अल्ट्रासोनिक हॉर्न का उपयोग करके पावर अल्ट्रासाउंड का अनुप्रयोग

अल्ट्रासोनिक सींग या जांच का व्यापक रूप से कई गुना तरल प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है जिसमें समरूपीकरण, फैलाव, गीले-मिलिंग, पायसीकरण, निष्कर्षण, विघटन, भंग और डी-वातन शामिल हैं। अल्ट्रासोनिक सींग, अल्ट्रासोनिक जांच और उनके अनुप्रयोगों के बारे में मूल बातें जानें।

अल्ट्रासोनिक हॉर्न बनाम अल्ट्रासोनिक जांच

अक्सर, अल्ट्रासोनिक हॉर्न और जांच शब्द का परस्पर उपयोग किया जाता है और अल्ट्रासोनिक रॉड को संदर्भित करता है जो अल्ट्रासाउंड तरंगों को तरल में पहुंचाता है। अल्ट्रासोनिक जांच के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य शब्द ध्वनिक सींग, सोनोट्रोड, ध्वनिक वेवगाइड, या अल्ट्रासोनिक उंगली हैं। हालांकि, तकनीकी रूप से अल्ट्रासोनिक हॉर्न और अल्ट्रासोनिक जांच के बीच अंतर है।
दोनों, सींग और जांच, तथाकथित जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर के कुछ हिस्सों को संदर्भित करते हैं। अल्ट्रासोनिक हॉर्न अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का धातु का हिस्सा है, जो पीजोइलेक्ट्रिकली उत्पन्न कंपन के माध्यम से उत्तेजित हो जाता है। अल्ट्रासोनिक हॉर्न एक निश्चित आवृत्ति पर कंपन करता है, उदाहरण के लिए 20kHz, जिसका अर्थ है प्रति सेकंड 20,000 कंपन। टाइटेनियम अपने उत्कृष्ट ध्वनिक संचरण गुणों, इसकी मजबूत थकान शक्ति और सतह कठोरता के कारण अल्ट्रासोनिक सींग के निर्माण के लिए पसंदीदा सामग्री है।

अल्ट्रासोनिक जांच को सोनोट्रोड या अल्ट्रासोनिक उंगली भी कहा जाता है। यह एक धातु की छड़ है, जिसे अक्सर टाइटेनियम से बनाया जाता है, और अल्ट्रासोनिक हॉर्न में पिरोया जाता है। अल्ट्रासोनिक जांच अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर का एक अनिवार्य हिस्सा है, जो अल्ट्रासाउंड तरंगों को सोनिकेटेड माध्यम में प्रसारित करता है। अल्ट्रासोनिक जांच? सोनोट्रोड्स विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं (जैसे शंक्वाकार, इत्तला दे दी, पतला, या कैस्केटरोड के रूप में)। जबकि टाइटेनियम अल्ट्रासोनिक जांच के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री है, स्टेनलेस स्टील, सिरेमिक, ग्लास और अन्य सामग्रियों से बने सोनोट्रोड भी उपलब्ध हैं।

चूंकि अल्ट्रासोनिक हॉर्न और जांच सोनिकेशन के दौरान निरंतर संपीड़न या तनाव के अधीन हैं, इसलिए हॉर्न और जांच का सामग्री चयन महत्वपूर्ण है। उच्च गुणवत्ता वाले टाइटेनियम मिश्र धातु (ग्रेड 5) को तनाव का सामना करने, लंबे समय तक उच्च आयामों को बनाए रखने और ध्वनिक और यांत्रिक गुणों को प्रसारित करने के लिए सबसे विश्वसनीय, टिकाऊ और प्रभावी धातु माना जाता है।

उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिकेटर ज्यादातर 20-30kHz की आवृत्ति रेंज में काम करते हैं। 20 kHz पर, अल्ट्रासोनिक जांच आमतौर पर एक-आधा तरंग दैर्ध्य लंबी गुंजयमान छड़ होती है, जो लगातार प्रति सेकंड 20,000 बार विस्तार और अनुबंध कर रही है। विस्तार और संकुचन आंदोलनों को प्रक्रिया माध्यम, यानी द्रव या घोल में उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड के रूप में प्रेषित किया जाता है, ताकि अनुप्रयोगों को पूरा किया जा सके जैसे

