Bieži uzdotie jautājumi par ultraskaņu

Zemāk atradīsiet atbildes uz visbiežāk uzdotajiem jautājumiem par apstrādi ar ultraskaņu. Ja neatrodat atbildi uz savu jautājumu, lūdzu, nekautrējieties mums jautāt. Mēs labprāt jums palīdzēsim.

• Vai šķīdinātājus var apstrādāt ar ultraskaņu?
• Cik liela ultraskaņas jauda man ir nepieciešama?
• Vai ultraskaņa ietekmē cilvēkus? Kādi piesardzības pasākumi jāievēro, veicot apstrādi ar ultraskaņu?
• Kāda ir atšķirība starp magnetostrikcijas un pjezoelektriskajiem pārveidotājiem?
• Kāpēc paraugs apstrādes ar ultraskaņu laikā uzsilst?
• Vai ir vispārīgi ieteikumi paraugu apstrādei ar ultraskaņu?
• Vai Hielscher piedāvā nomaināmus sonotrožu uzgaļus?

Jautājums: Vai šķīdinātājus var apstrādāt ar ultraskaņu?

Teorētiski uzliesmojoši šķīdinātāji apstrādes ar ultraskaņu laikā varētu aizdegties, jo kavitācijas rezultātā var veidoties uzliesmojošas vai sprādzienbīstamas gaistošas vielas. Šā iemesla dēļ jāizmanto ultraskaņas ierīces un piederumi, kas ir piemēroti šāda veida ultraskaņas lietojumam.
Lasiet vairāk par ultraskaņas ekstrakcijā bieži izmantotajiem šķīdinātājiem!
Ja jums nepieciešams apstrādāt šķīdinātājus ar ultraskaņu, lūdzu, sazinieties ar mums, lai mēs varētu ieteikt piemērotus pasākumus.

Jautājums: Cik liela ultraskaņas jauda man ir nepieciešama?

Nepieciešamā ultraskaņas jauda ir atkarīga no vairākiem faktoriem, piemēram:

• tilpuma, kas pakļauts ultraskaņas iedarbībai
• kopējā apstrādājamā tilpuma
• kopējā tilpuma apstrādei paredzētā laika
• ar ultraskaņu apstrādājamā materiāla
• paredzētā procesa rezultāta pēc apstrādes ar ultraskaņu

Kopumā lielākam tilpumam nepieciešama lielāka jauda (vatos) vai ilgāks apstrādes laiks ar ultraskaņu. Lielākajai daļai sonotrožu tipu jauda galvenokārt sadalās pa uzgaļa virsmu. Tāpēc mazāka diametra zondes rada koncentrētāku kavitācijas lauku. Lielāka ultraskaņas intensitāte (izteikta kā jauda uz tilpuma vienību) parasti nodrošina augstāku apstrādes efektivitāti.

Jautājums: Vai ultraskaņa ietekmē cilvēkus? Kādi piesardzības pasākumi jāievēro, veicot apstrādi ar ultraskaņu?

Ultraskaņas frekvences pašas par sevi ir virs cilvēka dzirdamības diapazona. Ultraskaņas svārstības ļoti labi tiek ievadītas cietvielās un šķidrumos, kur tās var izraisīt ultraskaņas kavitāciju. Šā iemesla dēļ nedrīkst pieskarties daļām, kas svārstās ultraskaņas frekvencē, vai iegremdēt rokas šķidrumos, kas tiek apstrādāti ar ultraskaņu. Nav dokumentēta pa gaisu pārraidītu ultraskaņas viļņu negatīva ietekme uz cilvēka ķermeni, jo pārraides līmeņi ir ļoti zemi.

Apstrādājot šķidrumus ar ultraskaņu, kavitācijas burbuļu sabrukšana rada spalgu troksni. Trokšņa līmenis ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, piemēram, jaudas, spiediena un amplitūdas. Turklāt var rasties subharmonisko frekvenču (zemāku frekvenču) troksnis. Šis dzirdamais troksnis un tā ietekme ir salīdzināmi ar citu mašīnu, piemēram, dzinēju, sūkņu vai gaisa pūtēju, radīto troksni un tā ietekmi. Šā iemesla dēļ mēs iesakām izmantot piemērotus ausu aizbāžņus, ja ilgstoši uzturaties darbojošās sistēmas tuvumā. Turklāt mūsu ultraskaņas apstrādes ierīcēm piedāvājam piemērotus skaņas izolācijas korpusus.

