Máy siêu âm – Hielscher Ultrasonics | Từ quy mô phòng thí nghiệm đến công nghiệp
Các máy siêu âm đầu dò kỹ thuật số của chúng tôi đáp ứng từ quy mô để bàn trong phòng thí nghiệm, quy mô thí điểm đến sản xuất quy mô đầy đủ, giúp bạn tự tin chuyển giao các thông số biên độ, năng lượng trên một đơn vị thể tích và thời gian xử lý. Chức năng giám sát theo thời gian thực và ghi dữ liệu tự động lưu lại thông tin của từng lần vận hành, phục vụ GLP, GMP và hoạt động thẩm định của nhà đầu tư. Các phụ kiện dạng mô-đun cho phép bạn chuyển từ cốc có mỏ hở sang buồng dòng chảy kín, thiết bị phản ứng có kiểm soát nhiệt độ và cụm thiết bị sản xuất trên đường ống lắp trên khung bệ khi năng suất xử lý tăng lên. Với đội ngũ kỹ sư ứng dụng phản hồi nhanh và dịch vụ toàn cầu, Hielscher giúp việc thẩm định, tối ưu hóa và mở rộng quy mô xử lý siêu âm trở nên thuận tiện. Bạn đã sẵn sàng chọn máy siêu âm phù hợp với quy trình của mình chưa? Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ.
Máy siêu âm Hielscher: Công suất cho mọi thể tích và quy trình
Các máy siêu âm đầu dò của chúng tôi đáp ứng toàn bộ phạm vi từ công việc thực hành trong phòng thí nghiệm đến xử lý công nghiệp với thể tích lớn. Các mức công suất trải rộng từ thiết bị để bàn nhỏ gọn đến thiết bị phản ứng trên đường ống có công suất nhiều kilôoát, cho phép bạn bắt đầu với các mẻ phát triển nhỏ và mở rộng sang sản xuất liên tục dựa trên các thông số đã được thẩm định.
Máy siêu âm UP400St (400 oát)
Máy siêu âm Hielscher UP400St
Xử lý siêu âm trong phòng thí nghiệm và phát triển quy trình
Máy siêu âm UP400St nhỏ gọn và bền bỉ đáp ứng nhu cầu khi bạn cần công suất siêu âm đáng tin cậy trong cốc có mỏ, các mẻ nhỏ và thử nghiệm dòng chảy ở quy mô thí điểm. Thể tích mẻ đạt tới khoảng 8 lít (2 gallon), và với buồng dòng chảy, bạn có thể xử lý thể tích lớn hơn mỗi giờ, giúp thiết bị trở thành cầu nối thiết thực giữa phát triển quy trình và sản xuất các lô nhỏ. Các ứng dụng điển hình bao gồm: chiết xuất thực vật, xây dựng công thức sản phẩm và giảm kích thước hạt. Điều khiển bằng màn hình cảm ứng kỹ thuật số, chức năng ghi dữ liệu tích hợp trên thẻ SD, điều khiển từ xa qua trình duyệt, giám sát nhiệt độ và các đầu phát siêu âm có thể hoán đổi hỗ trợ phát triển phương pháp, lập hồ sơ và chuyển giao thuận lợi từ nghiên cứu và phát triển sang sản xuất các lô nhỏ.
Máy siêu âm UIP1000hdT (1000 oát)
Máy siêu âm Hielscher UIP1000hdT
Tối ưu hóa quy trình và sản xuất
UIP1000hdT là máy siêu âm hoàn hảo để phát triển, tối ưu hóa quy trình và xử lý theo mẻ cỡ trung bình hoặc dòng chảy liên tục. Thiết bị truyền công suất siêu âm cao vào buồng dòng chảy có thể tăng áp hoặc bình chứa hở để nhũ hóa, phân tán, chiết xuất và thực hiện các phản ứng hóa siêu âm, lấp đầy khoảng cách giữa các hệ thống phòng thí nghiệm nhỏ và dây chuyền sản xuất có công suất nhiều kilôoát. Việc ghép cụm song song giúp tăng năng suất xử lý khi cần. Thiết kế hoàn toàn kỹ thuật số với điều khiển bằng màn hình cảm ứng, ghi dữ liệu trên thẻ SD, điều khiển từ xa qua Ethernet, giám sát nhiệt độ và áp suất cùng nhiều loại đầu phát siêu âm cho phép nghiên cứu các thông số một cách có hệ thống và chuyển giao thuận lợi từ những lần xử lý siêu âm đầu tiên sang sản xuất đã được thẩm định.
