Máy siêu âm cho các tiêu chuẩn thử nghiệm và thực hành ASTM

Máy siêu âm Hielscher cung cấp khả năng xử lý siêu âm có kiểm soát và có độ lặp lại cho các phương pháp ASTM liên quan đến cắt bằng sóng âm, chiết xuất bằng siêu âm, xói mòn do xâm thực và tách màng sinh học trong phép thử MBEC.

Vì sao việc lựa chọn máy siêu âm lại quan trọng đối với thử nghiệm ASTM

Các phương pháp ASTM sử dụng năng lượng siêu âm phụ thuộc vào hiện tượng xâm thực âm và dao động được xác định rõ, biên độ được kiểm soát, vị trí mẫu có thể tái lập và việc quản lý nhiệt độ nhất quán. Thiết bị siêu âm không phù hợp có thể gây xâm thực không đủ mạnh, xử lý không đồng đều, gia nhiệt quá mức hoặc độ lặp lại kém. Máy siêu âm Hielscher được thiết kế cho công việc thẩm định trong phòng thí nghiệm, với khả năng điều khiển biên độ kỹ thuật số, ghi dữ liệu, tương thích với nhiều loại đầu dò siêu âm và vận hành liên tục bền bỉ.

Vì sao việc lựa chọn máy siêu âm lại quan trọng đối với thử nghiệm ASTM

Các phương pháp ASTM sử dụng năng lượng siêu âm phụ thuộc vào hiện tượng xâm thực âm và dao động được xác định rõ, biên độ được kiểm soát, vị trí mẫu có thể tái lập và việc quản lý nhiệt độ nhất quán. Thiết bị siêu âm không phù hợp có thể gây xâm thực không đủ mạnh, xử lý không đồng đều, gia nhiệt quá mức hoặc độ lặp lại kém. Máy siêu âm Hielscher được thiết kế cho công việc thẩm định trong phòng thí nghiệm, với khả năng điều khiển biên độ kỹ thuật số, ghi dữ liệu, tương thích với nhiều loại đầu dò siêu âm và vận hành liên tục bền bỉ.

Năng lượng đầu vào được kiểm soát
Bộ phát siêu âm kỹ thuật số giúp duy trì khả năng truy xuất biên độ, thời gian, cài đặt xung và nhiệt độ quá trình phục vụ việc lập hồ sơ phương pháp.

Cấu hình hình học phù hợp với từng phương pháp
Máy siêu âm dạng đầu dò, hệ thống xâm thực công suất cao và máy siêu âm cho đĩa phù hợp với các dạng vật chứa mẫu ASTM khác nhau, từ cốc có mỏ đến đĩa vi chuẩn.

Xử lý mẫu có độ lặp lại
Điều kiện xử lý siêu âm ổn định cải thiện khả năng so sánh giữa các lần thử về sự thay đổi độ nhớt, hiệu suất chiết xuất, xói mòn do xâm thực và khả năng thu hồi màng sinh học.

Các máy siêu âm Hielscher được khuyến nghị cho các tiêu chuẩn ASTM

Các tiêu chuẩn ASTM sau đây sử dụng xử lý siêu âm làm bước thử nghiệm cốt lõi hoặc bước chuẩn bị mẫu có hỗ trợ siêu âm. Chọn model phù hợp với hình dạng mẫu, mức công suất và năng suất xử lý mẫu theo yêu cầu.

ASTM D2603 – Độ ổn định chịu cắt bằng sóng âm của dầu chứa polyme

ASTM D2603 đánh giá độ ổn định chịu cắt của dầu chứa polyme bằng cách đo mức suy giảm độ nhớt vĩnh viễn sau khi chiếu sóng âm trong thiết bị dao động âm. Phép thử được sử dụng cho các chất lỏng như dầu bôi trơn, dầu truyền động, dầu máy kéo và các loại dầu biến tính bằng polyme khác, trong đó các chất cải thiện chỉ số độ nhớt có thể bị phân hủy dưới tác động cắt mạnh.

