Almindelige problemer med ultralydsudstyr til væskebehandling

Hvad er ultralyd?

Selvom lyd er en perceptuel fornemmelse, er den ikke altid hørbar. Ultralyd betyder bogstaveligt talt at transcendere lyd; Lyd over det menneskelige hørbare spektrum. Lydens frekvens er antallet af cyklusser af lydbølger inden for et sekund. Frekvensen måles i enheder kaldet Hertz (Hz). Da 18 kHz pr. sekund (18.000 Hz/cyklus) er omtrent den øvre grænse for menneskelig hørelse, refererer ultralyd til lyd (lydbølger), der overstiger denne frekvens. 20 kHz er den mest effektive frekvens til væskebehandlingsapplikationer.

Hvad er forskellen mellem en ultralydsprocessor og et ultralydsbad?

På grund af mange faktorer er ultralydsintensiteten og kraften inde i badet lav, positionsafhængig og inkonsekvent. Ved at bruge en ultralydsprocessor, på grund af den høje energiintensitet, koncentration og justerbarhed i toppen af ​​værktøjet, accelereres behandlingshastigheden betydeligt, og repeterbarheden er høj.

20KHZ eller 40KHZ?

40 kHz bruges almindeligvis til ultralydsrensning og forstøvning, da dråbestørrelsen ved denne frekvens er halvdelen af ​​dråbestørrelsen genereret ved 20 kHz. Imidlertid er den valgte frekvens for de fleste ultralyds-væskebehandlingsapplikationer 20 kHz, da amplituden i toppen af ​​værktøjet og den resulterende kavitation er mere effektive til væskebehandling. 40 kHz kan være effektiv til små batches og nogle applikationer med kortere varighed.

 

 

Er der nogen begrænsninger for ultralydsbearbejdning?

Ja - viskositet, temperatur og væskeegenskaber. Når materialets viskositet stiger, falder dets evne til at overføre vibrationer. Normalt er den maksimale viskositet, der effektivt kan behandle materialer, 4000 cps. For standardsystemer er den faktiske øvre temperaturgrænse cirka 65 grader C. Faste værktøjshoveder kan bruges til vandige opløsninger og væsker med lav overfladespænding (såsom opløsningsmidler), men med udskiftelige værktøjshoveder bruges de kun til vandige prøver.

Hvilken slags instrument skal jeg bruge?

500- og 800W-enhederne er de mest alsidige, da de kan håndtere både store og små volumener - så små som 250 μ L's mikrospids, op til 1 liter 1" (25 mm) sonde. Derudover, når de bruges i forbindelse med kontinuerlig flow pools, kan de behandle mange liter i timen oven i flowet. Hvis din prøvevolumen er meget lille, kan en 500W-enhed være det bedste valg til store og industrielle applikationer.

Et udskifteligt eller robust værktøjshoved?

Det udskiftelige værktøjshoved har en gevindende, som kan skrues af og udskiftes, når værktøjshovedet er slidt. Udskiftningsværktøjshovedet bruges kun til vandholdige prøver. Hvis du udfører ultralydsbehandling på en opløsning, der indeholder organiske opløsningsmidler, alkohol eller enhver væske med lav overfladespænding, vil væsken sive ind i det indre af det gevindskårne værktøjshoved (uanset hvor tæt forbindelsen er). Når væsken kommer ind i værktøjshovedet, vil den løsne sig og få systemet til at vise en overbelastningsfejl. Hvis påføringen kræver opløsningsmidler eller væsker med lav overfladespænding, skal der anvendes faste sonder. Faste prober kan bruges til enhver type væske. Bemærk venligst, at alle mikroprompter er solide. Kun ½" sonder med en diameter eller større kan have udskiftelige værktøjshoveder.

Hvilket værktøjshoved er bedst egnet til min anvendelse?

Jo større diameter værktøjshovedet er og jo højere amplitude, jo større volumen kan bearbejdes. Et mindre værktøjshoved er påkrævet for at passe ind i en mindre beholder.

Hvor dybt skal værktøjshovedet indsættes?

Hvis dybden af ​​nedsænkningen af ​​værktøjshovedet ikke er nok, vil prøven boble. Hvis værktøjshovedet er nedsænket for dybt, vil prøven ikke være i stand til at cirkulere effektivt. For høj indstilling af amplituden kan også forårsage skumdannelse. Alle beskrevne situationer kan føre til forlænget behandlingstid og dårlige resultater. Juster dybden af ​​værktøjshovedet for at undgå sprøjt og skum, mens du stadig opretholder en kraftig prøveblanding.

 

 

Kan prober fremstilles i enhver længde?

Nej, det er ikke muligt. Værktøjshovedet giver resonans ved en bestemt frekvens (halv bølgelængde eller multipla af halv bølgelængde). 20KHz værktøjshovedet er cirka 5 tommer (127 millimeter) langt og kan forlænges i trin på 5 tommer (127 millimeter).

Power display og amplitude indstilling?

Effekt er et mål for den elektriske energi, der overføres til en transducer. Det måles i watt og vises på skærmen på ultralydsinstrumentet. Ved transduceren omdannes elektrisk energi til mekanisk energi. Den opnår dette ved at ophidse piezoelektriske krystaller til at bevæge sig i længderetningen i transduceren. Denne omdannelse fra elektrisk energi til mekanisk energi forårsager bevægelsen gennem værktøjshovedet, hvilket resulterer i, at toppen bevæger sig op og ned.

Afstanden tilbagelagt op og ned i én bevægelse kaldes amplituden. Amplituden er justerbar. Hvert værktøjshoved har en maksimal amplitudeværdi. For eksempel, når den er indstillet til 100% ½" i diameterværktøjshovedet, vil værktøjshovedet nå ca. 115 μ amplituden på m. Når den er indstillet til 50%, er amplituden ca. 57 μ M. Bemærk venligst, at denne værdi er omtrentlig snarere end helt lineært.

Der er en direkte sammenhæng mellem amplitude og intensitet. Hvis du opererer i en indstilling med lav amplitude, vil du give ultralydsbehandling med lav intensitet. Hvis du opererer under høje amplitudeindstillinger, vil du modtage ultralydsbehandling med høj intensitet. For at reproducere resultaterne skal amplitudeindstillingen, temperaturen, viskositeten og volumen af ​​prøven være konsistente. Når man forsøger at gengive resultaterne af ultralydsbehandling, er amplitude snarere end effekt den mest kritiske faktor.

Der er en variabel sammenhæng mellem effekt og amplitude/intensitet. For eksempel, sammenlignet med klæbrige prøver såsom honning, kræver ultralydsbehandling af vand ved en 50 % indstilling mindre strøm. For disse to prøver er amplituden/intensiteten den samme, men effekt/watt vil være anderledes, fordi viskøse prøver kræver flere watt for at drive værktøjshovedet. Sticky prøver vil pålægge større belastninger på værktøjsparrene, så deres systemer skal arbejde hårdere for at vibrere op og ned med samme intensitet. De små udsving i watt-visningen under ultralydsbehandling er normale.