Принцип работы ультразвуковой ванны: Особенности ультразвуковой ванны

Содержание

Особенности ультразвуковой ванны

Ультразвуковая мойка — это устройство для дезинфекции и стерилизации широкого спектра иснтрументов, с помощью ультразвуковых волн высокой частоты. В статье освещены следующие вопросы: устройство и принцип действия УЗ мойки, преимущества очистки ультразвуковой системой, область применения УЗ моек, правила выбора УЗ мойки.

Рис. 1 Лабораторные ультразвуковые ванны SonoSwiss (Швейцария)

Правила работы ультразвуковой мойки

Процесс очистки предметов в ультразвуковой мойке начинается с их погружения в емкость со специальным раствором. Включать мойку без жидкости строго воспрещено, это может привести к поломке. В растворе под действием звукового излучения высокой частоты возникает эффект кавитации. Образуется множество мельчайших пузырьков. Пузырьки, взаимодействуя друг с другом и с предметом во всем объеме жидкости мгновенно разрушаются, создавая эффект микрофибрилляции. Благодаря чему происходит очистка инструментов.
Рекомендуется, для наибольшей эффективности работы устройства, чтобы объем погруженных в контейнер предметов составлял от 35 до 70% его емкости.

Устройство ультразвуковой мойки

Ультразвуковая мойка состоит из трех основных составляющих:

  • чаша,
  • генератор,
  • излучатели.

Чаша мойки изготавливается из материалов устойчивых к коррозии в атмосфере и различных средах (нержавеющая сталь). Генератор создает электрические колебания определенной частоты. Излучатели, которые размещены по периметру мойки, улавливают и преобразовывают электрические колебания в механические (ультразвук). Ультразвук проникает через стенку ванны и попадает в среду со специальным раствором. В зависимости от расположения излучателей геометрические параметры конструкции ультразвуковой мойки будут различны. В небольших приборах излучатели устанавливают в специальных отверстиях на корпусе устройства, в крупногабаритных приборах становится возможным установка излучателей в отдельные модули.

Преимущества ультразвуковой мойки:

  • Удаление загрязнений с предметов различных форм и конструкций даже в самых труднодоступных местах.
  • Бережное удаление загрязнений и дезинфекция, не повреждает структуру инструмента.
  • Экономия времени, процесс ультразвуковой стерилизации занимает несколько минут.
  • Отсутствие ручной механической обработки.
  • Отсутствует риск травм персонала при обработке инструментов с острыми/режущими инструментами.

Область применения ультразвуковых моек:

  • Медицина. Дезинфекция, предстерилизационная обработка, очистка от различных загрязнений медицинских инструментов.
  • Салоны красоты и парикмахерская. Дезинфекция, удаления загрязнений с маникюрных инструментов.
  • Автосервис. Машиностроение. Удаление загрязнений с различных деталей, автомобильных запчастей.
  • Ювелирное производство, очистка ювелирных изделий.
  • Пищевая промышленность, дезинфекция контейнеров и резервуаров.

При выборе ультразвуковой мойки, необходимо учесть следующие параметры:

  • Габариты предметов, подвергающихся очистки. Не рекомендуется сильно перегружать мойку.
  • Наличие специального нагревательного элемента (модуля подогрева). Цель приобретения — удаление грязи, лучше с этой задачей будет справиться мойка с нагревательным элементом. Важна дополнительная дезинфекция — отдайте предпочтение мойке без нагрева. Известно, обеззараживающие средства при температуре выше 40 градусов теряют свою эффективность.

Использование ультразвуковой мойки — простой, эффективный и быстрый способ удаления различных загрязнений с предметов с помощью ультразвука.


Как работать с УЗ-мойкой при чистке и стерилизации маникюрных инструментов

Пузырек, готовый лопнуть или Секреты работы с УЗ-мойкой

ПУЗЫРЕК, ГОТОВЫЙ ЛОПНУТЬ ИЛИ СЕРКЕТЫ РАБОТЫ С УЗ-МОЙКОЙ

Итак, Вы приобрели бюджетную УЗ-мойку, внимательно прочли инструкцию, но при этом некоторые острые моменты остались «за кадром», выделим их. 

1. Загружайте инструмент в специальные решетчатые лотки, такая конструкция наиболее полно обеспечивает циркуляцию ультразвука.

2. Загрузку инструмента производите в один, максимум в два слоя, раскладывая так, чтобы не было соприкосновения его режущих частей с другими предметами.

3. Следите за уровнем раствора, — он должен полностью покрывать, находящийся в резервуаре рабочий инвентарь. Для компактной мойки с объемом ванночки не более 1-2 литров, загрузка инструмента желательна в 1-2 слоя, но не более 30-70% процентов ее емкости. 

▼ Чем меньше уровень раствора, тем ниже эффективность очистки. 


