ריחוף קולי ויישומיו התעשייתיים
ריחוף קולי / אקוסטי הוא אפשרות מוכחת תעשייתית למיסב ללא מגע של חומרים רגישים קלי משקל, כמו גם לטיפול בדגימה ללא מגע. למידע נוסף על ריחוף קולי ויישומיו בתעשייה ובמדע!
יישומים של ריחוף קולי
ריחוף אקוסטי היא שיטה מוכחת מדעית ואומצה תעשייתית לטיפול בחומרים ללא מגע ומיקום דגימה. ריחוף על-קולי כשיטת טיפול ללא מגע משמש לטיפול בחלקי עבודה רגישים ושבריריים בפני השטח, כגון ופלים, שבבים או לוחות זכוכית דקים, ללא השפעה מכנית. בשל טיפול ללא מגע של חומרים ודגימות, ריחוף קולי יושם ביישומים תעשייתיים, מדעיים ואנליטיים.
בתעשייה, ריחוף קולי משמש כשיטה אמינה לעיבוד ללא מגע, ללא מיכל של שבבים וחפצים קטנים ועדינים אחרים, אשר מועדים להיפגע אפילו על ידי מגע פיזי קל. תחום יישום נוסף הוא טיפול בחומרים בעלי טוהר גבוה מאוד או מגיבים כימיים, אשר יושפעו ממיכל.
עמדות ריחוף של כדורי פוליפרופילן במרחף אקוסטי חד צירי. מרחף / סונוטרודה בחלק העליון, רפלקטור בתחתית (b) H1 = 7.45 מ"מ; (ד) H3 = 21.55 מ"מ
(מחקר ותמונות: © Andrade et al. 2018)
- אובייקטים רגישים לכוחות פיזיים (למשל, שבבים)
- חומרים לא מוליכים
- חומרים בעלי טוהר גבוה
- מגיבים כימיים
- דגימות ביולוגיות, אנליטיות
- חלבונים לקריסטלוגרפיה
עקרון העבודה של ריחוף קולי
ריחוף אקוסטי מתאר יישום של גלי אולטרסאונד על נוזל, בדרך כלל גז (למשל אוויר). כאשר גל האולטרסאונד עובר דרך הגז, גל הקול מאזן את כוח הכבידה – עם התוצאה כי אובייקטים יכולים לרחף ללא תמיכה באוויר. אפקט זה של עצם צף חופשי בגל קול דורש תופעה של גל עומד. גל עומד נוצר כאשר שני גלים זהים המגיעים מהכיוונים המנוגדים מתמזגים זה עם זה. לכן, במערך ריחוף אקוסטי משתמשים במתמר על-קולי ליצירת גלי לחץ אורכיים ורפלקטור בצד השני מחזיר את הגלים, כך שהגל הזהה המגיע משני הצדדים יכול לכסות וליצור גלים עומדים.
ריחוף אקוסטי של כדור קשיח קטן בצומת הלחץ של גל עומד מישורי שנוצר בין מתמר/מרחף לבין רפלקטור.
(מחקר ותמונות: © Andrade et al. 2018)
צמתים ואנטי-צמתים: גל הלחץ האורכי של אולטרסאונד אינטנסיבי מאפשר לרחף ללא מגע באוויר. לגלי אולטרסאונד עומדים כאלה יש צמתים מוגדרים. צומת הוא שטח הלחץ המינימלי, בעוד שאנטי-צומת מוגדר כשטח הלחץ המרבי. הצמתים של גל עומד נמצאים במרכז הריחוף האקוסטי.
מרחפים על-קוליים פועלים על ידי מיקום שדה הגל העומד מעל בדיקה על-קולית (כלומר סונוטרודה) ושימוש ברפלקטור.
ציוד ריחוף קולי
Hielscher Ultrasonics הוא ותיק ומנוסה היטב בתכנון, ייצור והפצה של ציוד אולטרסאונד באיכות גבוהה, ביצועים גבוהים. עבור ריחוף אקוסטי, Hielscher מציעה שני סוגים סטנדרטיים של מרחפים:
המעבד הקולי UP400St הוא מערכת קומפקטית, שבה מתמר וגנרטור משולבים בדיור חזק. 500 וואט מרחף רב עוצמה UIP500hdT כולל מתמר וגנרטור נפרדים. עם מתמר בדרגת IP64, UIP500hdT אידיאלי להתקנה בסביבות תובעניות.
ניתן להתקין מרחפים קוליים כיחידה אחת או במקביל והם מסוגלים לפעול בקווי עיבוד במהירות גבוהה, תפוקה גבוהה.
עבור דרישות ספציפיות, Hielscher Ultrasonics מתכננת ומייצרת מרחפים מותאמים אישית וקניינית, מדי.
צרו קשר! / שאל אותנו!
ספרות / מקורות
- Andrade, M.A.B.; Pérez, N.; Adamowski, J.C. (2018): Review of Progress in Acoustic Levitation. Brazilian Journal of Physics 48, 2018. 190–213.
- Junk, Malte (2019): Tropfenverdunstung im akustischen Levitator. Dissertation Universität Hamburg. Fachbereich Chemie der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Universität Hamburg 2019.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.