Ultraäänisonotrodit, virtauskennot ja lisävarusteet

Hielscher Ultrasonics tarjoaa laajan valikoiman ultraäänilisävarusteita suoraan ja epäsuoraan ultraäänikäsittelyyn pienistä laboratorionäytteistä täysimittaiseen kaupalliseen tuotantoon. Alla on yleiskatsaus sonotrodiemme, läpivirtausreaktoriemme ja lisävarusteidemme valikoimaan sekä suoraa että epäsuoraa ultraäänikäsittelyä varten.

Sonotrodit

Ultraäänisonotrodit tunnetaan myös ultraäänikärkinä, -antureina, -torvina, -sauvoina tai -sormina. Hielscher tarjoaa titaanista, lasista ja keramiikasta valmistettuja ultraääniantureita monissa eri ko’oissa (halkaisijoissa), jotta ne sopivat optimaalisesti prosessiolosuhteisiisi (esim. prosessin intensiteetti, korkeat lämpötilat, lääkelaatuisuus jne.).

Valitse oikea sonotrodin koko: Sonotrodin halkaisija on yhteydessä nesteen tilavuuteen ja käsittelyn intensiteettiin. Kun käytetään pinta-alaltaan pienempää sonotrodia (pienempi halkaisija), ultraääniteho kohdistuu keskittyneemmin ja siten voimakkaammin, mikä tuottaa suuren amplitudin. Pinta-alaltaan suuremmilla sonotrodeilla ultraäänienergia puolestaan siirtyy suuremmalle alueelle pienemmällä amplitudilla. Halkaisijaltaan suurempia sonotrodeja käytetään suurempien tilavuuksien käsittelyyn, mutta niiden intensiteetti on pienempi.

Erikseen saatavilla olevilla amplitudimuuntimilla voidaan joko lisätä tai vähentää pöytämallisten ja teollisten sonotrodien ultraäänitehoa. Hielscher tarjoaa erikokoisia amplitudimuuntimia, jotka laajentavat ultraääniprosessorisi säätömahdollisuuksia.

Laboratorion ultraäänilaitteisiin

Hielscherin laboratorion ultraäänilaitteisiin on saatavilla laaja valikoima ultraäänitorvia, virtauskennoja, reaktoreita ja lisävarusteita. Monien eritehoisten anturityyppisten ultraäänilaitteiden lisäksi ultraääniprosessori UP200St on poikkeuksellisen monipuolinen perusyksikkö. Se voidaan muuntaa tavallisesta anturityyppisestä ultraäänilaitteesta (jota käytetään tehokkaaseen suoraan ultraäänikäsittelyyn) luotettavaksi välineeksi voimakkaaseen epäsuoraan ultraäänikäsittelyyn liittämällä siihen lisävarusteita, kuten VialTweeter tai TD_CupHorn.

Ultraäänitorvet, virtauskennot ja lisävarusteet tekevät Hielscherin ultraäänilaitteista monipuolisia homogenisaattoreita

Pöytämallisiin ja teollisiin ultraäänilaitteisiin

Suurempien tilavuuksien ultraäänikäsittelyä varten pöytämittakaavassa ja teollisessa mittakaavassa teolliset ultraäänilaitteet, joiden teho on 500W–16kW, varustetaan niin kutsutuilla lohkosonotrodeilla ja Cascatrodes™-sonotrodeilla. Lohkosonotrodeille on ominaista yksi vaakasuora pinta, joka välittää värähtelyn nesteeseen. Cascatrodes™-sonotrodit ovat rengassonotrodeja, joissa on useita renkaita. Ne muodostavat suuremman vaakasuoran pinta-alan, joka välittää ultraäänivärähtelyn nesteeseen.
Pöytämallisissa ja teollisissa ultraäänilaitteissa anturin kautta syötettävää ultraäänienergiaa voidaan lisätä tai vähentää amplitudimuuntimella. Amplitudimuuntimet voivat suurentaa tai pienentää amplitudia, joten ne ovat tärkeä väline ultraäänen amplitudin ja intensiteetin säätämisessä prosessin vaatimusten mukaisiksi.

Ultraäänilohkosonotrodit

Ultraäänivirtauskennot

Ultraääniläpivirtausreaktorikammioita on saatavilla sekä laboratorion ultraäänilaitteisiin että teollisiin ultraäänilaitteisiin.
Ultraäänireaktori mahdollistaa väliaineen ultraäänikäsittelyn suljetussa järjestelmässä – joko läpivirtaustilassa (yhdellä läpikululla tai kierrätyksellä) tai suljetussa kammiossa.
Ultraääniläpivirtausjärjestelmää tarvitaan, kun ultraäänellä käsitellään suurempia tilavuusvirtoja ja/tai viskoosimpaa materiaalia. Jatkuvalla läpivirtausjärjestelmällä on useita etuja eräkäsittelyyn verrattuna:
 

1. Ultraäänellä tehtävässä inline-käsittelyssä käsittelyn

   • laatu ja
   • kapasiteetti
   • paranevat huomattavasti, koska kaikki materiaali syötetään kammion läpi kavitaatiovyöhykkeeseen. Näin nesteen käsittely on tasalaatuista ja lopputuotteen laatu on korkein mahdollinen.

2. Jatkuva ultraäänikäsittely tekee käsittelystä erittäin

   • tasalaatuista
   • koska kaikki materiaali kulkee reaktorikammion kavitaatiovyöhykkeen läpi

3. Säätämällä tilavuusvirtaa ja siten materiaalin viipymäaikaa kavitaation ”kuumassa pisteessä” voidaan

   • lämpötilaa
   • hallita ja ylläpitää. Jäähdytysvaipalla varustetut virtauskennot ja valinnaisesti asennettava lämmönvaihdin auttavat ylläpitämään tarvittavaa lämpötilaa.