Máy siêu âm UIP16000hdT (16.000 oát)
Máy siêu âm Hielscher UIP16000hdT
Xử lý siêu âm hiệu năng cao
UIP16000hdT công suất cao là máy siêu âm công nghiệp dành cho đồng nhất hóa, phá kết tụ, chiết xuất và trộn với lực cắt cao trên đường ống ở quy mô lớn trong các môi trường sản xuất có yêu cầu khắt khe. Thiết bị truyền công suất siêu âm rất lớn vào buồng dòng chảy có thể tăng áp và các dây chuyền xử lý lắp trên khung bệ, trở thành máy siêu âm hoàn hảo để đáp ứng năng suất xử lý ở quy mô đầy đủ. Công suất siêu âm liên tục 16 kilôoát hỗ trợ lưu lượng lớn. Nhiều thiết bị UIP16000hdT có thể được ghép cụm song song hoặc nối tiếp để đáp ứng các mục tiêu công suất xử lý rất cao. Kết cấu chắc chắn, chịu tải nặng phù hợp với vận hành 24/7 cùng huyền phù có tính mài mòn, nguyên liệu cấp có độ nhớt cao hoặc các hệ hóa chất có tính phản ứng. Khả năng điều khiển dễ dàng, chức năng ghi dữ liệu tiên tiến, nhiều giao diện điều khiển từ xa cùng khả năng giám sát nhiệt độ và áp suất theo thời gian thực cung cấp cho các nhóm vận hành khả năng truy xuất và kiểm soát cần thiết cho hoạt động sản xuất chịu sự quản lý theo quy định.
| Đặc điểm | Máy siêu âm dạng đầu dò | Bể siêu âm | Các kỹ thuật đồng nhất hóa thông thường |
|---|---|---|---|
| Truyền năng lượng | Trực tiếp và có hiệu suất rất cao vì đầu dò tiếp xúc trực tiếp với mẫu. | Gián tiếp và có hiệu suất thấp hơn vì năng lượng phân bố không đều trong toàn bộ bể. | Được dẫn động bằng cơ học, thường dẫn đến hiệu suất truyền năng lượng thấp hơn. |
| Độ chính xác | Có độ chính xác cao và có thể điều khiển riêng biệt, cho phép đưa năng lượng đến đúng mục tiêu. | Kém chính xác hơn, với năng lượng phân bố trên toàn bộ bể. | Độ chính xác trung bình, tùy thuộc vào cấu hình cơ học. |
| Tính linh hoạt về thể tích mẫu | Hiệu quả đối với thể tích nhỏ đến trung bình; có thể điều chỉnh cho các thể tích mẫu khác nhau. | Phù hợp nhất với thể tích lớn hơn hoặc nhiều mẫu nhỏ cùng lúc. | Thay đổi; thường bị giới hạn bởi kích thước và loại máy đồng nhất hóa. |
| Thời gian xử lý | Thời gian xử lý ngắn hơn nhờ truyền năng lượng hiệu quả. | Thời gian xử lý dài hơn do năng lượng được đưa vào phân tán. | Thay đổi; có thể dài hơn do việc đưa năng lượng vào kém hiệu quả hơn. |
| Kiểm soát nhiệt độ | Có thể xảy ra hiện tượng nóng lên cục bộ; thường cần làm mát bên ngoài. | Tốt hơn cho các ứng dụng nhạy cảm với nhiệt độ vì bể có thể hấp thụ nhiệt. | Khả năng kiểm soát ở mức trung bình, thường cần điều tiết nhiệt độ từ bên ngoài. |
| Khả năng mở rộng quy mô | Có thể mở rộng quy mô hoàn toàn tuyến tính, giúp việc chuyển từ giai đoạn đánh giá tính khả thi sang sản xuất công nghiệp trở nên thuận lợi hơn rất nhiều. | Khó mở rộng quy mô do xử lý siêu âm không đồng đều và các giới hạn về kích thước bể. | Không dễ mở rộng quy mô do khó duy trì cùng các thông số quy trình (ví dụ: áp suất, lực cắt) ở các quy mô khác nhau, dẫn đến sự biến thiên trong sản phẩm cuối cùng. |
| Chi phí | Chi phí ban đầu cao hơn, nhưng hiệu quả hơn đối với các tác vụ chuyên biệt. | Nhìn chung có chi phí ban đầu thấp hơn nhưng kém hiệu quả hơn. | Thay đổi tùy theo thiết bị và ứng dụng. |
Thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy cho máy siêu âm
Đối với các ngành công nghiệp và phòng thí nghiệm cần xử lý siêu âm liên tục, Hielscher Ultrasonics cung cấp các thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy tiên tiến tương thích với các máy siêu âm dạng đầu dò công suất cao của hãng, bao gồm UP400St (400 oát), UIP1000hdT (1000 oát) và UIP16000hdT (16kW).