На снимке: раствор должен полностью покрывать предметы в ванне

4. Раскладывайте принадлежности не навалом, а так, чтобы большие по размеру инструменты не наводили звуковую тень, заслоняя меньшие, от этого зависит эффективность их дезинфекции и очистки.

5. Промывку ультразвуком производите при открытой крышке аппарата.

6. Температура раствора при дезинфекции и очистке должна быть не менее +18 °C (комнатная) и не выше + 40 °C. 

7. Тщательно подбирайте средство для дезинфекции и мойки в УЗ-ванне. Под действием ультразвука любые потенциально вредные свойства химраствора многократно усиливаются и разрушают инструмент. 

8. Следуйте инструкциям изготовителя при разведении и применении дезинфекторов, соблюдая их концентрацию, а также температурный режим и продолжительность ультразвуковой обработки.

9. При использовании комбинированного (бифункционального) дезинфицирующе-моющего раствора, время дезинфекции исчисляется с момента погружения в него.

10. Время действия ультразвука для очистки от грязи не должно превышать 3-5 минут при частоте 35 кГц (килогерц). 

На снимке: время ультразвуковой очистки 3-5 минут

 

 

11. Использование в УЗ-мойке металлических решетчатых контейнеров для загрузки инструментария, способствует ослаблению ультразвукового поля и снижению эффективности чистки. Металлическая решетка ослабляет поле (экранирует) внутри металлической сетки-контейнера, снижая интенсивность колебаний ультразвуковых волн, идущих извне от излучателя, ухудшает качество очистки. 

12. Для улучшения очистки рекомендуется использовать пластиковый решетчатый лоток. Предметы, находящиеся в нем, размещены компактно в зоне максимального действия ультразвука, что способствует эффективной очистке. Такая емкость обеспечивает удобный слив раствора, промывку, сохранение смеси для последующих операций по обеззараживанию.

На снимке: для загрузки инструмента используем исключительно пластиковые решетчатые лотки

13. Размещать предметы на металлическое днище ванны без лотка нельзя, это приведет к выходу из строя генератора-излучателя и снижению уровня кавитации.

На снимке: так выглядит один из миллионов чернорабочих дезинфекции – пузырек, готовый лопнуть

14. Инструменты на шарнирах, — кусачки и ножницы загружайте в лоток раскрытыми. Это уменьшит перекрытие поверхностей шарнира и обеспечит доступ жидкости к ним. 

15. Ежедневно контролируйте качество раствора. При помутнении и появлении специфического запаха его необходимо заменить. Несвежий, грязный раствор несет опасность: 

  • ухудшения моюще-дезинфицирующих свойств; 
  • снижения эффективности очистки; 
  • появления коррозии на металле под воздействием осевших инородных частиц.

На снимке: контроль качества и замена раствора, — непременное условие эффективной очистки и дезинфекции

 

16. Следите за уровнем смеси. Её недостаток приведет к нарушению циркуляции и кавитации, перегреву генератора-излучателя и, в итоге, к поломке прибора.

17. Вовремя проводите замену моюще-дезинфицирующего средства, либо при понижении уровня его доливку. 

18. Замена жидкости для ультразвуковой ванны, а также добавление свежей для восстановления необходимого уровня, требует ее дегазации. 

19. Дегазация проводится в свободном режиме при незаполненном инструментами контейнере в течение 5 минут работы. То есть 5 минут аппарат работает «вхолостую» без маникюрного инвентаря, но с раствором!!! 

На снимке: без дегазации раствора мойка неэффективна

20.

Эффективность ультразвуковой дезинфекции и очистки зависит от правильного выбора ее основных параметров: 

  • состава и концентрации раствора, он может быть чистящим либо комбинированным моюще-дезинфицирующим; 
  • температурой, устанавливаемой в зависимости от состава и агрессивности средства опытным, практическим путем, она не может быть ниже +18 °C (комнатная) и выше + 40 °C; 
  • мощностью излучателя прибора, применяемого для очистки, — не менее 40 кГц, т.к. мощность ниже 35 кГц малоэффективна; 
  • времени протекания процесса.

Чем выше мощность генератора-излучателя и выше температура раствора, тем меньше времени займет процесс очистки.

▼ В среднем, при стандартной мощности генератора Уз-мойки в 35-40 кГц, время обработки составляет 3-5 минут. Его увеличение при агрессивном растворе и мощном генераторе-излучателе может привести к порче инструмента; 

  • размеров обрабатываемых предметов. Крупные по размеру, чтобы они не создавали «тень», заслоняющую собой «мелочь», следует помещать в самый низ лотка.

На снимке: раскладываем инструмент аккуратно и по порядку

21. Температура раствора, применяемого для очистки и дезинфекции должна соотноситься с его концентрацией, химсоставом и мощностью ультразвукового генератора-излучателя. 