Jautājums: Kāda ir atšķirība starp magnetostrikcijas un pjezoelektriskajiem pārveidotājiem?

Magnetostrikcijas pārveidotājos elektrisko jaudu izmanto, lai radītu elektromagnētisko lauku, kas liek magnetostrikcijas materiālam svārstīties. Pjezoelektriskajos pārveidotājos elektriskā jauda tiek tieši pārveidota garensvārstībās. Šā iemesla dēļ pjezoelektriskajiem pārveidotājiem ir augstāka pārveidošanas efektivitāte. Tas savukārt samazina dzesēšanas nepieciešamību. Mūsdienās rūpniecībā pārsvarā izmanto pjezoelektriskos pārveidotājus.
Lasiet vairāk par Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīču izcilo energoefektivitāti!

Jautājums: Kāpēc paraugs apstrādes ar ultraskaņu laikā uzsilst?

Apstrādājot ar ultraskaņu, šķidrumā tiek ievadīta jauda. Mehāniskās svārstības šķidrumā izraisa turbulenci un berzi. Šā iemesla dēļ apstrādes ar ultraskaņu laikā rodas ievērojams siltuma daudzums. Lai mazinātu uzsilšanu, nepieciešama efektīva dzesēšana. Apstrādājot mazākus paraugus, flakoni vai stikla vārglāze jātur ledus vannā, lai novadītu siltumu.
Lasiet vairāk par temperatūras kontroli apstrādes ar ultraskaņu laikā!
Papildus paaugstinātas temperatūras iespējamajai negatīvajai ietekmei uz jūsu paraugiem, piemēram, audiem, augstākā temperatūrā samazinās arī kavitācijas efektivitāte.

J: Vai ir vispārīgi ieteikumi paraugu apstrādei ar ultraskaņu?

Apstrādei ar ultraskaņu jāizmanto mazi trauki, jo tajos intensitātes sadalījums ir vienmērīgāks nekā lielākās vārglāzēs. Sonotrode jāiegremdē šķidrumā pietiekami dziļi, lai izvairītos no putošanas. Sīksti audi pirms apstrādes ar ultraskaņu jāmacerē, jāsamaļ vai jāsasmalcina pulverī (piemēram, šķidrā slāpeklī). Apstrādes laikā var veidoties brīvie radikāļi, kas varētu reaģēt ar materiālu. Šķidrā materiāla šķīduma skalošana ar šķidro slāpekli vai brīvo radikāļu saistītāju, piemēram, ditiotreitola, cisteīna vai citu -SH savienojumu, pievienošana videi var samazināt oksidatīvo brīvo radikāļu izraisītos bojājumus.
Lasiet vairāk par padomiem un paņēmieniem veiksmīgai apstrādei ar ultraskaņu!
Noklikšķiniet šeit, lai skatītu ultraskaņas apstrādes protokolus šādiem lietojumiem: audu homogenizācija un līze, daļiņu apstrāde un sonoķīmiskie lietojumi.

J: Vai Hielscher piedāvā nomaināmus sonotrožu uzgaļus?

Hielscher nepiegādā nomaināmus sonotrožu uzgaļus. Šķidrumi ar zemu virsmas spraigumu, piemēram, šķīdinātāji, parasti iekļūst savienojumā starp sonotrodi un nomaināmo uzgali. Šī problēma pastiprinās, palielinoties svārstību amplitūdai. Šķidrums var ienest sīkas daļiņas vītņotajā daļā. Tas izraisa vītnes nodilumu, kā rezultātā uzgalis tiek mehāniski atsaistīts no sonotrodes. Ja uzgalis ir atsaistīts, tas nerezonēs darba frekvencē un ierīce nedarbosies. Tāpēc Hielscher piegādā tikai viengabala zondes.

Bieži uzdotie jautājumi par ultraskaņas apstrādes ierīcēm un to daļām

Kas ir ultraskaņas ģenerators?

Ultraskaņas ģenerators (barošanas avots) rada elektriskās svārstības ultraskaņas frekvencē (virs dzirdamās frekvences, piemēram, 19kHz). Šī enerģija tiek pārvadīta uz sonotrodi.

