Sonikátory pre normy ASTM pre skúšky a postupy

Ultrazvukové prístroje Hielscher poskytujú riadenú, opakovateľnú sonikáciu pre metódy ASTM zahŕňajúce ultrazvukový šmyk, ultrazvukovú extrakciu, kavitačnú eróziu a oddeľovanie biofilmu pri teste MBEC.

Prečo je výber sonikátora dôležitý pri skúškach podľa ASTM

Metódy ASTM využívajúce ultrazvukovú energiu závisia od definovanej akustickej kavitácie a vibrácií, riadenej amplitúdy, reprodukovateľného umiestnenia vzorky a konzistentnej regulácie teploty. Nevhodný ultrazvukový prístroj môže spôsobiť nedostatočnú kavitáciu, nerovnomerné spracovanie, nadmerné zahrievanie alebo slabú opakovateľnosť. Sonikátory Hielscher sú navrhnuté na laboratórne validačné práce s digitálnym riadením amplitúdy, zaznamenávaním údajov, kompatibilitou so širokou škálou sonotród a spoľahlivou nepretržitou prevádzkou.

Prečo je výber sonikátora dôležitý pri skúškach podľa ASTM

Metódy ASTM využívajúce ultrazvukovú energiu závisia od definovanej akustickej kavitácie a vibrácií, riadenej amplitúdy, reprodukovateľného umiestnenia vzorky a konzistentnej regulácie teploty. Nevhodný ultrazvukový prístroj môže spôsobiť nedostatočnú kavitáciu, nerovnomerné spracovanie, nadmerné zahrievanie alebo slabú opakovateľnosť. Sonikátory Hielscher sú navrhnuté na laboratórne validačné práce s digitálnym riadením amplitúdy, zaznamenávaním údajov, kompatibilitou so širokou škálou sonotród a spoľahlivou nepretržitou prevádzkou.

Riadený prívod energie
Digitálne ultrazvukové generátory pomáhajú zabezpečiť sledovateľnosť amplitúdy, času, nastavení impulzov a procesnej teploty na účely dokumentácie metódy.

Geometrie špecifické pre jednotlivé metódy
Sondové sonikátory, vysokovýkonné kavitačné systémy a sonikátory pre mikrotitračné doštičky vyhovujú rôznym formátom vzoriek podľa ASTM, od kadičiek po mikrotitračné doštičky.

Opakovateľné spracovanie vzoriek
Stabilné podmienky sonikácie zlepšujú porovnateľnosť medzi jednotlivými skúškami pri hodnotení zmeny viskozity, účinnosti extrakcie, kavitačnej erózie a získavania biofilmu.

Odporúčané sonikátory Hielscher pre normy ASTM

Nasledujúce normy ASTM využívajú sonikáciu ako hlavný krok skúšky alebo ako krok prípravy vzorky s podporou sonikácie. Vyberte model, ktorý zodpovedá požadovanej geometrii vzorky, úrovni výkonu a kapacite spracovania vzoriek.

ASTM D2603 – Stabilita olejov obsahujúcich polyméry voči šmyku vyvolanému ultrazvukom

ASTM D2603 hodnotí stabilitu olejov obsahujúcich polyméry voči šmyku meraním trvalého poklesu viskozity po ožiarení v akustickom oscilátore. Skúška sa používa pre kvapaliny, ako sú mazacie oleje, prevodové kvapaliny, traktorové kvapaliny a ďalšie oleje modifikované polymérmi, v ktorých môžu zlepšovače viskozitného indexu pri intenzívnom šmykovom namáhaní degradovať.

