Ultrasonik shoxlar yordamida quvvat ultratovushini qo'llash

Ultrasonik shoxlar yoki zondlar gomogenlash, tarqatish, nam frezalash, emulsifikatsiya, ekstraktsiya, parchalanish, eritish va shamollatishni o'z ichiga olgan ko'p qirrali suyuqlikni qayta ishlash uchun keng qo'llaniladi. Ultrasonik shoxlar, ultratovush problari va ularning qo'llanilishi haqida asoslarni o'rganing.

Ultrasonik shox va boshqalar

Ko'pincha, ultratovush shoxi va probi atamasi bir-birining o'rnida ishlatiladi va ultratovush to'lqinlarini suyuqlikka o'tkazadigan ultratovush tayoqchasini anglatadi. Ultratovush tekshirgich uchun ishlatiladigan boshqa atamalar akustik shox, sonotrod, akustik to'lqin qo'llanmasi yoki ultratovushli barmoqdir. Biroq, texnik jihatdan ultratovush shoxi va ultratovush tekshiruvi o'rtasida farq bor.
Ikkala, shox va prob, prob ultrasonikator deb ataladigan qismlarga tegishli. Ultrasonik shox ultratovush transduserning metall qismidir, u piezoelektrik hosil bo'lgan tebranishlar orqali hayajonlanadi. Ultratovushli shox ma'lum bir chastotada, masalan, 20kGts tebranadi, bu soniyada 20000 tebranish degan ma'noni anglatadi. Titan ultratovushli shoxlarni tayyorlash uchun eng yaxshi materialdir, chunki uning mukammal akustik o'tkazuvchanlik xususiyatlari, charchoqning mustahkamligi va sirtning qattiqligi.

Ultratovush tekshiruvi sonotrod yoki ultratovush barmoq deb ham ataladi. Bu ko'pincha titandan yasalgan va ultratovush shoxiga o'ralgan metall tayoq. Ultrasonik prob ultratovush to'lqinlarini ultratovushli muhitga uzatuvchi ultratovush protsessorining muhim qismidir. Ultrasonik problar / sonotrodlar turli shakllarda mavjud (masalan, konusning, uchi bor, toraytirilgan yoki Cascatrode shaklida). Titan ultratovush problari uchun eng ko'p ishlatiladigan material bo'lsa-da, zanglamaydigan po'latdan, keramika, shisha va boshqa materiallardan tayyorlangan sonotrodlar mavjud.

Ultrasonik shox va zond ultratovush paytida doimiy siqilish yoki kuchlanish ostida bo'lganligi sababli, shox va zondning moddiy tanlovi hal qiluvchi ahamiyatga ega. Yuqori sifatli titanium qotishmasi (5-sinf) stressga bardosh berish, uzoq vaqt davomida yuqori amplituda ushlab turish va akustik va mexanik xususiyatlarni uzatish uchun eng ishonchli, bardoshli va samarali metall hisoblanadi.

Yuqori samarali ultratovush tekshirgichlari asosan 20-30 kHz chastota diapazonida ishlaydi. 20 kHz chastotada ultratovush tekshirgich odatda bir yarim to'lqin uzunlikdagi rezonansli tayoq bo'lib, u doimiy ravishda kengayib, sekundiga 20000 marta qisqaradi. Kengayish va qisqarish harakatlari yuqori quvvatli ultratovush sifatida jarayon muhitiga, ya'ni suyuq yoki atala orqali yuboriladi, masalan, dasturlarni bajarish uchun.

• ultratovushli yuqori qirqish bilan aralashtirish
• ultratovush ho'l-tegirmon
• nano-zarralarning ultratovushli dispersiyasi
• Ultrasonik nano-emulsifikatsiya
• Ultrasonik ekstraksiya
• ultratovush parchalanganidan
• ultratovushli hujayraning buzilishi va lizis
• ultratovushli gazsizlantirish va shamollatish
• sono-kimyo (sono-sintez, sono-kataliz)

Quvvatli ultratovush qanday ishlaydi? – Akustik kavitatsiyaning ishlash printsipi