Được thiết kế để xử lý siêu âm trên đường ống
Các thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy được thiết kế để cho phép xử lý siêu âm hiệu quả trên đường ống, trong đó chất lỏng được xử lý khi đi qua buồng phản ứng. Cấu hình này lý tưởng cho các quy trình được hưởng lợi từ kết quả nhất quán, có thể tái lập trong thời gian dài, chẳng hạn như nhũ hóa, giảm kích thước hạt hoặc phá vỡ tế bào. Các buồng dòng chảy cung cấp một giải pháp tuyệt vời cho người dùng cần mở rộng quy mô từ xử lý theo mẻ sang sản xuất liên tục với năng suất xử lý cao.
Các ưu điểm chính
Một trong những ưu điểm chính của các thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy của Hielscher là khả năng được tăng áp, giúp tăng cường đáng kể các hiệu ứng xâm thực được tạo ra trong quá trình xử lý siêu âm. Khi chất lỏng chịu tác động của sóng siêu âm, hiện tượng xâm thực xảy ra – bao gồm sự hình thành, phát triển và sụp đổ của các bọt khí, giải phóng năng lượng mạnh làm phá vỡ các hạt hoặc tế bào. Việc tăng áp buồng dòng chảy khuếch đại các lực xâm thực này, giúp xử lý siêu âm hiệu quả hơn nữa. Đối với UP400St, UIP1000hdT và UIP16000hdT, khả năng tăng áp này đóng vai trò then chốt trong việc tối đa hóa truyền năng lượng và đạt hiệu suất quy trình vượt trội, đặc biệt trong các ứng dụng đầy thách thức như sản xuất nhũ tương nano, hệ phân tán và chiết xuất các hợp chất có giá trị.
Tối ưu hóa quy trình
Xử lý siêu âm trên dây chuyền bằng buồng phản ứng dòng chảy là một kỹ thuật tối ưu hóa quy trình, mang lại nhiều lợi ích cho các ứng dụng hiệu năng cao và sản xuất công nghiệp. So với xử lý theo mẻ truyền thống, xử lý siêu âm trên dây chuyền bảo đảm dòng vật liệu liên tục, cho phép kiểm soát chính xác các thông số xử lý siêu âm và mở rộng quy mô tốt hơn. Bằng cách tránh sự biến động giữa các mẻ, xử lý siêu âm trên dây chuyền cải thiện tính đồng nhất của sản phẩm, trở thành giải pháp lý tưởng cho các ngành ưu tiên kết quả chất lượng cao và có khả năng tái lập. Ngoài ra, khi được sử dụng với buồng phản ứng dòng chảy, máy siêu âm Hielscher giúp tiết kiệm đáng kể thời gian, nhân công và năng lượng, nâng cao hiệu quả tổng thể của quy trình và giảm chi phí vận hành. Đối với các công ty hoạt động trong lĩnh vực sản xuất hoặc nghiên cứu quy mô lớn, xử lý siêu âm trên dây chuyền mở ra hướng nâng cao năng suất, giảm thời gian ngừng hoạt động và đạt được chất lượng sản phẩm vượt trội.
