده از یک دستگاه پروب اولتراسونیک فراصوت داده، منطقه فراصوت شدید است طور مستقیم در زیر sonotrode / پروب. فاصله تابش مافوق صوت است که به یک منطقه خاص از نوک sonotrode محدود شده است. (pic.1 را ببینید)
فرآیندهای التراسونیک در فنجان باز عمدتا برای آزمایش امکان سنجی و برای آماده سازی نمونه از حجم های پایین تر استفاده می شود.

دستگاه پروب التراسونیک در حالت جریان پیوسته

نتایج فراصوت پیچیده ترین ها توسط یک پردازش مداوم و مستمر در حالت جریان از طریق بسته به دست آورد. تمام مواد است که توسط اولتراسوند با شدت همان پردازش به عنوان مسیر جریان و زمان ماندن در محفظه راکتور اولتراسونیک کنترل می شود.

التراسونیک پردازش درون خطی با راکتور سلول جریان (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

عکس. 4: سیستم مافوق صوت 1KW UIP1000hd با سلول جریان و پمپ

نتایج فرآیند پردازش مایع سونوگرافی برای یک تنظیمات پارامتر داده شده یک تابع از انرژی در هر حجم پردازش شده است. تابع با تغییر در پارامترهای منحصر به فرد تغییر می دهد. علاوه بر این، توان خروجی واقعی و شدت در هر سطح از sonotrode یک واحد مافوق صوت بستگی به پارامترهای.

پارامترهای مهم از پردازش اولتراسونیک شامل دامنه (A)، فشار (P)، حجم راکتور (VR)، دما (T) و ویسکوزیته (η).

تاثیر حفره پردازش اولتراسونیک بستگی به شدت سطح است که با دامنه (A) decribed، فشار (P)، حجم راکتور (VR)، درجه حرارت (T)، ویسکوزیته (η) و دیگران. از مثبت و منفی علائم نشان می دهد تاثیر مثبت یا منفی از پارامتر خاص بر شدت فراصوت است.

با کنترل پارامتر مهم ترین فرایند فراصوت روند به طور کامل تکرار است و نتایج به دست آمده را می توان کوچک کاملا خطی. انواع مختلف sonotrodes و راکتور سلول جریان مافوق صوت برای انطباق با الزامات فرآیند خاص اجازه می دهد.

خلاصه

در حالی که یک حمام التراسونیک فراهم می کند یک ضعیف فراصوت با حدود. 20-40 W / L و بسیار غیریکنواخت توزیع، مافوق صوت پروب نوع دستگاه می تواند تقریبا به راحتی زن و شوهر. 20.000 W / L به محیط پردازش شده است. این به این معنی است که یک دستگاه پروب نوع اولتراسونیک برتری حمام فراصوت توسط عامل 1000 (1000X ورودی انرژی بالاتر در هر حجم) با توجه به متمرکز . لباس فرم ورودی قدرت مافوق صوت. کنترل کامل بر مهمترین فراصوت پارامترهای تضمین می کند به طور کامل تجدید نتایج و مقیاس پذیری خطی نتایج روند.

فراصوت قدرتمند با یک پروب نوع ultrasonicator.

Pic.3: روش فراصوت در لوله آزمایش باز با استفاده از یک دستگاه آزمایشگاه مافوق صوت با sonotrode / پروب

ادبیات / منابع

 

  • Dhanalakshmi، N. P .؛ Nagarajan، R. (2011): التراسونیک تشدید تجزیه شیمیایی متیل بنفش: یک مطالعه تجربی. در: جهان Acsd. علمی. ENGINEE فناوری 2011، Vol.59، 537-542.
  • کیانی، H .؛ ژانگ، زهرا دلگادو، A .؛ یکشنبه، D.-W. (2011): دستگاه سونوگرافی هسته کمک برخی از مواد خوراکی مدل مایع و جامد در طول انجماد. در: محصولات غذایی پژوهش. بین المللی. 2011، Vol.44 / NO.9، 2915-2921.
  • Moholkar، V. S .؛ سمور، S. P .؛ پاندیت، A. B. (2000): نقشه شدت کاویتاسیون در حمام فراصوت با استفاده از انتشار صدا. در: AICHE J. 2000، Vol.46 / NO.4، 684-694.
  • Nascentes، C. C .؛ کورن، M .؛ سوسا، C. S .؛ Arruda، محمد علی زهرا (2001): استفاده از حمام آلتراسونیک برای نرم افزار تحلیلی: یک روش جدید برای شرایط بهینه سازی. در: J. براز. شیمی. SOC. 2001، Vol.12 / NO.1، 57-63.
  • سانتوس، H. M .؛ لودیرو، C.، Capelo-مارتینز، J.-L. (2009): قدرت سونوگرافی. در: سونوگرافی در شیمی: کاربرد تحلیلی. (ویراستار توسط J.-L. Capelo-مارتینز). ویلی-VCH: واینهایم، 2009. 01/16.
  • Suslick، K. S. (1998): دایره المعارف کرک روش othmer از تکنولوژی شیمیایی؛ 4 اد. J. ویلی & پسران: نیویورک، 1998، ج 26، 517-541.

 

تماس با ما / درخواست اطلاعات بیشتر

با ما در مورد فرایند مورد نیاز خود صحبت کنید.





لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.




آمار ارزشمند دانستن

اسیاب بافت التراسونیک اغلب به عنوان sonicator پروب، lyser صوتی، مختل سونوگرافی، چرخ مافوق صوت، سونو ruptor، sonifier، dismembrator صوتی، disrupter همراه، پخش مافوق صوت و یا حلال نامیده می شود. شرایط متفاوت از برنامه های مختلف است که می تواند توسط روش فراصوت انجام شود.