• अल्ट्रासोनिक उच्च कतरनी मिश्रण
• अल्ट्रासोनिक गीले-मिलिंग
• नैनो-कणों का अल्ट्रासोनिक फैलाव
• अल्ट्रासोनिक नैनो-पायसीकरण
• अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
• अल्ट्रासोनिक विघटन
• अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान और lysis
• अल्ट्रासोनिक degassing और de-aeration
• सोनो-रसायन विज्ञान (सोनो-संश्लेषण, सोनो-उत्प्रेरण)

पावर अल्ट्रासाउंड कैसे काम करता है? – ध्वनिक गुहिकायन का कार्य सिद्धांत

उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग जैसे कि समरूपीकरण, कण आकार में कमी, विघटन या नैनो-फैलाव, उच्च तीव्रता, कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड एक अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर द्वारा उत्पन्न होता है और अल्ट्रासोनिक सींग और जांच (सोनोट्रोड) के माध्यम से एक तरल में प्रेषित होता है। हाई-पावर अल्ट्रासाउंड को 16-30kHz की सीमा में अल्ट्रासाउंड माना जाता है। अल्ट्रासाउंड जांच का विस्तार होता है और उदाहरण के लिए, 20kHz पर, जिससे माध्यम में प्रति सेकंड क्रमशः 20,000 कंपन संचारित होता है। जब अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल के माध्यम से यात्रा करती हैं, तो बारी-बारी से उच्च दबाव (संपीड़न)? कम दबाव (दुर्लभता? विस्तार) चक्र मिनट गुहाएं (वैक्यूम बुलबुले) बनाते हैं, जो कई दबाव चक्रों में बढ़ते हैं। तरल और बुलबुले के संपीड़न चरण के दौरान, दबाव सकारात्मक होता है, जबकि दुर्लभता चरण एक वैक्यूम (नकारात्मक दबाव) पैदा करता है। संपीड़न-विस्तार चक्रों के दौरान, तरल में गुहाएं तब तक बढ़ती हैं जब तक कि वे एक आकार तक नहीं पहुंच जाते, जिस पर वे आगे की ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते हैं। इस बिंदु पर, वे हिंसक रूप से फटते हैं। उन गुहाओं के विस्फोट के परिणामस्वरूप विभिन्न अत्यधिक ऊर्जावान प्रभाव होते हैं, जिन्हें ध्वनिक? अल्ट्रासोनिक गुहिकायन की घटना के रूप में जाना जाता है। ध्वनिक गुहिकायन को कई गुना अत्यधिक ऊर्जावान प्रभावों की विशेषता है, जो तरल पदार्थ, ठोस? तरल प्रणालियों के साथ-साथ गैस? तरल प्रणालियों को प्रभावित करते हैं। ऊर्जा-घने क्षेत्र या गुहिकायन क्षेत्र को तथाकथित हॉट-स्पॉट ज़ोन के रूप में जाना जाता है, जो अल्ट्रासोनिक जांच के आसपास के क्षेत्र में सबसे अधिक ऊर्जा-घना है और सोनोट्रोड से बढ़ती दूरी के साथ गिरावट आती है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन की मुख्य विशेषताओं में स्थानीय रूप से बहुत उच्च तापमान और दबाव और संबंधित अंतर, अशांति और तरल स्ट्रीमिंग शामिल हैं। अल्ट्रासोनिक हॉट-स्पॉट में अल्ट्रासोनिक गुहाओं के विस्फोट के दौरान, 5000 केल्विन तक का तापमान, 200 वायुमंडल तक का दबाव और 1000km/h तक के तरल जेट को मापा जा सकता है। ये उत्कृष्ट ऊर्जा-गहन स्थितियां सोनोमैकेनिकल और सोनोकेमिकल प्रभावों में योगदान करती हैं जो विभिन्न तरीकों से प्रक्रियाओं और रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करती हैं।
तरल पदार्थ और घोल पर अल्ट्रासोनिकेशन का मुख्य प्रभाव निम्नलिखित हैं:

• उच्च कतरनी: अल्ट्रासोनिक उच्च कतरनी बल तरल पदार्थ और तरल-ठोस प्रणालियों को बाधित करते हैं जिससे तीव्र आंदोलन, समरूपीकरण और बड़े पैमाने पर हस्तांतरण होता है।
• प्रभाव: अल्ट्रासोनिक कैविटेशन द्वारा उत्पन्न तरल जेट और स्ट्रीमिंग तरल पदार्थ में ठोस पदार्थों को तेज करते हैं, जो बाद में अंतर-पक्षीय टकराव की ओर जाता है। जब कण बहुत तेज गति से टकराते हैं, तो वे मिट जाते हैं, बिखर जाते हैं और मिल जाते हैं और बारीक रूप से फैल जाते हैं, अक्सर नैनो-आकार तक। पौधों की सामग्री जैसे जैविक पदार्थों के लिए, उच्च वेग तरल जेट और वैकल्पिक दबाव चक्र सेल की दीवारों को बाधित करते हैं और इंट्रासेल्युलर सामग्री को छोड़ते हैं। इसके परिणामस्वरूप बायोएक्टिव यौगिकों का अत्यधिक कुशल निष्कर्षण और जैविक पदार्थों का सजातीय मिश्रण होता है।
• आंदोलन: अल्ट्रासोनिकेशन तीव्र अशांति, कतरनी बलों और तरल या घोल में सूक्ष्म आंदोलन का कारण बनता है। इस प्रकार, सोनिकेशन हमेशा बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को तेज करता है और इस तरह प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं को तेज करता है।

अल्ट्रासोनिक homogenizers और उच्च कतरनी मिक्सर लगभग किसी भी प्रसंस्करण उद्योग में उपयोग किया जाता है, कि तरल पदार्थ या घोल के साथ काम करता है। तीव्र अल्ट्रासोनिक कैविटेशनल बल तीव्र आंदोलन, कतरनी, कण टूटना और बड़े पैमाने पर हस्तांतरण बनाते हैं। इस प्रकार, तरल पदार्थ समरूप होते हैं, छितरी हुई, पायसीकृत होते हैं, निकाले जाते हैं, घुलित होते हैं और/या रासायनिक प्रतिक्रियाएं शुरू की जाती हैं। कुल मिलाकर, अल्ट्रासोनिकेशन एक प्रक्रिया तेज विधि है जो उपज बढ़ाती है, रूपांतरण दरों में सुधार करती है और प्रक्रियाओं को अधिक कुशल बनाती है।
उद्योग में आम अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग भोजन की कई शाखाओं में फैले हुए हैं & फार्मा, फाइन-केमिस्ट्री, एनर्जी & पेट्रोकेमिस्ट्री, रीसाइक्लिंग, बायोरिफाइनरी, आदि और निम्नलिखित शामिल हैं:

• अल्ट्रासोनिक बायोडीजल संश्लेषण
• फलों के रस का अल्ट्रासोनिक समरूपीकरण
• टीकों का अल्ट्रासोनिक उत्पादन
• अल्ट्रासोनिक ली-आयन बैटरी रीसाइक्लिंग
• नैनो-सामग्री का अल्ट्रासोनिक संश्लेषण
• फार्मास्यूटिकल्स के अल्ट्रासोनिक निर्माण
• सीबीडी के अल्ट्रासोनिक नैनो-पायसीकरण
• वनस्पति विज्ञान के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
• प्रयोगशालाओं में अल्ट्रासोनिक नमूना तैयार करना
• तरल पदार्थों का अल्ट्रासोनिक degasification
• कच्चे तेल का अल्ट्रासोनिक desulphurization
• और भी बहुत कुछ ...

अल्ट्रासोनिक सींग और उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए जांच

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नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: