Đầu sonotrode siêu âm, buồng dòng chảy và phụ kiện

Hielscher Ultrasonics cung cấp nhiều loại phụ kiện siêu âm để xử lý siêu âm trực tiếp và gián tiếp, từ các mẫu nhỏ trong phòng thí nghiệm đến sản xuất thương mại quy mô toàn diện. Dưới đây là tổng quan về các đầu sonotrode, thiết bị phản ứng dòng chảy và phụ kiện của chúng tôi dành cho cả xử lý siêu âm trực tiếp và gián tiếp.

Đầu sonotrode

Đầu sonotrode siêu âm còn được gọi là mũi, đầu dò, đầu khuếch đại, thanh hoặc ngón siêu âm. Hielscher cung cấp các đầu dò siêu âm làm từ titan, thủy tinh và gốm với nhiều kích thước (đường kính) để đáp ứng tối ưu các điều kiện quy trình của bạn (ví dụ: cường độ xử lý, nhiệt độ cao, tiêu chuẩn dược phẩm, v.v.).

Chọn kích thước đầu sonotrode phù hợp: Đường kính của đầu sonotrode có liên quan đến thể tích chất lỏng và cường độ xử lý. Khi sử dụng đầu sonotrode có diện tích bề mặt nhỏ hơn (đường kính nhỏ hơn), công suất siêu âm được truyền tập trung hơn, do đó có cường độ cao hơn và tạo ra biên độ cao, trong khi ở các đầu sonotrode có bề mặt lớn hơn, năng lượng siêu âm được truyền trên diện tích lớn hơn với biên độ thấp hơn. Các đầu sonotrode có đường kính lớn hơn được dùng để xử lý thể tích lớn hơn, nhưng cung cấp cường độ thấp hơn.

Với các bộ tăng cường biên độ được cung cấp bổ sung, đầu ra siêu âm tại các đầu sonotrode dùng cho thiết bị để bàn và công nghiệp có thể được tăng hoặc giảm. Hielscher cung cấp các bộ tăng cường biên độ với nhiều kích thước, giúp mở rộng các tùy chọn cài đặt cho thiết bị xử lý siêu âm của bạn.

Dành cho thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm

Có nhiều loại đầu khuếch đại siêu âm, buồng dòng chảy, thiết bị phản ứng và phụ kiện dành cho máy siêu âm phòng thí nghiệm của Hielscher. Bên cạnh nhiều máy siêu âm dạng đầu dò với các mức công suất siêu âm khác nhau, thiết bị xử lý siêu âm UP200St là một thiết bị cơ sở có tính linh hoạt vượt trội, có thể chuyển từ máy siêu âm dạng đầu dò thông thường (dùng để xử lý siêu âm trực tiếp mạnh mẽ) thành một công cụ đáng tin cậy để xử lý siêu âm gián tiếp cường độ cao bằng cách kết nối với các phụ kiện như VialTweeter hoặc TD_CupHorn .

Các đầu khuếch đại siêu âm, buồng dòng chảy và phụ kiện biến máy siêu âm Hielscher thành các máy đồng nhất hóa đa năng

Dành cho máy siêu âm để bàn và công nghiệp

Để xử lý siêu âm các thể tích lớn hơn ở quy mô để bàn và công nghiệp, các máy siêu âm công nghiệp có công suất từ 500W đến 16kW được trang bị các đầu sonotrode dạng khối và Cascatrodes™. Đầu sonotrode dạng khối có đặc điểm là chỉ có một bề mặt nằm ngang truyền dao động vào chất lỏng. Cascatrodes™ là các đầu sonotrode dạng vòng có nhiều vòng để tạo ra diện tích bề mặt nằm ngang lớn hơn, truyền dao động siêu âm vào chất lỏng.
Đối với các máy siêu âm để bàn và công nghiệp, năng lượng siêu âm đầu ra qua đầu dò có thể được tăng hoặc giảm bằng bộ tăng cường biên độ. Các bộ tăng cường biên độ có thể khuếch đại hoặc giảm biên độ, do đó là công cụ quan trọng để điều chỉnh biên độ và cường độ siêu âm theo yêu cầu của quy trình.

Đầu sonotrode siêu âm dạng khối

Buồng dòng chảy siêu âm

Các buồng phản ứng siêu âm dòng chảy được cung cấp cho cả máy siêu âm phòng thí nghiệm và thiết bị siêu âm công nghiệp.
Thiết bị phản ứng siêu âm cho phép xử lý môi trường bằng siêu âm trong một hệ thống kín – ở chế độ dòng chảy (một lần đi qua hoặc tuần hoàn) hoặc xử lý siêu âm trong buồng kín.
Cần sử dụng hệ thống siêu âm dòng chảy khi xử lý bằng siêu âm các dòng có lưu lượng thể tích cao hơn và/hoặc vật liệu có độ nhớt cao hơn. Hệ thống dòng chảy liên tục có một số ưu điểm so với xử lý theo mẻ:
 

1. Nhờ xử lý siêu âm trực tuyến,

   • chất lượng và
   • năng suất xử lý
   • đều tăng đáng kể vì toàn bộ vật liệu được đưa qua buồng vào vùng xâm thực. Điều này giúp xử lý chất lỏng đồng nhất với chất lượng đầu ra cao nhất.

2. Quá trình siêu âm liên tục mang lại mức độ

   • đồng đều rất cao trong xử lý
   • vì toàn bộ vật liệu đều đi qua vùng xâm thực trong buồng phản ứng

3. Bằng cách điều chỉnh lưu lượng và qua đó điều chỉnh thời gian lưu của vật liệu tại “điểm nóng” xâm thực,

   • nhiệt độ
   • có thể được kiểm soát và duy trì. Các buồng dòng chảy có áo làm mát và việc lắp đặt tùy chọn bộ trao đổi nhiệt giúp duy trì nhiệt độ cần thiết.