Hlavná funkcia sonikácie: intenzívna a sústredená kavitácia a šmykové namáhanie generované ultrazvukovou sondou.
Kritické kontrolné body: pevne stanovený čas skúšky, definovaná geometria sondy, regulácia teploty vzorky a reprodukovateľná hĺbka ponorenia.
Typický výsledok: viskozita pred sonikáciou a po nej na kvantifikáciu trvalého poklesu viskozity.
Odporúčaný sonikátor: Hielscher UP400St so sonotródou S24d22.
UP400St je preferovanou konfiguráciou Hielscher pre ASTM D2603, pretože poskytuje ultrazvukový výkon 400 W pri frekvencii 24 kHz, presnú reguláciu amplitúdy, integrované monitorovanie teploty a kompatibilitu s geometriou sondy S24d22 používanou pri skúšaní stability voči šmyku vyvolanému ultrazvukom.
Zistite viac o ASTM D2603!

ASTM D5621 – Stabilita hydraulických kvapalín voči šmyku vyvolanému ultrazvukom

ASTM D5621 meria stabilitu hydraulických kvapalín voči šmyku stanovením konečnej viskozity po ultrazvukovom ožiarení v akustickom oscilátore. Je obzvlášť relevantná pre hydraulické kvapaliny obsahujúce polymérne prísady citlivé na šmyk alebo odolné voči šmyku.

Hlavná funkcia sonikácie: urýchlené šmykové namáhanie polymérov pôsobením akustickej kavitácie.
Kritické kontrolné body: výber ultrazvukovej sonotródy, stabilita amplitúdy, regulácia teploty a rovnaké trvanie skúšky.
Typický výsledok: konečná viskozita alebo zmena viskozity po štandardizovanom ultrazvukovom spracovaní.
Odporúčaný sonikátor: Hielscher UP400St so sonotródou S24d22.
UP400St je tiež ideálnou voľbou pre ASTM D5621. Jeho sondová zostava na ultrazvukové šmykové namáhanie s frekvenciou 24 kHz poskytuje laboratóriám kompaktnú, digitálne riadenú platformu na opakovateľné skúšanie hydraulických kvapalín pri šmykovom namáhaní.
Zistite viac o ASTM D5621!

ASTM G32 – Kavitačná erózia s použitím ultrazvukového vibračného zariadenia

ASTM G32 opisuje skúšanie kavitačnej erózie pomocou vibračného zariadenia. Skúšobné teleso je v kvapaline vystavené vysokofrekvenčným vibráciám – generovaným sonikátorom – ktoré vyvolávajú tvorbu a kolaps dutín spôsobujúcich merateľný úbytok materiálu. Metóda sa používa na porovnávanie odolnosti kovov, povlakov a ďalších technických materiálov voči kavitačnej erózii.
 

Vzorový pracovný list na skúšanie kavitačnej erózie

 
Hlavná funkcia sonikácie: riadené kavitačné pole generované vibrujúcou sonotródou.
Kritické kontrolné body: amplitúda, geometria skúšobného telesa, šírka medzery, teplota kvapaliny, čas expozície a meranie úbytku hmotnosti skúšobného telesa.
Typický výsledok: rýchlosť erózie, kumulatívny úbytok hmotnosti alebo porovnávacia odolnosť voči kavitácii.
Odporúčaný sonikátor: Hielscher UIP1000hdT.
UIP1000hdT je vynikajúcou voľbou od spoločnosti Hielscher pre ASTM G32, pretože jeho sondová konštrukcia s výkonom 1000 W a frekvenciou 20 kHz poskytuje vysokú a stabilnú amplitúdu potrebnú na reprodukovateľné štúdie kavitačnej erózie. Pri požiadavkách na nižší alebo vyšší výkon sú vhodnými alternatívami konfigurácie Hielscher UIP500hdT a UIP2000hdT.
Zistite viac o ASTM G32!
Oboznámte sa s postupom skúšky kavitačnej erózie!

ASTM E1979-21 – Ultrazvuková extrakcia vzoriek náterov, prachu, pôdy a vzduchu na stanovenie olova

ASTM E1979-21 je postup ultrazvukovej extrakcie na prípravu environmentálnych vzoriek pred analytickým stanovením olova. Vzťahuje sa na matrice, ako sú suché náterové filmy, usadený prach, pôda a častice zo vzduchu, v kontexte odstraňovania olova, renovácií, hygieny práce a monitorovania životného prostredia.
 