▼ Чем выше температура дезинфектора, тем сильнее действуют химические агенты, входящие в состав, делая его все более агрессивным с каждым добавленным градусом. 

22. После ультразвуковой дезинфекции и очистки необходимо тщательное промывание инструмента (можно прямо в лотке) для удаления остатков моющих и дезинфицирующих средств. Промывка идет в 2 этапа: 

  • сначала под струей проточной воды, 
  • затем ополаскивание в деминерализованной (дистиллированной) воде для смыва примесей (хлор, кремний, ржавчина) осевших из водопровода. 

23. Тщательная сушка после промывки завершает процесс дезинфекции и очистки в ультразвуке.

▼ В стерилизатор загружается исключительно сухой инструмент. Для надежного удаления остатков воды лучше использовать фен. Загружая инструмент в сухожаровой шкаф влажным, на выходе получаем на нем пятна и коррозию.

На снимке: наша цель дезинфекция инструмента, очистка, промывка и закладка его после купания в УЗ-ванне в стерилизатор, как и сама стерилизация – достигнута, можно работать

КАК ПРОВЕРИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ В УЗ-ПРИБОРЕ

Мы уже знаем, что кавитация – это возникновение и микровзрывы мельчайших воздушных пузырьков. Ударная волна, возникающая во время их лопания, измельчает, дробит и сбивает грязь с любой поверхности, обеспечивая беспрепятственный доступ к ней дезраствора.

На картинке: множество маленьких злобных пузырьков, гарантируют нам превосходную чистку инструментов в УЗ-мойке

Однако, чем ниже частота излучения ультразвука, тем крупнее и безобиднее пузыри. Большинство этих увальней, игнорируя грязные места, тихо всплывают и беззвучно растворяются в атмосфере, потеряв агрессивность и ударную силу.

На картинке: большие и ленивые пузырьки отказываются чистить наш инструмент

 

Качественную и эффективную очистку гарантирует лишь интенсивная, мощная и плотная высокочастотная ультразвуковая энергия. Она генерирует активное облако микропузырьков, которые обтекая предметы, распределяются по всему периметру ванночки. 

Для проверки качества работы ультразвуковой мойки периодически тестируйте уровень интенсивности ультразвукового излучения. Существует два простых способа:

  • на предметном стекле микроскопа; 
  • на фольге. 


ТЕСТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕДМЕТНОГО СТЕКЛА МИКРОСКОПА

Тест с использованием предметного стекла микроскопа проводится после его заморозки. Замороженный участок стекла смачивают водой и расчерчивают карандашом № 2 (мягким) по диагоналям, наподобие буквы «Х», из угла в угол. Замороженную и расчерченную часть, быстро, пока она не успела оттаять в руках, погружаем в заранее подготовленный моющий либо комбинированный раствор, и включаем УЗ-мойку в штатном режиме. Засекаем по таймеру время. При нормальной, приемлемой кавитации, нарисованная нами литера «Х» должна исчезнуть в течение 10 секунд. Проверяем. Делаем выводы.

 На снимке: тест на предметном стекле нужен для правильного подбора режимов обработки: температуры, времени

 

ТЕСТ НА ФОЛЬГЕ

  1. Берем пищевую алюминиевую фольгу.
  2. Заливаем в ультразвуковую мойку и дегазируем раствор.
  3. Вырезаем из фольги и размещаем в УЗ-ванне 3 прямоугольника размером 100Х200 мм. Первый, — по центру, остальные — по бокам на расстоянии 50 мм от края. 
  4. Включаем ультразвук на 2-3 мин.
  5. По истечении испытания проверяем результат.
  6. Если подопытная фольга изменилась, — изжевана, скомкана или продырявлена, то с частотой ультразвука и кавитацией у вас все в порядке.

На снимке: процесс испытания «на фольге» и его последствия

 

ПРИ РАБОТЕ С УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МОЙКОЙ НЕЛЬЗЯ

  • Включать ванночку без раствора.
  • Оставлять прибор постоянно включенным. Это приводит, как к перегреву основных рабочих узлов и деталей и к испарению раствора, снижению его уровня.
  • Укладывать инструмент прямо на дно ванны без решетчатого пластикового корыта.
  • Ронять и подвергать ударам, небрежно относиться к аппарату.
  • Использовать в качестве раствора легковоспламеняющиеся жидкости.

На снимке: ультразвуковая ванна, — устройство деликатное, требующее бережного обращения, бросать и ронять его на пол не рекомендуется

Отметим преимущества УЗ-мойки в дезинфекции и предстерилизационной очистке перед традиционным методом. Ведь многие маникюрные феи выполняют первичное обеззараживание по старинке, в ванночках с дезраствором, вручную промывая и очищая инструменты щетками.

ПЛЮСЫ

  • Бережное и качественное удаление всех видов загрязнений.
  • Возможность сразу же, не дожидаясь засыхания грязи на рабочих частях инструмента, начать процесс отмачивания в УЗ-ванне.
  • Полное исключение контакта с загрязненным инструментом во время очистки.
  • Возможность провести пассивацию инструмента и удалить ржавчину в растворе лимонной кислоты.
  • Экономия рабочего времени за счет совмещения, при использовании комбинированного раствора, процессов дезинфекции и предстерилизационной очистки.
  • Качественная дезинфекция и очистка труднодоступных мест. 

На снимке: недорогая и практичная волшебная ультразвуковая ванночка-выручалочка

 

Юрий Фролов

Nail Kit — сеть магазинов косметики для ногтей

О преимуществах работы с ультразвуковым прибором при мойке, очистке и обеззараживании маникюрных инструментов читайте здесь

О том как правильно выбрать аппарат для ультразвуковой мойки, очистки и дезинфекции инструментов читайте здесь

описание конструкции и область применения, устройство и принцип действия

Времена научно-технического прогресса не проходят даром. Техника работает, выходит из строя, загрязняется. Иногда продлить срок службы изделия можно простой очисткой деталей от накопившейся грязи. Поэтому всё большую популярность набирают ультразвуковые ванны.

Основное место использования этих приборов — автосервис. Но и во многих других отраслях они бывают необходимы. В мастерских по ремонту компьютеров такая штука может пригодиться для очистки головок засохших картриджей от принтеров. В больницах с помощью ультразвуковой ванночки можно очищать хирургические и оптические инструменты, а также приборы. Да и дома бывает необходимость иметь такое приспособление всегда под рукой. Вот и возникает у многих людей вопрос: где взять схему ультразвуковой ванны, чтобы сделать её своими руками?

Что такое ультразвуковая ванна?

Звуковые высокочастотные волны, которые не может распознать человеческий слух, называются ультразвуком. Частота таких волн начинается от 18 килогерц. При воздействии ультразвуком на жидкости появляется большое количество маленьких пузырьков. Повышая давление можно добиться процесса кавитации — когда пузырьки начинают взрываться. Чем выше давление, тем большего размера могут быть пузырьки. Явление кавитации и взяли за основу изобретатели ультразвуковой ванны.

Как следует из названия, ультразвуковая ванна нужна для очистки предметов от загрязнения ультразвуком. Сама по себе ванна — это чаша из нержавеющей стали. Объём такой чаши составляет один литр. Исходя из этого уже понятно, что очищать в ванночке можно небольшие предметы. Но это если речь идёт о бытовом аппарате. Для промышленных нужд объем ванны может достигать несколько десятков литров. Диапазон волн, применяемый в установке от 18 до 120 килогерц.

Схема устройства

Главным элементом по праву можно назвать излучатель, который необходим для преобразования колебаний электрического тока в механические. Механические колебания через стенки ёмкости, попадая в жидкую среду, воздействуют на очищаемый предмет.

Чтобы излучатель мог производить описанный процесс, необходим генератор частот. Генератор формирует ультразвук при помощи электрических колебаний, которые поступают в излучатель.

Для улучшения эффекта очистки металлическая ёмкость постоянно подогревается. Под чашей расположены нагревательные элементы, поддерживающие постоянную температуру жидкости. Так как излучатель работает импульсно, то в промежутках между импульсами надо поддерживать стабильные условия происходящих процессов.

Процесс очистки происходит следующим образом:

  • в специальную ёмкость наливается очищающий раствор;
  • в раствор опускается предназначенный для очистки предмет;
  • включается прибор, генерирующий волны, в результате этого на поверхности должны появиться пузырьки;
  • эти пузырьки воздействуют на деталь так, что как бы съедают грязь. Причём происходит это даже в самых труднодоступных местах.

Сфера применения ультразвука

Сегодня спектр применения ванночек на основе ультразвука достаточно широк. Если в промышленности принцип ультразвука известен давно, то теперь список областей, где он используется постоянно растёт. С точностью можно сказать, что чистка ультразвуком стала родной для следующих отраслей промышленности:

  • ювелиры взяли этот метод себе на вооружение. Ювелирное дело то же трудоёмкое производство, особенно если надо почистить камни или старые изделия;
  • всё что связано с оптикой эффективно поддаётся очистке в ёмкостях с очищающим раствором;
  • кремниевые пластины и платы в электронной промышленности, очищаются подобным методом;
  • в химической промышленности кавитацией увеличивают скорость реакций;
  • автопром и типография промывают детали и узлы механизмов;
  • оказалось, что таким способом очень хорошо очищаются мобильные телефоны, ведь там столько труднодоступных мест. Даже печатные головки принтеров, которые не удавалось ранее очистить, после частотного воздействия становятся как новые.

Как собрать ультразвуковые ванны своими руками?

Можно купить технику с ультразвуком, а можно сделать самому по схеме. Необходимость собрать ультразвуковые ванны своими руками возникает потому, что на рынке в основном представлены китайские модели. Если что и попадается поприличней, то цена в несколько раз превышает китайский аналог.

Чтобы самому собрать ультразвуковой прибор для очистки, нужно хоть немного разбираться в физике. Тем, кто в школе собирал радиоприёмники, будет намного проще сделать своими руками такой прибор.

Итак, приступаем к сборке ультразвуковой ванны. В схеме прибора, собранного собственноручно должны присутствовать следующие компоненты:

  • стальной каркас для крепления в нём всех элементов;
  • насос для нагнетания жидкости в ванну;
  • импульсный трансформатор для повышения напряжения;
  • любой сосуд из керамики;
  • магниты от старого динамика;
  • катушку с ферритовым стержнем;
  • небольшая трубка из стекла или пластмассы;
  • и, конечно же, жидкость, которая будет использоваться в работе.

Если все детали в наличии, можно приступать к сборке. Пошаговая сборка ультразвуковой ванны своими руками, особенно когда есть некоторые навыки, занимает всего-навсего в несколько этапов.

  1. На пластмассовую (стеклянную) трубку наматывается катушка. Ферритовый стержень не надо никуда убирать или приматывать: он так и остаётся висеть. Один конец ферритового стержня должен быть свободным. На него одевается магнит от динамика. Таким образом, получается магнитострикционный преобразователь или излучатель ультразвука.
  2. Керамический сосуд крепится в стальном каркасе. Это и будет нашей ванночкой.
  3. В дне керамического сосуда сверлится отверстие, в которую вставляется получившийся магнитострикционный преобразователь.
  4. В ванночке (керамическом сосуде) делаются два отверстия для залива и слива жидкости.
  5. В зависимости от того какой объём нужен в ультразвуковой ванне, своими руками можно установить и насос. В больших ёмкостях насос придётся ставить для ускорения поступления жидкости.
  6. Так как напряжение в сети постоянно, понадобиться импульсный трансформатор. Такой трансформатор можно найти в старом компьютере или телевизоре.
  7. Схема готова — осталось её испытать. Если возникнут недоделки их сразу же можно устранить.

Что надо знать при работе с ультразвуковыми ваннами?

Ультразвуковые ванны своими руками можно собрать и они будут работать. Но, как и в случае с изделиями заводской сборки, не стоит забывать о некоторых правилах.

  1. В первую очередь соблюдать правила электрической и пожарной безопасности.
  2. Перед началом работ обязательно провести внешний осмотр агрегата, тем более, если он сделан самостоятельно.
  3. Во время работы установки нельзя руками трогать жидкость или очищаемую деталь. Если такое необходимо сделать, то обязательно на руках должны быть резиновые перчатки.
  4. Без жидкости в ванночке работать с установкой нельзя. Собранные ультразвуковые ванны своими руками имеют открытый ферритовый стержень, который сам по себе очень хрупкий. При отсутствии рабочей среды ферритовый стержень просто разлетится на куски. В этом случае можно пострадать и от осколков, и от поражения электрическим током.
  5. Если проводится чистка мелких изделий, то их лучше всего поместить в ванночку в стакане с чистящей жидкостью, а саму ёмкость заполнить простой водопроводной водой.

Ультразвуковое оборудование. ПСБ-Галс.

Ультразвуковая очистка

Среди множества технологических процессов в машиностроительной, фармацевтической, нанотехнологической и других отраслях промышленности, металлургии, электроэнергетике и так далее одно из ведущих мест занимает очистка ультразвуком. При этом качество очистки поверхности деталей большинства изделий, деталей механизмов и узлов во многом предопределяет срок их службы, надёжность работы и внешний вид. Особенно качественной очистки требуют детали оптики, вращающихся устройств, подшипников, детали авиационной и космической техники, топливной аппаратуры, электроконтактов, а также детали электроники, точной механики, изделий медицинского назначения и так далее. Ручная очистка даже вкупе с применением различных моющих растворов не отвечает требованиям современного производства, при этом производительность труда очень низкая и не исключён брак. А когда детали имеют сложную форму или развитую поверхность с труднодоступными отверстиями, в том числе глухими или малого диаметра, полостями, карманами, то качественно очистить их без применения ультразвуковой ванны практически невозможно. Высококачественная с гарантированным результатом и минимальным применением ручного труда ультразвуковая очистка изделий и их частей от жиро-маслянных загрязнений и СОЖ с одновременным удалением механических загрязнений, притирочных, полировальных и доводочных паст занимает важное место в современной технологии производства.

На многих предприятиях для очистки изделий, их деталей и узлов применяют водоструйные моечные машины, которые зачастую не обеспечивают необходимое качество очистки. Помимо водоструйных машин, существуют также пескоструйная, дробемётная, гидравлическая очистка, химическое и электрохимическое обезжиривание на участках гальваники, промывка органикой и продуктами нефтепереработки, керосином под давлением и так далее. Однако эти методы зачастую не отвечают современным требованиям пожарной и экологической безопасности, санитарным нормам и условиям труда, да к тому же малоэффективны и(или) дорогостоящи. К сожалению, старые, непроизводительные, давно изжившие себя способы очистки, даже такие, как обыкновенная щётка и растворитель, ещё бытуют на многих предприятиях.

Учёные и инженеры давно работают над проблемой ускорения различных процессов очистки и пришли к выводу, что только применение высокочастотных колебаний ультразвуковой частоты может успешно разрешить эту сложную и очень важную проблему.

Ультразвук — не новинка на производстве. Исследованием ультразвуковых колебаний учёные занимались и в позапрошлом веке. В настоящее время ультразвуковое оборудование широко применяется в промышленности. Однако сейчас можно с уверенностью сказать, что ультразвуковая очистка и обезжиривание среди многих других тех. процессов, связанных с использованием ультразвука, занимают одно из ведущих мест или, проще говоря, ультразвук во многих процессах очистки является незаменимым. Вряд ли можно назвать сейчас какое-либо промышленное предприятие, где бы нельзя было применить ультразвуковую ванну, а на большинстве предприятий внедрение ультразвукового оборудования позволяет экономить существенные средства, особенно там, где ультразвуковое оборудование для очистки может быть включено в автоматическую или полуавтоматическую линию технологического процесса. Примеры такого оборудования приводятся в разделе нестандартного ультразвукового оборудования.

Эффективность ультразвуковой мойки трудно переоценить: при полоскании на поверхности очищаемых изделий может остаться до 80% загрязнений, при виброочистке — 55%, ручной чистке — 20%, а ультразвуковая очистка позволяет удалить не менее 99,5% загрязнений! Кроме того, обрабатываемые изделия и их детали, имеющие развитую поверхность, глухие карманы и труднодоступные места, а также сложную геометрию, мелкие поры, полости и отверстия, качественно очистить способно только ультразвуковое оборудование. Ультразвуковая очистка также способна заменить легковоспламеняющиеся, ядовитые, опасные или дорогостоящие растворители и реагенты безопасными и дешёвыми водными растворами технических моющих средств.

Принцип работы ультразвукового оборудования, ультразвуковая кавитация

Несмотря на простоту и технологичность ультразвуковых ванн и прочего уз оборудования, процесс очистки металлических, стеклянных, керамических и прочих изделий, их узлов и деталей ультразвуком сложен и сочетает в себе кавитацию с действием огромных ускорений в жидкости, что ведёт к нарушению связи между загрязнением и очищаемой деталью, разрушению загрязнений с последующим их оттягиванием с поверхности обрабатываемой детали в раствор и эмульгированию в нём. Погружая грязное изделие в рабочую область ультразвуковой ванны с водным раствором ТМС, поверхность такого изделия очищается под действием мельчайших кавитационных пузырьков, способных не только проникать в поры, зазоры, щели и отверстия между поверхностью детали и загрязнениями, но и зарождаться в них — везде, куда способна затечь жидкость.

Принцип действия ультразвукового оборудования, предназначенного для очистки, основан на применении ультразвуковых колебаний жидкости (диапазон частот выше порога слышимости человека), представляющих собой упругие волны. Под воздействием источника ультразвуковых колебаний высокой мощности на жидкость в ней образуются зоны разрежений, давление в которых опускается до значений, превышающих силы межмолекулярного сцепления жидкости, из-за чего она просто разрывается, образуя многочисленные мельчайшие полости, заполненные паром, газом или их смесью. Впоследствии, из-за разнонаправленного действия источника ультразвука, образовавшиеся ранее кавитационные пузырьки (каверны) схлопываются, образуя ударные волны, а местное мгновенное давление может достигать сотен атмосфер. Это и есть кавитация.

принцип работы, применение и преимущества

Что это за оборудование и принцип его работы

Ультразвуковая ванна — это специальное оборудование, очищающее и дезинфицирующее различные предметы при помощи ультразвука.

Предметы, которые необходимо очистить, помещаются в специальный резервуар ванны, наполненный очищающим раствором. После этого они обрабатываются ультразвуком. Под их воздействием возникают такие физические эффекты, как:
— Эффект кавитации. В течение небольшого промежутка времени под воздействием ультразвука в растворе образуется и разрушается множество пузырьков воздуха.
— Акустическое течение. Ультразвуковые волны, проходя через препятствия создают вихревой поток.
— Возрастание давления за счет упругости среды.
 — Звукокапиллярный эффект из-за которого все пустоты среды заполняются рабочим раствором.

Все эти эффекты вкупе приводят к тому, что разрушаются связи между поверхностью предмета и находящимися на ней загрязнениями. После чего последние легко удаляются.

Этапы обработки в УЗ ваннах

Очистка поверхностей происходит в несколько этапов:
— Наполнение ванны спецраствором.
— Работа ванны в холостом режиме 3-5 минут, чтобы усилить очищающий эффект раствора.
— Загрузка очищаемых предметов на лотки ванны. При этом нужно следить, чтобы раствор их полностью покрывал.
— Регулировка таких параметров очистки как частота волн и время обработки.
— Запуск процесса очистки.
— Выемка предметов по окончании рабочего процесса.

Устройство ультразвуковой ванны

Сам резервуар ванны может составлять от 1 до 30 литров, в зависимости от конструкции. В него встроены излучатели ультразвуковых волн с рабочей частотой 18-120 кГц. Также в устройстве присутствует электронный генератор, подающий переменное напряжение, с помощью которого осуществляется работа по очистке.
В более современных моделях присутствуют таймеры для контроля времени и модули для нагрева раствора.

Используемые растворы

Очищающие свойства УЗ волн возможно только в жидкой среде. Поэтому к растворам для ультразвуковых ванн существуют специальные требования. У них должны быть хорошие растворимость и текучесть. Они должны хорошо проводить ультразвук. И не оказывать негативного воздействия на поверхность оборудования и очищаемых предметов.

При очистке следует также учесть, что ее качество зависит и от таких факторов, как:
 — состав раствора;
 — его температура;
 — свежесть приготовления;
 — достаточное количество раствора, необходимое для полного погружения в него очищаемых предметов.

Преимущества использования ультразвуковых ванн

Пользователи отмечают множество преимуществ очистки в подобных устройствах. Например:
— Инструменты, предназначенные для очистки, сразу отправляются в резервуар, поэтому грязь не засыхает на поверхности.
 — Удаляются все загрязнения, даже на поверхностях сложной формы.
 — Процесс очистки происходит быстро, просто и без особых физических усилий.
 — Использование специальных растворов совмещает процесс очистки и дезинфекции, что приводит к экономии средств.

На что обращать внимание при выборе

Выбирая это оборудование, в первую очередь нужно ориентироваться на размер предметов, которые будут постоянно очищаться в нем. От этого зависит объем резервуара приобретаемой ванны. Желательно, чтобы у модели имелась возможность регулировки длины и частоты ультразвуковых волн. И таймер для выставления необходимого для работы времени.

Используемые в работе лотки и решетки должны быть из пластика. Так как металл отражает волны, что может помешать рабочему процессу.

Если будут использоваться дезинфицирующие растворы, то нужно выбирать модель без нагревательного модуля.

Учитывая, что на рынке присутствует широкий ассортимент УЗ ванн, вы всегда сможете выбрать идеальный вариант с учетом ваших потребностей.


В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент ультразвуковых ванн по низким ценам.
Обращайтесь!


Польза и преимущества аренды ультразвуковой ванны

Профессионалы часто пользуются услугой аренда ультразвуковой ванны для удаления стойких загрязнений с предметов сложной формы.

Различные отложения, появляющиеся на поверхности деталей в процессе эксплуатации, негативно сказываются на эксплуатационных характеристиках приборов и механизмов.

Это может быть нагар на компонентах двигателя или накипь на нагревательных элементах.

Преимущества аренды ультразвуковой ванны

Это оборудование используется сравнительно не часто, ведь удалять стойкие загрязнения приходится не каждый день.

По этой причине выгоднее заказывать аренду ультразвуковой ванны (УЗ), чем покупать ее в собственность.

Рассмотрим три основных аспекта, показывающих выгоду от проката оборудования.

Во-первых: не нужно тратить крупную сумму на покупку ультразвуковой ванны. Легче расходовать небольшие средства постепенно. Освободившиеся деньги можно направить на другие потребности. В противном случае большую часть времени установка будет стоять мертвым грузом, сковывая средства, которые могли приносить доход в обороте.

Во-вторых: арендатору не нужно думать о хранении оборудования во время простоя. Клиент прокатной компании берет УЗ установку, когда она требуется, а после использования просто возвращает владельцу.

В-третьих: заказывая ультразвуковую ванну в аренду, можно выбрать модель. Клиент учитывает количество и размеры деталей, которые нужно обработать. Исходя из этих данных, можно подобрать оптимальную по вместимости и техническим параметрам машину.

Для каких работ заказывают аренду ультразвуковой ванны

Обработка с помощью ультразвука применяется, когда нужно бережно очистить поверхности деталей, которые нельзя подвергать сильному механическому воздействию.