Kas ir sonotrode/zonde

Sonotrode (saukta arī par zondi vai akustisko koncentratoru) ir mehāniska sastāvdaļa, kas pārvada ultraskaņas vibrācijas no pārveidotāja uz apstrādājamo materiālu. Tā jānostiprina ļoti cieši, lai izvairītos no berzes un zudumiem. Atkarībā no sonotrodes ģeometrijas mehāniskās vibrācijas tiek pastiprinātas vai samazinātas. Pie sonotrodes virsmas mehāniskās vibrācijas tiek ievadītas šķidrumā. Tā rezultātā veidojas mikroskopiski burbuļi (dobumi), kas izplešas zema spiediena ciklos un strauji sabrūk augsta spiediena ciklos. Šo parādību sauc par akustisko kavitāciju. Kavitācija rada lielus bīdes spēkus sonotrodes galā un izraisa apstrādājamā materiāla intensīvu sajaukšanos.

Kas ir pjezoelektriskais pārveidotājs?

Ultraskaņas pārveidotājs (konvertors) ir elektromehāniska sastāvdaļa, kas pārvērš elektriskās svārstības mehāniskās vibrācijās. Elektriskās svārstības rada ģenerators. Mehāniskās vibrācijas tiek pārvadītas uz sonotrodi.

Kāda ir atšķirība starp pjezoelektrisko un magnetostrikcijas pārveidotāju?

Pjezoelektriskais pārveidotājs pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskās vibrācijās, izmantojot pjezoelektriskos kristālus, kas deformējas elektriskā lauka iedarbībā, nodrošinot augstu efektivitāti un precizitāti. Magnetostrikcijas pārveidotājs rada vibrācijas ar magnetostrikcijas efektu, kurā magnētiskie materiāli maina formu magnētiskā lauka iedarbībā, nodrošinot ievērojami zemāku efektivitāti salīdzinājumā ar pjezoelektriskajiem pārveidotājiem. Visās Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīcēs tiek izmantoti pjezoelektriskie pārveidotāji, kas nodrošina augstāku efektivitāti un uzticamu darbību.

Kas ir ultraskaņas amplitūda / svārstību amplitūda?

Svārstību amplitūda raksturo svārstību lielumu sonotrodes galā. To parasti mēra no vienas galējās pozīcijas līdz otrai. Tas ir attālums starp sonotrodes gala pozīciju pie sonotrodes maksimālās izplešanās un maksimālās saraušanās. Tipiskās sonotrožu amplitūdas ir diapazonā no 20 līdz 250µm.

Kas ir akustiskā kavitācija?

Akustiskā kavitācija ir burbuļu veidošanās, augšana un sabrukšana šķidrumā augstas intensitātes skaņas viļņu izraisītu spiediena svārstību dēļ. Zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīce ir efektīvs līdzeklis kavitācijas izraisīšanai, jo tā ievada koncentrētu ultraskaņas enerģiju tieši šķidrumā. Tas veicina burbuļu veidošanos un sabrukšanu, lokāli radot intensīvus apstākļus, piemēram, augstu temperatūru, spiedienu un bīdi, kas ir noderīgi tādos lietojumos kā sonoķīmija, nanodaļiņu sintēze un šūnu sagraušana.

Kāda ir atšķirība starp tiešu un netiešu apstrādi ar ultraskaņu?

Tieša apstrāde ar ultraskaņu ietver zondes ievietošanu tieši šķidrumā, efektīvi ievadot ultraskaņas enerģiju tādiem procesiem kā šūnu līze vai nanodaļiņu sintēze. Savukārt netiešā apstrādē ar ultraskaņu ultraskaņas enerģija tiek pārvadīta caur trauku vai vidi, izvairoties no tieša kontakta ar paraugu. Šī metode ir ideāli piemērota piesārņojuma novēršanai vai nelielu tilpumu apstrādei, taču parasti tā ir mazāk energoefektīva.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par Hielscher bezkontakta ultraskaņas apstrādes ierīcēm!

Vai sonotrodes/zondes var autoklavēt?

Jā, Hielscher sonotrodes un plūsmas šūnas var autoklavēt. Lai procedūru veiktu pareizi, lūdzu, skatiet tālāk sniegtās vadlīnijas. Ģeneratoru, pārveidotāju, kabeļus un savienotājus nedrīkst autoklavēt!
Lejupielādējiet sonotrožu un plūsmas šūnu autoklavēšanas vadlīnijas šeit!