Kaj je ultrazvok?
Čeprav je zvok zaznavni občutek, ni vedno slišen. Ultrazvok dobesedno pomeni preseganje zvoka; Zvok nad človeškim slišnim spektrom. Frekvenca zvoka je število ciklov zvočnih valov v eni sekundi. Frekvenca se meri v enotah, imenovanih hertz (Hz). Ker je 18 kHz na sekundo (18000 Hz/cikel) približno zgornja meja človeškega sluha, se ultrazvok nanaša na zvok (zvočne valove), ki presega to frekvenco. 20 kHz je najučinkovitejša frekvenca za aplikacije obdelave tekočin.
Kakšna je razlika med ultrazvočnim procesorjem in ultrazvočno kopeljo?
Zaradi številnih dejavnikov sta jakost in moč ultrazvoka v kopeli nizki, odvisni od položaja in nedosledni. Z uporabo ultrazvočnega procesorja se zaradi visoke energijske intenzivnosti, koncentracije in prilagodljivosti na vrhu orodja bistveno pospeši hitrost obdelave in visoka ponovljivost.
20KHZ ali 40KHZ?
40 kHz se običajno uporablja za ultrazvočno čiščenje in atomizacijo, saj je velikost kapljic pri tej frekvenci polovica velikosti kapljic, ustvarjenih pri 20 kHz. Vendar pa je frekvenca, izbrana za večino ultrazvočnih aplikacij za obdelavo tekočin, 20 kHz, saj sta amplituda na vrhu orodja in posledična kavitacija učinkovitejši za obdelavo tekočin. 40 kHz je lahko učinkovito za majhne serije in nekatere aplikacije s krajšim trajanjem.
Ali obstajajo kakšne omejitve za ultrazvočno obdelavo?
Da - viskoznost, temperatura in lastnosti tekočine. Z večanjem viskoznosti materiala se njegova sposobnost prenosa vibracij zmanjšuje. Običajno je največja viskoznost, ki lahko učinkovito obdeluje materiale, 4000 cps. Za standardne sisteme je dejanska zgornja temperaturna meja približno 65 stopinj C. Trdne orodne glave se lahko uporabljajo za vodne raztopine in tekočine z nizko površinsko napetostjo (kot so topila), vendar se z zamenljivimi orodnimi glavami uporabljajo samo za vodne vzorce.
Kakšen instrument naj uporabim?
Napravi s 500 in 800 W sta najbolj vsestranski, saj lahko delujeta tako z velikimi kot z majhnimi količinami – tako majhna kot mikrokonica 250 μL, do 1 liter 1"(25 mm) sonde. Poleg tega, če se uporablja v povezavi z neprekinjenim tokom Če je vaš vzorčni volumen zelo majhen, so lahko najboljša izbira naprave z močjo 1500 W ali 2500 W.
Zamenljiva ali robustna glava orodja?
Zamenljiva glava orodja ima navojni konec, ki ga je mogoče odviti in zamenjati, ko je glava orodja obrabljena. Nadomestna glava orodja se uporablja samo za vzorce, ki vsebujejo vodo. Če izvajate ultrazvočno obdelavo raztopine, ki vsebuje organska topila, alkohol ali katero koli tekočino z nizko površinsko napetostjo, bo tekočina pronicala v notranjost navojne glave orodja (ne glede na to, kako tesna je povezava). Ko tekočina vstopi v glavo orodja, se bo zrahljala in povzročila, da sistem prikaže napako preobremenitve. Če aplikacija zahteva topila ali tekočine z nizko površinsko napetostjo, je treba uporabiti trdne sonde. Trdne sonde je mogoče uporabiti za katero koli vrsto tekočine. Upoštevajte, da so vsi mikro pozivi trdni. Samo ½" sonde s premerom ali večjim imajo lahko zamenljive glave orodja.
Katera glava orodja je najbolj primerna za mojo aplikacijo?
Večji kot je premer glave orodja in višja kot je amplituda, večjo prostornino je mogoče obdelati. Za namestitev v manjšo posodo je potrebna manjša glava orodja.
Kako globoko naj bo glava orodja vstavljena?
Če globina potopitve glave orodja ni zadostna, se v vzorcu pojavijo mehurčki. Če je glava orodja potopljena pregloboko, vzorec ne bo mogel učinkovito krožiti. Nastavitev previsoke amplitude lahko povzroči tudi penjenje. Vse opisane situacije lahko povzročijo podaljšan čas obdelave in slabe rezultate. Prilagodite globino glave orodja, da se izognete brizganju in penjenju, medtem ko še vedno vzdržujete močno mešanje vzorcev.
Ali je mogoče sonde izdelati poljubne dolžine?
Ne, ni mogoče. Glava orodja resonira na določeni frekvenci (polovična valovna dolžina ali večkratniki polovične valovne dolžine). Glava orodja 20 KHz je dolga približno 5 palcev (127 milimetrov) in jo je mogoče razširiti v korakih po 5 palcev (127 milimetrov).
Prikaz moči in nastavitev amplitude?
Moč je merilo električne energije, ki se prenaša na pretvornik. Meri se v vatih in se prikaže na zaslonu ultrazvočnega instrumenta. Na pretvorniku se električna energija pretvori v mehansko. To doseže z vzbujanjem piezoelektričnih kristalov, da se premikajo vzdolžno znotraj pretvornika. Ta pretvorba električne energije v mehansko povzroči gibanje skozi glavo orodja, kar ima za posledico premikanje vrha navzgor in navzdol.
Razdalja, prevožena navzgor in navzdol v enem gibu, se imenuje amplituda. Amplituda je nastavljiva. Vsaka glava orodja ima največjo vrednost amplitude. Na primer, ko je nastavljena na 100 % ½" v premeru glave orodja, bo glava orodja dosegla približno 115 μ amplitudo m. Ko je nastavljena na 50 %, je amplituda približno 57 μ M. Upoštevajte, da je ta vrednost približna ne pa povsem linearno.
Med amplitudo in intenzivnostjo obstaja neposredna povezava. Če delate v nastavitvi nizke amplitude, boste zagotovili ultrazvočno zdravljenje nizke intenzivnosti. Če delate pri nastavitvah visoke amplitude, boste deležni visokointenzivnega ultrazvočnega zdravljenja. Za reprodukcijo rezultatov morajo biti nastavitev amplitude, temperatura, viskoznost in prostornina vzorca skladni. Pri poskusu reproduciranja rezultatov ultrazvočnega zdravljenja je najbolj kritičen dejavnik amplituda in ne moč.
Med močjo in amplitudo/intenzivnostjo obstaja spremenljivo razmerje. Na primer, v primerjavi z lepljivimi vzorci, kot je med, ultrazvočna obdelava vode pri nastavitvi 50 % zahteva manj energije. Za ta dva vzorca je amplituda/intenzivnost enaka, vendar bo moč/moč različna, ker viskozni vzorci potrebujejo več vatov za pogon glave orodja. Lepljivi vzorci bodo težje obremenili pare orodij, zato morajo njihovi sistemi delati močneje, da vibrirajo gor in dol z enako intenzivnostjo. Majhna nihanja v prikazu moči med ultrazvočno obdelavo so normalna.