Dù bạn làm việc trong phòng thí nghiệm nghiên cứu hay tại cơ sở công nghiệp quy mô lớn, máy siêu âm dạng đầu dò đều mang đến giải pháp linh hoạt và hiệu quả cho nhiều ứng dụng.
- hiệu suất cao
- công nghệ tiên tiến nhất
- độ tin cậy và độ bền cao
- kiểm soát quy trình chính xác, có thể điều chỉnh
- xử lý theo mẻ và trên dây chuyền
- cho mọi thể tích
- phần mềm thông minh
- các tính năng thông minh (ví dụ: khả năng lập trình, ghi nhật ký dữ liệu, điều khiển từ xa)
- vận hành dễ dàng và an toàn
- ít cần bảo trì
- CIP (vệ sinh tại chỗ)
Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng sản xuất tại Đức
Máy siêu âm Hielscher nổi tiếng với các tiêu chuẩn chất lượng và thiết kế cao nhất. Độ bền cao và khả năng vận hành dễ dàng cho phép tích hợp thuận lợi các máy siêu âm của chúng tôi vào cơ sở công nghiệp. Máy siêu âm Hielscher dễ dàng đáp ứng các điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi cao.
Hielscher Ultrasonics là công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt chú trọng đến các máy siêu âm hiệu năng cao có công nghệ tiên tiến nhất và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, máy siêu âm Hielscher tuân thủ CE và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
Bảng dưới đây cung cấp thông tin tham khảo về năng lực xử lý gần đúng của các máy siêu âm của chúng tôi:
| Thể tích mẻ | Lưu lượng | Thiết bị được khuyến nghị |
|---|---|---|
| 0,5 đến 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 đến 500mL | 10 đến 200mL/min | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 đến 20L | 0,2 đến 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 đến 150L | 3 đến 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 đến 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lớn hơn | cụm gồm UIP16000 |
Câu hỏi thường gặp
Máy siêu âm là gì?
Máy siêu âm là thiết bị sử dụng siêu âm công suất cao để khuấy động các hạt trong mẫu, thường là trong chất lỏng. Năng lượng siêu âm cường độ cao này tạo ra những thay đổi áp suất nhanh, dẫn đến sự hình thành và sụp đổ của các bọt khí nhỏ, một quá trình được gọi là xâm thực. Các lực cơ học sinh ra có thể phá vỡ tế bào, phân tán vật liệu hoặc đồng nhất hóa hỗn hợp, khiến máy siêu âm trở nên hữu ích trong các lĩnh vực như sinh học, hóa học và khoa học vật liệu cho các công việc như phá vỡ tế bào, trộn, chiết xuất và nhũ hóa. Vì vậy, xử lý bằng máy siêu âm dạng đầu dò là một kỹ thuật đã được ứng dụng rộng rãi để đồng nhất hóa, chiết xuất và nghiền ướt ở quy mô phòng thí nghiệm và công nghiệp.
Tại sao nên sử dụng máy siêu âm?
Hãy sử dụng máy siêu âm khi bạn cần truyền năng lượng nhanh và đồng đều để phá vỡ tế bào, đồng nhất hóa mẫu và trộn chất lỏng với chất rắn. Sóng siêu âm được kiểm soát giúp đẩy nhanh các quá trình từ ly giải tế bào đến phân tán hạt nano và nhũ hóa. Khi được làm mát thích hợp, xử lý siêu âm vẫn là phương pháp ít sinh nhiệt, giúp bảo toàn các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ, nhờ đó có giá trị trong phòng thí nghiệm và sản xuất.
Máy siêu âm Hielscher trong nghiên cứu và khoa học
Dưới đây là tuyển chọn các bài báo khoa học có sử dụng máy siêu âm dạng đầu dò Hielscher để xử lý theo mẻ và trên dây chuyền. Các bài báo bao quát nhiều chủ đề, từ chiết xuất bằng siêu âm, phân tán đến điện hóa học. Nếu bạn đang tìm kiếm một ứng dụng cụ thể và các tài liệu khoa học tham khảo liên quan, vui lòng liên hệ với chúng tôi.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.