Gomogenizatsiya, zarracha hajmini kamaytirish, parchalanish yoki nano-dispersiyalar kabi yuqori samarali ultratovushli dastur uchun yuqori intensivlik, past chastotali ultratovush ultratovush transduseri tomonidan ishlab chiqariladi va ultratovush shoxi va zond (sonotrod) orqali suyuqlikka uzatiladi. Yuqori quvvatli ultratovush ultratovush 16-30 kHz oralig'ida hisoblanadi. Ultratovush tekshiruvi kengayadi va qisqaradi, masalan, 20 kGts da, shu bilan sekundiga 20000 tebranishlarni muhitga uzatadi. Ultrasonik to'lqinlar suyuqlik orqali harakatlanayotganda, yuqori bosimli (siqish) / past bosimli (kamdan-kam uchraydigan / kengayadigan) tsikllar o'zgaruvchan bo'lib, bir necha bosim davrlarida o'sib boradigan daqiqali bo'shliqlarni (vakuum pufakchalari) hosil qiladi. Suyuqlik va pufakchalarning siqilish fazasida bosim musbat, kamyoblanish fazasi esa vakuum hosil qiladi (manfiy bosim.) Siqilish kengayish davrlarida suyuqlik ichidagi bo'shliqlar kattaligiga yetguncha o'sib boradi, bunda ular ololmaydilar. qo'shimcha energiyani o'zlashtiradi. Shu nuqtada ular zo'ravonlik bilan implantatsiya qilishadi. Ushbu bo'shliqlarning yopilishi akustik / ultratovushli kavitatsiya fenomeni sifatida tanilgan turli xil yuqori energetik ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Akustik kavitatsiya yuqori darajada energetik effektlar bilan ajralib turadi, ular suyuqliklarga, qattiq / suyuq tizimlarga, shuningdek gaz / suyuqlik tizimlariga ta'sir qiladi. Energiya zich zonasi yoki kavitatsion zona issiq nuqta zonasi deb ataladi, u ultratovush tekshiruvi yaqinida eng zich zichlikka ega va sonotroddan uzoqlashganda pasayadi. Ultrasonik kavitatsiyaning asosiy xarakteristikalariga mahalliy darajada yuqori harorat va bosim va tegishli differentsiallik, turbulentlik va suyuqlik oqimi kiradi. Ultratovushli bo'shliqlarda ultratovushli bo'shliqlarni yopish paytida, 5000 Kelvingacha bo'lgan harorat, 200 atmosferaga qadar bosim va 1000 km / soatgacha bo'lgan suyuqlik oqimlarini o'lchash mumkin. Ushbu ajoyib energiya talab qiladigan sharoitlar sonomekanik va sonokimyoviy ta'sirlarga yordam beradi, bu jarayonlar va kimyoviy reaktsiyalarni turli yo'llar bilan kuchaytiradi.
Ultrasonikatsiyaning suyuqlik va atala eritmalariga ta'siri quyidagilar:

• Yuqori qaychi: Ultrasonik yuqori siljish kuchlari suyuqlik va qattiq qattiq tizimlarni buzadi, bu esa kuchli qo'zg'alish, bir hil holga keltirish va massa uzatishni keltirib chiqaradi.
• Ta'sir: Suyuq jetlar va ultratovushli kavitatsiya natijasida hosil bo'ladigan oqim suyuqlikdagi qattiq moddalarni tezlashtiradi, bu esa keyinchalik qismlararo to'qnashuvga olib keladi. Zarrachalar juda katta tezlikda to'qnashganda, ular yemiriladi, parchalanadi va maydalab tarqaladi va tez-tez nano-o'lchamgacha tarqaladi. O'simlik materiallari kabi biologik moddalar uchun yuqori tezlikli suyuqlik oqimlari va o'zgaruvchan bosim davrlari hujayra devorlarini buzadi va hujayra ichidagi materialni chiqaradi. Buning natijasida biofaol birikmalarning yuqori samaradorligi va biologik moddalarning bir hil aralashmasi olinadi.
• Ajitatsiya: Ultrasonikatsiya suyuqlikda yoki bulamada kuchli turbulentliklarni, kesish kuchlarini va mikro harakatlarni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, sonikatsiya har doim massa uzatishni kuchaytiradi va shu bilan reaktsiyalar va jarayonlarni tezlashtiradi.

Ultrasonik gomogenizatorlar va yuqori qirrali mikserlar deyarli har qanday qayta ishlash sanoatida qo'llaniladi, ular suyuqlik yoki atala bilan ishlaydi. Kuchli ultratovushli kavitatsion kuchlar kuchli qo'zg'alish, qirqish, zarrachalarning sinishi va massa o'tkazilishini hosil qiladi. Shunday qilib, suyuqliklar bir hil holga keltiriladi, tarqaladi, emulsiya qilinadi, ajratib olinadi, eritiladi va / yoki kimyoviy reaktsiyalar boshlanadi. Umuman olganda, ultratovush - bu rentabellikni oshiradigan, konversiya stavkalarini yaxshilaydigan va jarayonlarni yanada samarali qiladigan jarayonni kuchaytiradigan usul.
Sanoatdagi keng tarqalgan ultratovushli dasturlar oziq-ovqatning ko'plab tarmoqlariga tarqaladi & farmatsevtika, nozik kimyo, energetika & neft kimyosi, qayta ishlash, biorefineri va boshqalar kiradi va quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• ultratovushli biodizel sintezi
• meva sharbatlarini ultratovushli homogenlash
• vaktsinalarni ultratovush ishlab chiqarish
• ultratovushli Li-ion batareyasini qayta ishlash
• nano-materiallarning ultratovush sintezi
• Dori vositalarini ultratovushli shakllantirish
• ultratovushli nano-emulsifikatsiya CBD
• botanika mahsulotlarini ultratovush bilan qazib olish
• laboratoriyalarda ultratovush namunalarini tayyorlash
• suyuqliklarning ultratovushli degazifikatsiyasi
• xom ashyoni ultratovushli desulfurizatsiya
• va yana ko'p narsalar ...

Yuqori samarali dasturlar uchun ultratovushli shoxlar va probalar

Hielscher Ultrasonics - uzoq vaqt davomida ishlab chiqaruvchi va ko'plab sanoat tarmoqlarida og'ir dasturlar uchun ishlatiladigan yuqori quvvatli ultratovush vositalarining distribyutoridir.
Har bir moslama uchun 50 vattdan 16 kVt gacha bo'lgan har xil o'lchamdagi ultratovushli protsessorlar, har xil o'lchamdagi va shakldagi zondlar, har xil hajm va geometriyaga ega ultratovushli reaktorlar bilan Hielscher Ultrasonics sizning ilovangiz uchun ideal ultratovush sozlamalarini sozlash uchun to'g'ri jihozlarga ega.
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi: