FAQ
Ниже вы найдете ответы на наиболее общие вопросы, касающиеся ультразвуковой обработки. Если вы не найдете ответа на ваш вопрос, обратитесь к нам. Мы будем рады помочь вам.
- Могу ли я обработать ультразвуком растворитель?
- Какая мощность ультразвука необходима в моем случае?
- Влияет ли ультразвук на людей? Какие предосторожности необходимы при работе с ультразвуком?
- Какие различия между магнитострикционными и пъезоэлектрическими преобразователями?
- Почему проба нагревается при ультразвуковой обработке?
- Есть ли общие рекомендации для ультразвуковой обработки проб?
- Предлагает ли Hielscher сменные наконечники для волноводов?
Могу ли я обработать ультразвуком растворитель?
Теоретически горючий растворитель может воспламениться при ультразвуковой обработке, потому что горючие или взрывоопасные летучие вещества могут возникнуть в процессе кавитации. По этой причине необходимо использовать ультразвуковые устройства и их аксессуары, которые пригодны для этого вида применения. Если Вам необходимо обработать ультразвуком растворители, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы рекомендуем Вам подходящие варианты.
Какая мощность ультразвука необходима в моем случае?
Необходимая мощность ультразвука зависит от нескольких факторов, таких, как:
- Экспонируемый объем вещества для обработки
- Общий объем для обработки
- Время обработки общего объема
- Обрабатываемый материал
- Ожидаемый результат ультразвуковой обработки
Как правило, чем больше объем, тем больше требуется мощности (Вт) или больше времени на обработку. Для большинства типов волноводов мощность, в основном, распределяется по поверхности наконечника. Поэтому зонды меньших диаметров генерируют более сфокусированное поле кавитации. Более высокая интенсивность ультразвука (выраженная в мощности на объем) будет приводить к более высокой эффективности процесса.
Влияет ли ультразвук на людей? Какие предосторожности необходимы при работе с ультразвуком?
Сама по себе частота ультразвука выше человеческого звукового диапазона. Ультразвуковые вибрации хорошо распространяются в твердых веществах и жидкости, где они могут вызывать ультразвуковую кавитацию. По этой причине не следует прикасаться к вибрирующим частям ультразвуковой установки или к обрабатываемой жидкости. Передача ультразвуковых волн по воздуху не имеет документально подтвержденного негативного влияния на тело человека, поскольку уровень передачи очень низкий.
При обработке ультразвуком жидкости разрушение кавитационных пузырьков генерирует визжащий звук. Уровень этого звука зависит от нескольких факторов, таких, как мощность, давление и амплитуда. В добавление к этому может возникнуть шум суб-гармоники (с более низкой частотой). Этот звуковой шум и его эффекты сравнимы с обычным шумом от других машин, таких, как двигатели, насосы или воздуходувки. По этой причине мы рекомендуем использовать соответствующие беруши при нахождении рядом с работающей системой длительное время. Как альтернатива. Мы предлагаем звукоизолирующие боксы для наших ультразвуковых устройств.
Какие различия между магнитострикционными и пъезоэлектрическими преобразователями?
В магнитострикционных преобразователях электрическая мощность используется для генерирования электромагнитного поля, которое вызывает вибрацию магнитострикционного материала. В пьезоэлектрических преобразователях электрическая мощность прямо конвертируется в продольные вибрации. По этой причине пьезоэлектрические преобразователи имеют более высокую эффективность конвертации. Это в свою очередь уменьшает требования по охлаждению. На сегодня пъезоэлектрические преобразователи преобладают в отрасли.
Почему проба нагревается при ультразвуковой обработке?
Ультразвуковая обработка передает мощность в жидкость. Механические колебания ведут к турбулентностям и трению внутри жидкости. По этой причине при ультразвуковой обработке возникает значительный нагрев. Для того, чтобы уменьшить возрастание температуры, необходимо эффективное охлаждение. Маленькие пробы, пробирки или стеклянные мензурки следует держать в ледяной ванне для рассеяния тепла.
Кроме потенциально негативного влияния повышающейся температуры на пробы, например, на ткани, эффективность кавитации уменьшается при более высокой температуре.
Есть ли общие рекомендации для ультразвуковой обработки проб?
Для ультразвуковой обработки следует использовать маленькие сосуды, так как в них эффективность распределяется более равномерно, чем в больших пробирках. Волновод должен быть опущен достаточно глубоко в жидкость, чтобы избежать образования пены. Жесткие ткани должны быть размочены, размолоты или распылены (например, в жидком азоте) перед ультразвуковой обработкой. Во время обработки могут появиться свободные радикалы, которые могут взаимодействовать с материалом. Промывка жидкого материала жидким азотом или раствором с поглотителями, например, дитиотреитол, цистеин или другие SH-соединения в среде, может уменьшить повреждения, вызванные окислительной способностью свободных радикалов.
Предлагает ли Hielscher сменные наконечники для волноводов?
Hielscher не поставляет сменные наконечники для волноводов. Жидкости с низкой силой поверхностно натяжения, такие, как растворители, как правило, проникают в соединение между волноводом и сменным наконечником. Эта проблема увеличивается с ростом амплитуды колебаний. Жидкость может переносить частицы в резьбовое соединение. Это вызывает износ резьбы, что ведет к изолированию наконечника от волновода. Если наконечник изолирован, он не будет резонировать на рабочей частоте и устройство не будет работать. Поэтому мы поставляем только цельные зонды.
Глоссарий
Ультразвуковой генератор
Ультразвуковой генератор (источник мощности) генерирует электрические колебания ультразвуковой частоты (выше звуковой частоты, например, 19 кГц). Эта энергия передается в волновод.
Волновод/зонд
Волновод (также зонд или воронка) – это механический элемент, который передает ультразвуковые вибрации от преобразователя в материал, который нужно обработать. Он должен быть смонтирован очень плотно для того, чтобы избежать фрикции и потери. В зависимости от геометрии волновода механические вибрации усиливаются или ослабевают в нем. Через поверхность волновода механические колебания передаются в жидкость. Это приводит к образованию микроскопических пузырьков (кавитации), которые увеличиваются во время циклов низкого давления и быстр срастаются в циклах высокого давления. Это явление называют кавитацией. Кавитация генерирует мощные деформирующие силы в наконечнике волновода и вызывает интенсивное перемешивание обрабатываемого материала.
Пьезоэлектрический преобразователь
Ультразвуковой преобразователь (конвертер) – электромеханический элемент, который конвертирует электрические колебания в механические вибрации. Эти электрические колебания генерируются генератором. Механические вибрации передаются в волновод.
Амплитуда вибраций
Амплитуда вибраций описывает величину колебаний наконечника волновода. Она измеряется как наибольший из пиков. Это расстояние между положением наконечника зонда при максимальном выдвижении и максимальном сокращении волновода. Типичный диапазон амплитуды волновода – 20 – 250 мкм.