Chức năng cốt lõi của xử lý siêu âm: tạo ra hiện tượng xâm thực và tác động cắt mạnh, tập trung bằng đầu dò siêu âm.
Các điểm kiểm soát quan trọng: thời gian thử nghiệm cố định, hình dạng đầu dò được xác định rõ, kiểm soát nhiệt độ mẫu và độ sâu nhúng có thể tái lập.
Kết quả điển hình: độ nhớt trước và sau khi xử lý siêu âm để định lượng mức suy giảm độ nhớt vĩnh viễn.
Thiết bị siêu âm được khuyến nghị: Hielscher UP400St với đầu sonotrode S24d22.
UP400St là cấu hình Hielscher được ưu tiên cho ASTM D2603 vì cung cấp công suất siêu âm 400 W ở tần số 24 kHz, khả năng kiểm soát biên độ chính xác, chức năng giám sát nhiệt độ tích hợp và khả năng tương thích với hình dạng đầu dò S24d22 dùng trong thử nghiệm độ ổn định chịu cắt bằng sóng âm.
Tìm hiểu thêm về ASTM D2603!

ASTM D5621 – Độ ổn định chịu cắt bằng sóng âm của chất lỏng thủy lực

ASTM D5621 đo độ ổn định chịu cắt của chất lỏng thủy lực bằng cách xác định độ nhớt cuối cùng sau khi chiếu sóng siêu âm trong thiết bị dao động âm. Tiêu chuẩn này đặc biệt phù hợp với chất lỏng thủy lực chứa phụ gia polyme nhạy với tác động cắt hoặc có khả năng chịu cắt.

Chức năng cốt lõi của xử lý siêu âm: đẩy nhanh quá trình cắt polyme thông qua hiện tượng xâm thực âm.
Các điểm kiểm soát quan trọng: lựa chọn đầu khuếch đại siêu âm, độ ổn định biên độ, kiểm soát nhiệt độ và thời lượng thử nghiệm nhất quán.
Kết quả điển hình: độ nhớt cuối cùng hoặc mức thay đổi độ nhớt sau khi xử lý bằng sóng âm theo quy trình chuẩn hóa.
Thiết bị siêu âm được khuyến nghị: Hielscher UP400St với đầu sonotrode S24d22.
UP400St cũng là lựa chọn lý tưởng cho ASTM D5621. Hệ thống cắt siêu âm dạng đầu dò 24 kHz của thiết bị cung cấp cho các phòng thí nghiệm một nền tảng nhỏ gọn, được điều khiển kỹ thuật số để thực hiện các phép thử cắt chất lỏng thủy lực có thể tái lập.
Tìm hiểu thêm về ASTM D5621!

ASTM G32 – Xói mòn do xâm thực sử dụng thiết bị rung siêu âm

ASTM G32 mô tả phép thử xói mòn do xâm thực sử dụng thiết bị rung. Mẫu thử chịu tác động của dao động tần số cao – do thiết bị siêu âm tạo ra – trong chất lỏng, dẫn đến sự hình thành và sụp đổ của các khoang rỗng gây hao hụt vật liệu có thể đo được. Phương pháp này được sử dụng để so sánh khả năng chống xói mòn do xâm thực của kim loại, lớp phủ và các vật liệu kỹ thuật khác.
 

Biểu mẫu ghi chép mẫu cho thử nghiệm xói mòn do xâm thực

 
Chức năng cốt lõi của xử lý siêu âm: tạo ra trường xâm thực được kiểm soát bằng đầu sonotrode dao động.
Các điểm kiểm soát quan trọng: biên độ, hình dạng mẫu thử, khoảng cách khe hở, nhiệt độ chất lỏng, thời gian tiếp xúc và phép đo mức hao hụt khối lượng mẫu thử.
Kết quả điển hình: tốc độ xói mòn, mức hao hụt khối lượng tích lũy hoặc khả năng chống xâm thực mang tính so sánh.
Thiết bị siêu âm được khuyến nghị: Hielscher UIP1000hdT.
UIP1000hdT là một lựa chọn xuất sắc của Hielscher cho ASTM G32 vì thiết kế dạng đầu dò 1000 W, 20 kHz cung cấp biên độ cao, ổn định cần thiết cho các nghiên cứu xói mòn do xâm thực có thể tái lập. Với các yêu cầu công suất thấp hơn hoặc cao hơn, cấu hình Hielscher UIP500hdT và UIP2000hdT là những phương án thay thế phù hợp.
Tìm hiểu thêm về ASTM G32!
Tìm hiểu quy trình thử nghiệm xói mòn do xâm thực!

ASTM E1979-21 – Chiết siêu âm các mẫu sơn, bụi, đất và không khí để xác định chì

ASTM E1979-21 là quy trình thực hành chiết siêu âm để chuẩn bị mẫu môi trường trước khi phân tích xác định chì. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các nền mẫu như màng sơn khô, bụi lắng, đất và các hạt trong không khí từ hoạt động giảm thiểu ô nhiễm chì, cải tạo, vệ sinh lao động và quan trắc môi trường.
 