4. Ultraäänikäsittely suljetussa järjestelmässä varmistaa

   • turvallisuuden
   • esim. käsiteltäessä vaarallisia materiaaleja (kuten haihtuvia, biologisesti vaarallisia, tartuntavaarallisia tai patogeenisia näytteitä)

Läpivirtausreaktorissa tehtävällä ultraäänikäsittelyllä voidaan helposti käsitellä erittäin viskoosisia nesteitä (jopa 250 000cP). Hielscherin virtauskennoreaktorit valmistetaan ruostumattomasta teräksestä tai lasista, ja ne on varustettu jäähdytysvaipalla prosessilämpötilan hallitsemiseksi. Kaikki virtauskennokammiot voidaan paineistaa. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit käsittelevät helposti erittäin viskoosisia nesteitä (esim. maapähkinävoita, hunajaa, raakaöljyä, sementtipastaa). Saatavilla on erikokoisia (tilavuudeltaan erilaisia) ja erimuotoisia reaktoreita erityisten prosessivaatimusten täyttämiseksi.

Ultraäänireaktori UIP2000hdT erinomaiseen prosessitehokkuuteen

Suora ja epäsuora ultraäänikäsittely

Suora ultraäänikäsittely: Suora ultraäänikäsittely tarkoittaa, että ultraääni kytketään suoraan käsiteltävään nesteeseen. Suorassa ultraäänikäsittelyssä käytetään anturityyppisiä ultraäänilaitteita, joissa ultraäänitorvi/sonotrodi upotetaan väliaineeseen. Energia siirtyy sonotrodin/anturin kautta suoraan näytteeseen suurella intensiteetillä, jolloin näyte käsitellään voimakkaasti ja nopeasti.
Epäsuora ultraäänikäsittely: Epäsuora ultraäänikäsittely tarkoittaa ultraääniaaltojen kytkemistä ultraäänikylvyn kautta koeputken seinämän läpi näytenesteeseen. Koska ultraääniaaltojen on kuljettava vesihauteen ja keittolasin seinämän läpi, näytenesteeseen lopulta kytkeytyvän ultraäänen intensiteetti on melko pieni. Lisäksi tavallinen ultraäänikylpy tai ultraäänipuhdistusallas tuottaa erittäin pienen ultraäänitehon, ja ultraäänen kuumat pisteet jakautuvat altaassa hyvin epätasaisesti ja vaihtelevasti. Hielscherin VialTweeter ja CupHorn ovat epäsuoran ultraäänikäsittelyn lisävarusteita, jotka tuottavat erittäin keskitettyä ultraäänienergiaa voimakkaaseen epäsuoraan ultraäänikäsittelyyn.

Epäsuora ultraäänikäsittely

Epäsuorassa ultraäänikäsittelyssä ultraäänienergia siirtyy näyteputken tai keittolasin seinämän kautta väliaineeseen. Epäsuoralla ultraäänikäsittelyllä voidaan välttää näytteen ristikontaminaatio, aerosolien muodostuminen ja vaahtoaminen. Siksi se on ihanteellinen tekniikka patogeenisten tai steriilien näytteiden ultraäänikäsittelyyn. Hielscherin VialTweeter ja CupHorn ovat luotettavia välineitä voimakkaaseen epäsuoraan ultraäänikäsittelyyn.

VialTweeter

VialTweeter on erityinen lohkosonotrodi jopa 10 näytepullon samanaikaiseen epäsuoraan ultraäänikäsittelyyn. Tehokkaan 200W:n ultraäänilaitteen UP200St käyttämä VialTweeter kytkee kuhunkin näytepulloon jopa 10 wattia. Erikseen kiinnitettävä VialPress-puristin mahdollistaa suurempien näyteastioiden painamisen etupintaa vasten. Näin jopa 5 suurempaa näytepulloa voidaan käsitellä epäsuorasti ultraäänellä samanaikaisesti.
Lue lisää laitteesta VialTweeter!

CupHorn

Ultraäänikuppitorvea, kuten laitetta UP200St-TD_CupHorn, voidaan käyttää suoraan ja epäsuoraan ultraäänikäsittelyyn. Kuppitorven toimintaperiaatetta voidaan verrata ultraäänikylpyyn tai puhdistusaltaaseen, mutta sen ultraäänienergia on paljon voimakkaampaa. CupHorn toimii sonotrodina, joka välittää ultraääniaallot näytteeseen. Kun kuppitorvi täytetään näytteellä, ultraäänienergia siirtyy suoraan näyteväliaineeseen. Vaihtoehtoisesti kuppitorvi voidaan täyttää vedellä ja koeputki tai koeputket asettaa vesihauteeseen epäsuoraa ultraäänikäsittelyä varten. Kummassakin tapauksessa UP200St-TD_CupHorn – jota käyttää 200 watin ultraääniprosessori – tarjoaa tehokkaan ja luotettavan ultraäänikäsittelyn. Lue lisää ultraäänikuppitorvesta CupHorn!

Ultraäänikuppitorvi TD_CupHorn voimakkaaseen ultraäänikäsittelyyn

Räätälöidyt lisävarusteet

Valmistamme myös räätälöityjä lisävarusteita, kuten erityisiä sonotrodeja tai virtauskennoja. Voit kuvata erityisvaatimuksesi alla olevan lomakkeen kommenttikentässä.