Ультразвуковые аппараты для стандартов ASTM по методам испытаний и практическим процедурам

Ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают контролируемую, воспроизводимую обработку ультразвуком для методов ASTM, включающих сдвиг под действием ультразвука, ультразвуковую экстракцию, кавитационную эрозию и отделение биоплёнки в анализе MBEC.

Почему выбор ультразвукового аппарата важен для испытаний по ASTM

Методы ASTM, использующие ультразвуковую энергию, зависят от заданных характеристик акустической кавитации и вибрации, контролируемой амплитуды, воспроизводимого расположения образцов и стабильного регулирования температуры. Неправильно выбранный ультразвуковой аппарат может приводить к недостаточной кавитации, неравномерной обработке, чрезмерному нагреву или низкой воспроизводимости. Ультразвуковые аппараты Hielscher предназначены для лабораторной валидации и оснащены цифровым управлением амплитудой и функцией регистрации данных, совместимы с широким спектром сонотродов и обеспечивают надёжную непрерывную работу.

Почему выбор ультразвукового аппарата важен для испытаний по ASTM

Методы ASTM, использующие ультразвуковую энергию, зависят от заданных характеристик акустической кавитации и вибрации, контролируемой амплитуды, воспроизводимого расположения образцов и стабильного регулирования температуры. Неправильно выбранный ультразвуковой аппарат может приводить к недостаточной кавитации, неравномерной обработке, чрезмерному нагреву или низкой воспроизводимости. Ультразвуковые аппараты Hielscher предназначены для лабораторной валидации и оснащены цифровым управлением амплитудой и функцией регистрации данных, совместимы с широким спектром сонотродов и обеспечивают надёжную непрерывную работу.

Контролируемый ввод энергии
Цифровые ультразвуковые генераторы помогают обеспечить прослеживаемость амплитуды, времени, настроек импульсного режима и температуры процесса при документировании метода.

Геометрия с учётом конкретного метода
Зондовые ультразвуковые аппараты, мощные кавитационные системы и ультразвуковые аппараты для планшетов соответствуют различным форматам образцов для методов ASTM – от лабораторных стаканов до микротитрационных планшетов.

Воспроизводимая обработка образцов
Стабильные условия обработки ультразвуком улучшают сопоставимость результатов между запусками при оценке изменения вязкости, эффективности экстракции, кавитационной эрозии и извлечения биоплёнки.

Рекомендуемые ультразвуковые аппараты Hielscher для стандартов ASTM

В следующих стандартах ASTM обработка ультразвуком используется как основной этап испытания или как вспомогательный этап подготовки образцов. Выберите модель, соответствующую требуемой геометрии образцов, уровню мощности и производительности.

ASTM D2603 – Устойчивость масел, содержащих полимеры, к сдвигу под действием ультразвука

ASTM D2603 оценивает устойчивость масел, содержащих полимеры, к сдвигу путём измерения необратимого снижения вязкости после облучения в акустическом осцилляторе. Испытание применяется к таким жидкостям, как смазочные масла, трансмиссионные жидкости, тракторные жидкости и другие масла, модифицированные полимерами, в которых присадки, повышающие индекс вязкости, могут подвергаться деструкции при интенсивном сдвиге.

Основная функция обработки ультразвуком: интенсивная и сфокусированная кавитация и сдвиг, создаваемые ультразвуковым зондом.
Критические точки контроля: фиксированное время испытания, заданная геометрия зонда, контроль температуры образца и воспроизводимая глубина погружения.
Типичный результат: вязкость до и после обработки ультразвуком для количественной оценки необратимого снижения вязкости.
Рекомендуемый ультразвуковой аппарат: Hielscher UP400St с сонотродом S24d22.
UP400St является предпочтительной конфигурацией Hielscher для ASTM D2603, поскольку обеспечивает ультразвуковую мощность 400 W при частоте 24 kHz, точное управление амплитудой, встроенный мониторинг температуры и совместимость с геометрией зонда S24d22, используемой для испытаний устойчивости к сдвигу под действием ультразвука.
Узнайте больше об ASTM D2603!