Chức năng cốt lõi của xử lý siêu âm: chiết siêu âm để đưa chì vào dạng có thể đo bằng phương pháp phân tích tiếp theo.
Các điểm kiểm soát quan trọng: bình chiết, thời gian xử lý siêu âm, nhiệt độ, nền axit và sự truyền năng lượng ổn định.
Kết quả điển hình: nồng độ chì đã chiết được xác định bằng phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ở bước tiếp theo.
Thiết bị siêu âm được khuyến nghị: Hielscher UP200Ht hoặc UP400St.
Đối với việc chuẩn bị mẫu thường quy theo ASTM E1979, UP200Ht là lựa chọn tốt cho phòng thí nghiệm với thể tích chiết từ nhỏ đến trung bình. UP400St được khuyến nghị khi cần cường độ cao hơn, năng suất xử lý mẫu lớn hơn hoặc khả năng sử dụng linh hoạt nhiều loại đầu sonotrode hơn.
Tìm hiểu thêm về ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Thử nghiệm hiệu quả của chất khử trùng đối với màng sinh học Pseudomonas aeruginosa bằng phép thử MBEC

ASTM E2799-22 quy định các thông số vận hành để nuôi tạo, xử lý, trung hòa và thu hồi màng sinh học Pseudomonas aeruginosa theo định dạng phép thử MBEC có năng suất xử lý mẫu cao. Màng sinh học phát triển trên nắp có 96 chốt tương ứng với đĩa tiếp nhận 96 giếng. Sau khi tiếp xúc với chất khử trùng, xử lý siêu âm được sử dụng làm bước tách và thu hồi màng sinh học.

Chức năng cốt lõi của xử lý siêu âm: tách đồng thời màng sinh học từ nắp MBEC có 96 chốt vào các giếng của đĩa vi thể với khả năng tái lập.
Các điểm kiểm soát quan trọng: năng lượng siêu âm đồng đều trên toàn bộ đĩa, thời gian tiếp xúc được kiểm soát, nguy cơ nhiễm chéo thấp và thu hồi tế bào mà không sử dụng năng lượng phá hủy quá mức.
Kết quả điển hình: thu hồi định lượng các tế bào màng sinh học còn sống sau khi xử lý bằng chất khử trùng.
Thiết bị siêu âm được khuyến nghị: Hielscher UIP400MTP.

UIP400MTP là lựa chọn lý tưởng cho ASTM E2799-22 vì được thiết kế cho đĩa vi chuẩn độ thay vì xử lý từng bình bằng đầu dò. Thiết bị cung cấp siêu âm đồng đều trên toàn bộ đĩa, cho phép xử lý đồng thời tất cả các giếng và tách màng sinh học khỏi nắp MBEC có chốt với khả năng tái lập. Nhờ đó, thiết bị phù hợp hơn đầu dò cầm tay cho các quy trình xử lý màng sinh học có năng suất xử lý mẫu cao, trong đó sự phân bố năng lượng ổn định trên toàn bộ đĩa và khả năng so sánh giữa các mẫu là thiết yếu.
 
Đọc thêm về UIP400MTP và phép thử MBEC!
Tìm hiểu thêm về ASTM E2799-22!

Luôn tuân thủ tiêu chuẩn ASTM chính thức, bản sửa đổi hiện hành trong hệ thống chất lượng của phòng thí nghiệm và mọi quy trình thao tác chuẩn (SOP) nội bộ đã được thẩm định. Hielscher có thể hỗ trợ lựa chọn cấu hình đầu sonotrode, đồ gá, bình chứa và phụ kiện để đáp ứng các yêu cầu về hình học của phương pháp.
Các tiêu chuẩn ASTM là tài liệu được kiểm soát. Trang này tóm tắt các ứng dụng thử nghiệm liên quan đến xử lý siêu âm và hướng dẫn lựa chọn thiết bị; nội dung này không thay thế văn bản phương pháp ASTM chính thức.

Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng được tạo nên tại Đức

Các thiết bị siêu âm Hielscher nổi tiếng với tiêu chuẩn chất lượng và thiết kế cao nhất. Độ bền và khả năng vận hành dễ dàng cho phép tích hợp thuận lợi các thiết bị siêu âm của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Các thiết bị siêu âm Hielscher dễ dàng đáp ứng những điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi cao.

Hielscher Ultrasonics là công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt chú trọng các thiết bị siêu âm hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến nhất và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, các thiết bị siêu âm Hielscher tuân thủ CE và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Tài liệu / Tài liệu tham khảo

• 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.