การลอยตัวด้วยอัลตราโซนิกและการใช้งานในอุตสาหกรรม

การลอยตัวแบบอัลตราโซนิก / อะคูสติกเป็นตัวเลือกที่ได้รับการพิสูจน์ทางอุตสาหกรรมสําหรับแบริ่งแบบไม่สัมผัสของวัสดุที่มีความไวต่อน้ําหนักเบา ตลอดจนการจัดการตัวอย่างแบบไม่ต้องสัมผัส เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการลอยตัวด้วยอัลตราโซนิกและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์!

การประยุกต์ใช้การลอยตัวด้วยอัลตราโซนิก

การลอยตัวแบบอะคูสติกเป็นวิธีที่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์และนํามาใช้ในอุตสาหกรรมสําหรับการจัดการวัสดุแบบไม่ต้องสัมผัสและการวางตําแหน่งตัวอย่าง การลอยตัวด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการจัดการแบบไม่สัมผัสใช้เพื่อจัดการกับชิ้นงานที่ไวต่อพื้นผิวและเปราะบางเช่นเวเฟอร์ไมโครชิปหรือแผ่นกระจกบาง ๆ โดยไม่มีผลกระทบทางกล เนื่องจากการจัดการวัสดุและตัวอย่างแบบไม่สัมผัสการลอยตัวด้วยอัลตราโซนิกจึงถูกนําไปใช้ในอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์
ในอุตสาหกรรมการลอยตัวด้วยอัลตราโซนิกถูกใช้เป็นวิธีที่เชื่อถือได้สําหรับการประมวลผลไมโครชิปและวัตถุขนาดเล็กที่บอบบางอื่น ๆ ที่ปราศจากการสัมผัสและไม่มีภาชนะซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายจากการสัมผัสทางกายภาพเพียงเล็กน้อย การใช้งานอีกด้านหนึ่งคือการจัดการวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูงมากหรือสารตั้งต้นทางเคมี ซึ่งจะได้รับอิทธิพลจากภาชนะ

ในวิชาเคมี หยดน้ำที่แขวนลอยสามารถทำหน้าที่เป็นภาชนะปฏิกิริยาขนาดเล็กได้ ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถผสมสารปฏิกิริยาและสังเกตปฏิกิริยาได้ พร้อมทั้งลดการปนเปื้อนจากผนังภาชนะ
นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุใช้ตัวอย่างที่ลอยตัวเพื่อศึกษาการระเหย การตกผลึก และการก่อตัวของอนุภาค ส่วนนักวิจัยด้านวิเคราะห์สามารถตรวจสอบตัวอย่างที่แขวนลอยด้วยเทคนิคทางแสงและสเปกโทรสโกปี
ระบบจัดการเสียงที่ออกแบบมาโดยเฉพาะยังช่วยสนับสนุนการขนส่งชิ้นส่วนที่เปราะบาง เช่น แผ่นซิลิคอน ไมโครชิป และกระจกบาง โดยลดความเสี่ยงต่อความเสียหายทางกลไก
สำหรับโรบอตเหลวที่หุ้มด้วยอนุภาค (PBs) การลอยตัวด้วยคลื่นเสียงเป็นทิศทางการวิจัยที่มีศักยภาพสูง ได้แก่ การขนส่งสารปฏิกิริยาที่ถูกหุ้มไว้ การรวมหยดน้ำเข้าด้วยกันเพื่อสร้างปฏิกิริยาที่ควบคุมได้ และการเคลื่อนย้ายโรบอตระหว่างสถานีประมวลผล โดยลดการสัมผัสกับพื้นผิวรอบข้างให้น้อยที่สุด อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีการลอยตัวด้วยคลื่นเสียงของหุ่นยนต์เหลวที่หุ้มด้วยอนุภาค!
 

หลักการทํางานของการลอยตัวด้วยอัลตราโซนิก

การลอยตัวแบบอะคูสติกอธิบายถึงการประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับของเหลว ซึ่งมักจะเป็นก๊าซ (เช่น อากาศ) เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์เดินทางผ่านก๊าซคลื่นเสียงจะถ่วงดุลแรงโน้มถ่วง – ส่งผลให้วัตถุสามารถลอยอยู่ในอากาศโดยไม่ได้รับการสนับสนุน เอฟเฟกต์ของวัตถุที่ลอยได้อย่างอิสระในคลื่นเสียงนี้ต้องใช้ปรากฏการณ์ของคลื่นนิ่ง คลื่นนิ่งเกิดขึ้นเมื่อคลื่นที่เหมือนกันสองคลื่นที่มาจากทิศทางตรงกันข้ามซ้อนทับกัน ดังนั้นในการตั้งค่าการลอยตัวแบบอะคูสติกจึงใช้ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกเพื่อสร้างคลื่นความดันตามยาวและตัวสะท้อนแสงอีกด้านหนึ่งจะสะท้อนคลื่นเพื่อให้คลื่นที่เหมือนกันที่มาจากทั้งสองด้านสามารถซ้อนทับและสร้างคลื่นนิ่งได้

โหนดและแอนติโหนด: คลื่นความดันตามยาวของอัลตราซาวนด์ที่เข้มข้นช่วยให้สามารถลอยอยู่ในอากาศได้แบบไม่สัมผัส คลื่นอัลตราซาวนด์ยืนดังกล่าวได้กําหนดโหนด โหนดคือพื้นที่ของความดันต่ําสุดในขณะที่แอนติโหนดถูกกําหนดให้เป็นพื้นที่ของความดันสูงสุด โหนดของคลื่นนิ่งอยู่ที่ศูนย์กลางของการลอยตัวของอะคูสติก
เครื่องลอยอัลตราโซนิกทํางานโดยการวางตําแหน่งสนามคลื่นนิ่งเหนือโพรบอัลตราโซนิก (เช่น sonotrode) และการใช้แผ่นสะท้อนแสง

อุปกรณ์ลอยอัลตราโซนิก

Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์ยาวนานและมีประสบการณ์ในการออกแบบการผลิตและจัดจําหน่ายอุปกรณ์อัลตราซาวนด์คุณภาพสูงและมีประสิทธิภาพสูง สําหรับการลอยตัวแบบอะคูสติก Hielscher มีตัวลอยมาตรฐานสองประเภท:
 

• UP100H – ตัวยก 30kHz, 100 W
• UP400ST – ตัวยก 24kHz, 400W
• UIP500hdT – ตัวลอย 20kHz, 500W

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UP400St เป็นระบบขนาดกะทัดรัดซึ่งทรานสดิวเซอร์และเครื่องกําเนิดไฟฟ้าถูกรวมเข้าด้วยกันในตัวเรือนที่แข็งแรง ตัวยกที่ทรงพลัง 500 วัตต์ UIP500hdT มีทรานสดิวเซอร์และเครื่องกําเนิดไฟฟ้าแยกต่างหาก ด้วยทรานสดิวเซอร์เกรด IP64 UIP500hdT จึงเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
เครื่องยกอัลตราโซนิกสามารถติดตั้งเป็นหน่วยเดียวหรือแบบขนานและสามารถทํางานในสายการประมวลผลความเร็วสูงและมีปริมาณงานสูง
สําหรับความต้องการเฉพาะ Hielscher Ultrasonics ออกแบบและผลิต levitators แบบกําหนดเองและเป็นกรรมสิทธิ์ด้วย

วรรณกรรม / อ้างอิง