ASTM D5621 – Устойчивость гидравлических жидкостей к сдвигу под действием ультразвука

ASTM D5621 измеряет устойчивость гидравлических жидкостей к сдвигу путём определения конечной вязкости после ультразвукового облучения в акустическом осцилляторе. Он особенно актуален для гидравлических жидкостей, содержащих чувствительные к сдвигу или устойчивые к нему полимерные присадки.

Основная функция обработки ультразвуком: ускоренное воздействие сдвига на полимеры посредством акустической кавитации.
Критические точки контроля: выбор ультразвукового сонотрода, стабильность амплитуды, контроль температуры и постоянная продолжительность испытания.
Типичный результат: конечная вязкость или изменение вязкости после стандартизированной обработки ультразвуком.
Рекомендуемый ультразвуковой аппарат: Hielscher UP400St с сонотродом S24d22.
UP400St также является идеальным выбором для ASTM D5621. Его зондовая установка ультразвукового сдвига с частотой 24 kHz предоставляет лабораториям компактную платформу с цифровым управлением для воспроизводимых испытаний гидравлических жидкостей на устойчивость к сдвигу.
Узнайте больше об ASTM D5621!

ASTM G32 – Кавитационная эрозия с использованием ультразвукового вибрационного аппарата

ASTM G32 описывает испытания на кавитационную эрозию с использованием вибрационного аппарата. Образец подвергается воздействию высокочастотной вибрации – создаваемой ультразвуковым аппаратом – в жидкости, что вызывает образование и схлопывание полостей, приводящих к измеримой потере материала. Метод используется для сравнения стойкости металлов, покрытий и других конструкционных материалов к кавитационной эрозии.
 

Пример рабочего листа для испытаний на кавитационную эрозию

 
Основная функция обработки ультразвуком: контролируемое кавитационное поле, создаваемое вибрирующим сонотродом.
Критические точки контроля: амплитуда, геометрия образца, величина зазора, температура жидкости, время воздействия и измерение потери массы образца.
Типичный результат: скорость эрозии, суммарная потеря массы или сравнительная кавитационная стойкость.
Рекомендуемый ультразвуковой аппарат: Hielscher UIP1000hdT.
UIP1000hdT – отличный выбор среди аппаратов Hielscher для ASTM G32, поскольку его зондовая конструкция с мощностью 1000 W и частотой 20 kHz обеспечивает высокую, стабильную амплитуду, необходимую для воспроизводимых исследований кавитационной эрозии. Если требуется меньшая или большая мощность, подходящими альтернативами являются конфигурации Hielscher UIP500hdT и UIP2000hdT.
Узнайте больше об ASTM G32!
Ознакомьтесь с процедурой испытания на кавитационную эрозию!

ASTM E1979-21 – Ультразвуковая экстракция проб краски, пыли, почвы и воздуха для определения свинца

ASTM E1979-21 представляет собой практическую процедуру ультразвуковой экстракции для подготовки проб окружающей среды перед аналитическим определением свинца. Она применяется к таким матрицам, как сухие плёнки краски, осевшая пыль, почва и взвешенные в воздухе частицы, в контексте работ по устранению свинцового загрязнения, ремонта, гигиены труда и экологического мониторинга.
 
Основная функция обработки ультразвуком: ультразвуковая экстракция для перевода свинца в форму, доступную для последующего аналитического измерения.
Критические точки контроля: сосуд для экстракции, время обработки ультразвуком, температура, кислотная матрица и стабильная передача энергии.
Типичный результат: концентрация экстрагированного свинца, определённая последующим лабораторным аналитическим методом.
Рекомендуемый ультразвуковой аппарат: Hielscher UP200Ht или UP400St.
Для рутинной подготовки образцов по ASTM E1979 аппарат UP200Ht является удачным лабораторным выбором для малых и средних объёмов экстракции. UP400St рекомендуется, когда необходимы более высокая интенсивность, более высокая производительность обработки образцов или более широкие возможности выбора сонотродов.
Узнайте больше об ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Проверка эффективности дезинфицирующего средства против биоплёнки Pseudomonas aeruginosa с помощью анализа MBEC

ASTM E2799-22 устанавливает рабочие параметры выращивания, обработки, нейтрализации и извлечения биоплёнки Pseudomonas aeruginosa в формате высокопроизводительного анализа MBEC. Биоплёнка растёт на крышке с 96 штифтами, соответствующей приёмному планшету с 96 лунками. После воздействия дезинфицирующего средства обработка ультразвуком используется как этап отделения и извлечения биоплёнки.

Основная функция обработки ультразвуком: одновременное, воспроизводимое отделение биоплёнки от крышки MBEC с 96 штифтами с переносом в лунки микропланшета.
Критические точки контроля: равномерное распределение ультразвуковой энергии по всему планшету, контролируемое время воздействия, низкий риск перекрёстного загрязнения и извлечение клеток без чрезмерного разрушительного энергетического воздействия.
Типичный результат: количественное извлечение жизнеспособных клеток биоплёнки после обработки дезинфицирующим средством.
Рекомендуемый ультразвуковой аппарат: Hielscher UIP400MTP.

UIP400MTP идеально подходит для ASTM E2799-22, поскольку предназначен для микротитрационных планшетов, а не для зондовой обработки в отдельном сосуде. Он обеспечивает равномерное воздействие ультразвука по всему планшету, позволяя одновременно обрабатывать все лунки и воспроизводимо отделять биоплёнки от штифтовых крышек MBEC. Благодаря этому он лучше подходит, чем ручной зонд, для высокопроизводительных процедур работы с биоплёнками, в которых необходимы стабильное распределение энергии по всему планшету и сопоставимость результатов между образцами.
 
Подробнее об UIP400MTP и анализе MBEC!
Узнайте больше об ASTM E2799-22!

Всегда следуйте официальному стандарту ASTM, его текущей редакции в системе качества вашей лаборатории и всем валидированным внутренним стандартным операционным процедурам (SOP). Hielscher может помочь подобрать конфигурацию сонотродов, креплений, сосудов и принадлежностей в соответствии с геометрией, требуемой методом.
Стандарты ASTM являются управляемыми документами. На этой странице кратко изложены области применения испытаний с использованием обработки ультразвуком и рекомендации по выбору оборудования; она не заменяет официальный текст метода ASTM.

Проектирование, производство и консультирование – Качество из Германии

Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны высочайшими стандартами качества и проектирования. Надёжность и простота эксплуатации позволяют легко интегрировать наши ультразвуковые аппараты в промышленные установки. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с тяжёлыми условиями эксплуатации и требовательной рабочей средой.

Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, сочетающим передовые технологии и удобство использования. Разумеется, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и отвечают требованиям UL, CSA и RoHs.

Литература / Ссылки

• ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
• ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
• ASTM E2799-22 Standard Test Method for Testing Disinfectant Efficacy against Pseudomonas aeruginosa Biofilm using the MBEC Assay
• ASTM E1979-21 Standard Practice for Ultrasonic Extraction of Paint, Dust, Soil, and Air Samples for Subsequent Determination of Lead
• ASTM32 Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus
• Spencer Court, Ilaria Corni, Nicola Symonds (2018): Cavitation Erosion Performance of Steel, Ceramics, Carbide, and Victrex PEEK Materials. Materials Performance and Characterization 1 May 2018; 7 (5): 1093–1106.
• Bolewski, Łukasz; Szkodo, Marek; Kmieć, Mateusz (2017): Cavitation erosion degradation of Belzona® coatings. Advances in Materials Science. 17, 2017.
• Kmieć, Mateusz; Karpiński, Bartłomiej; Szkodo, Marek (2016): Cavitation Erosion of P110 Steel in Different Drilling Muds. Advances in Materials Science. 16, 2016.
• Müller, Saskia; Fischper, Maurice; Mottyll, Stephan; Skoda, Romuald; Hussong, Jeanette (2014): Analysis of the cavitating flow induced by an ultrasonic horn — Experimental investigation on the influence of actuation phase, amplitude and geometrical boundary conditions. EPJ Web of Conferences 67, 2014.
• Michael, Paul; Cheekolu, Mercy; Panwar, Pawan; Devlin, Mark; Davidson, Rob; Johnson, Duval; Martini, Ashlie (2018): Temporary and Permanent Viscosity Loss Correlated to Hydraulic System Performance. Tribology Transactions 61, 2018.