Hlavná funkcia sonikácie: ultrazvuková extrakcia na sprístupnenie olova na následné analytické meranie.
Kritické kontrolné body: extrakčná nádoba, čas sonikácie, teplota, kyslá matrica a konzistentný prenos energie.
Typický výsledok: koncentrácia extrahovaného olova stanovená následnou laboratórnou analytickou metódou.
Odporúčaný sonikátor: Hielscher UP200Ht alebo UP400St.
Na rutinnú prípravu vzoriek podľa ASTM E1979 je UP200Ht výbornou laboratórnou voľbou pre malé až stredné extrakčné objemy. UP400St sa odporúča, keď sa vyžaduje vyššia intenzita, väčšia kapacita spracovania vzoriek alebo širšie možnosti výberu sonotród.
Zistite viac o ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Testovanie účinnosti dezinfekčných prostriedkov proti biofilmu Pseudomonas aeruginosa pomocou testu MBEC

ASTM E2799-22 špecifikuje prevádzkové parametre na pestovanie, ošetrenie, neutralizáciu a získavanie biofilmu Pseudomonas aeruginosa vo formáte testu MBEC s vysokou kapacitou spracovania vzoriek. Biofilm rastie na veku s 96 kolíkmi, ktoré zodpovedá zbernej platničke s 96 jamkami. Po expozícii dezinfekčnému prostriedku sa sonikácia používa ako krok na oddelenie a získanie biofilmu.

Hlavná funkcia sonikácie: súčasné, reprodukovateľné oddelenie biofilmu z veka MBEC s 96 kolíkmi do jamiek mikroplatničky.
Kritické kontrolné body: rovnomerná ultrazvuková energia na celej platničke, kontrolovaný čas expozície, nízke riziko krížovej kontaminácie a získanie buniek bez nadmernej deštruktívnej energie.
Typický výsledok: kvantitatívne získanie životaschopných buniek biofilmu po ošetrení dezinfekčným prostriedkom.
Odporúčaný sonikátor: Hielscher UIP400MTP.

UIP400MTP je ideálny pre ASTM E2799-22, pretože je skonštruovaný na mikrotitračné platničky namiesto ošetrenia sondou v jednej nádobe. Zabezpečuje rovnomerné pôsobenie ultrazvuku na celej platničke, čo umožňuje súčasné ošetrenie všetkých jamiek a reprodukovateľné oddelenie biofilmov z kolíkových viek MBEC. Vďaka tomu je vhodnejší než ručná sonda pre pracovné postupy s biofilmom s vysokou kapacitou spracovania vzoriek, pri ktorých sú nevyhnutné konzistentné rozloženie energie na celej platničke a porovnateľnosť medzi vzorkami.
 
Prečítajte si viac o UIP400MTP a teste MBEC!
Zistite viac o ASTM E2799-22!

Vždy dodržiavajte oficiálnu normu ASTM, jej aktuálnu revíziu v systéme kvality vášho laboratória a všetky validované interné štandardné pracovné postupy (SOP). Hielscher vám môže pomôcť nakonfigurovať sonotródy, prípravky, nádoby a príslušenstvo tak, aby zodpovedali geometrii požadovanej danou metódou.
Normy ASTM sú riadené dokumenty. Táto stránka sumarizuje testovacie aplikácie súvisiace so sonikáciou a usmernenia na výber zariadení; nenahrádza oficiálne znenie metódy ASTM.

Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku

Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojimi najvyššími štandardmi kvality a konštrukcie. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných prevádzok. Ultrazvukové prístroje Hielscher ľahko zvládajú drsné podmienky a náročné prostredia.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť certifikovaná podľa ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a jednoduchým používaním. Samozrejme, ultrazvukové prístroje Hielscher sú v súlade s požiadavkami CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Literatúra / Referencie

• 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.