4. Quá trình xử lý siêu âm trong hệ thống kín đảm bảo

   • an toàn
   • ví dụ khi làm việc với các vật liệu nguy hiểm (chẳng hạn như các mẫu dễ bay hơi, có nguy cơ sinh học, có tính lây nhiễm hoặc gây bệnh)

Bằng cách xử lý siêu âm qua thiết bị phản ứng dòng chảy, có thể dễ dàng xử lý các chất lỏng có độ nhớt cao (lên đến 250.000cP). Các thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy của Hielscher được làm từ thép không gỉ hoặc thủy tinh và được trang bị áo làm mát để kiểm soát nhiệt độ quá trình. Tất cả các buồng dòng chảy đều có thể được tăng áp. Các thiết bị xử lý siêu âm công nghiệp của Hielscher có thể dễ dàng xử lý các chất lỏng có độ nhớt cao (ví dụ như bơ đậu phộng, mật ong, dầu thô, hồ xi măng). Có nhiều kích thước (thể tích) và dạng hình học của thiết bị phản ứng để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của quá trình.

Thiết bị phản ứng siêu âm UIP2000hdT cho hiệu quả xử lý vượt trội

Xử lý siêu âm trực tiếp so với gián tiếp

Xử lý siêu âm trực tiếp: Xử lý siêu âm trực tiếp có nghĩa là siêu âm được truyền trực tiếp vào chất lỏng cần xử lý. Để xử lý siêu âm trực tiếp, người ta sử dụng các máy siêu âm dạng đầu dò, trong đó đầu siêu âm/sonotrode được nhúng vào môi trường. Năng lượng được truyền qua sonotrode/đầu dò trực tiếp vào mẫu với cường độ cao để mẫu được xử lý mạnh và nhanh chóng.
Xử lý siêu âm gián tiếp: Thuật ngữ xử lý siêu âm gián tiếp mô tả việc truyền sóng siêu âm từ bể siêu âm qua thành ống nghiệm vào chất lỏng mẫu. Vì sóng siêu âm phải đi qua bể nước và thành cốc nên cường độ siêu âm cuối cùng được truyền vào chất lỏng mẫu khá thấp. Hơn nữa, bể siêu âm hoặc bể làm sạch siêu âm thông thường cung cấp công suất siêu âm rất thấp với điểm nóng siêu âm phân bố rất không đồng đều và không ổn định trong bể. VialTweeter và CupHorn của Hielscher là các phụ kiện dùng cho xử lý siêu âm gián tiếp, cung cấp năng lượng siêu âm tập trung cao để xử lý siêu âm gián tiếp với cường độ cao.

Xử lý siêu âm gián tiếp

Trong xử lý siêu âm gián tiếp, năng lượng siêu âm được truyền qua thành ống đựng mẫu hoặc cốc vào môi trường. Xử lý siêu âm gián tiếp có thể tránh nhiễm chéo, tạo khí dung và tạo bọt trong mẫu. Do đó, đây là kỹ thuật lý tưởng để xử lý siêu âm các mẫu gây bệnh hoặc vô trùng. VialTweeter và CupHorn của Hielscher là những công cụ đáng tin cậy để xử lý siêu âm gián tiếp với cường độ cao.

VialTweeter

VialTweeter là sonotrode dạng khối đặc biệt để xử lý siêu âm gián tiếp đồng thời lên đến 10 lọ. Được vận hành bằng máy siêu âm UP200St 200W mạnh mẽ, VialTweeter truyền công suất lên đến 10 oát vào mỗi lọ. Kẹp VialPress có thể gắn thêm cho phép ép các bình thử nghiệm lớn hơn vào mặt trước. Nhờ đó, có thể xử lý siêu âm gián tiếp đồng thời lên đến 5 lọ lớn hơn.
Đọc thêm về VialTweeter!

CupHorn

Đầu siêu âm dạng cốc, chẳng hạn như UP200St-TD_CupHorn, có thể được sử dụng để xử lý siêu âm trực tiếp và gián tiếp. Nguyên lý hoạt động của đầu siêu âm dạng cốc có thể được so sánh với bể siêu âm hoặc bể làm sạch nhưng có năng lượng siêu âm mạnh hơn nhiều. CupHorn hoạt động như một đầu sonotrode truyền sóng siêu âm vào mẫu. Khi đầu siêu âm dạng cốc được nạp đầy mẫu, năng lượng siêu âm được truyền trực tiếp vào môi trường mẫu. Ngoài ra, có thể đổ đầy nước vào đầu siêu âm dạng cốc rồi đặt một hoặc nhiều ống nghiệm vào bể nước để xử lý siêu âm gián tiếp. Trong cả hai trường hợp, UP200St-TD_CupHorn – được dẫn động bởi bộ xử lý siêu âm 200 oát – mang lại khả năng xử lý siêu âm mạnh mẽ và đáng tin cậy. Đọc thêm về CupHorn siêu âm!

Đầu siêu âm dạng cốc TD_CupHorn để xử lý siêu âm cường độ cao

Phụ kiện tùy chỉnh

Chúng tôi cũng chế tạo phụ kiện tùy chỉnh, bao gồm các đầu sonotrode hoặc buồng dòng chảy đặc biệt. Hãy mô tả các yêu cầu cụ thể của bạn trong ô nhận xét của biểu mẫu bên dưới.