Также это способ удобен, когда требуется обработать предметы сложной формы, с наличием полостей, сквозных и глухих отверстий.

Наиболее распространенные сферы применения заказанных в аренду ультразвуковых ванн:

* прочистка карбюраторов, свечей зажигания, форсунок и других деталей моторов;

* очистка монтажных и печатных плат;

* обработка инструментов перед стерилизацией в медицине и ветеринарии;

* очищение механизмов часов;

* прочистка оборудования для офсетной и других видов печати в полиграфии;

* обработка ювелирных изделий.

Также существует множество других областей, где используются УЗ очищающие устройства.

Принцип работы ультразвуковой ванны

Очистка предметов в ультразвуковой ванне основана на физическом явлении кавитации.

Любая жидкость имеет температуру кипения.

Причем этот параметр зависит от нескольких условий, одно из которых – давление.

Чем ниже давление, тем быстрее жидкость закипает.

Например: в горах вода кипит уже при 70° C, потому что атмосферное давление там намного ниже, чем на равнине.

Если в жидкости мгновенно поменять давление, то она при определенной температуре будет быстро закипать.

В ультразвуковой ванне с помощью специального генератора продуцируются УЗ волны, которые приводят воду в баке то в кипящее, то в спокойное состояние.

В результате, в жидкости быстро образуются и сразу же разрушаются микроскопические пузырьки газа.

Это похоже на серию микровзрывов.

Причем большинство пузырьков образуется и лопается на поверхности предметов, погруженных в ванну.

Микровзрывы буквально отдирают любые загрязнения от деталей.

Жидкость заполняет все отверстия и полости деталей, поэтому пузырьки образуются по всей поверхности обрабатываемого предмета.

Очистка происходит даже в самых труднодоступных местах, куда невозможно дотянуться щеткой или другими приспособлениями.

Регулируя температуру и частоту ультразвуковых колебаний, оператор устанавливает оптимальный для очищения деталей режим работы ванны.

Эта функция позволяет настроить параметры рабочей среды для качественной обработки деталей, изготовленных из разных материалов.

Польза от аренды ультразвуковой ванны

Использование УЗ ванны позволяет выполнить очистку деталей любой сложной формы.

Иногда альтернатив этому способу обработки просто нет.

Но даже если можно очистить предмет другим способом, аренда ультразвуковой ванны имеет ряд преимуществ.

Рассмотрим по порядку.

Во-первых: экономится время. Если очистка с помощью замачивания в ГСМ может длиться несколько суток, то ультразвуковая ванна справится с этой работой меньше, чем за два часа.

Во-вторых: экономятся моющие средства и ГСМ. В бак УЗ установки заливается чистая вода, химикаты добавляются в небольшом количестве, согласно рекомендациям производителя.

В-третьих: качество обработки труднодоступных мест всегда выше. Жидкость имеет свойство проникать во все полости, поэтому при обработке ультразвуком в баке с раствором деталь будет очищена полностью. При ручной обработке загрязнения в труднодоступных местах могут остаться.

Ванны и мойки ультразвуковые (Россия)

1. НАЗНАЧЕНИЕ.

               Ванна предназначается для эффективной предстерилизационной очистки от биологических, механических, лекарственных и прочих загрязнений; а также дезинфекции изделий медицинского назначения,  изготовленных из металлов и стекла, осуществляемых в соответствии с химической методикой, комбинированным воздействием рабочего раствора и ультразвуковых колебаний.

               Ванна может быть использована в лечебно-профилактических помещениях всех категорий, где проводятся медицинские манипуляции с использованием медицинских инструментов; а также в клинических и бактериологических лабораториях.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Ванна ультразвуковая работает от сети переменного тока напряжением ( 220 +/-22 ) В, частотой 50 Гц.

Мощность, потребляемая ванной от сети переменного тока, не более 480 ВА.

Рабочая частота ультразвукового преобразователя, кГц , — 40+/-2.

Источник ультразвукового излучения – пять пьезокерамических излучателей, работающих от ультразвукового генератора.

Мощность встроенного нагревательного элемента 300 Вт.

Время непрерывной работы ванны ультразвуковой не более 8 часов в повторно-кратковременном режиме. Перерыв между включениями не менее 10 минут через каждые 60 минут работы.

Время выхода на рабочий режим не более 1 мин.

По электробезопасности ванна ультразвуковая соответствует требованиям ГОСТ Р 50267.0-92 и выполнен по классу защиты I тип В.

При обслуживании и ремонте ванны ультразвуковой необходимо строго соблюдать правила техники безопасности для установок напряжением до 1000 В.

Габаритные размеры ванны ультразвуковой 325х265х305 мм.

Масса ванны ультразвуковой  7,2 +/-0,5 кг.

Средняя наработка на отказ  1500 часов.

Средний срок службы около 5 лет.

Наружные поверхности и ёмкость для жидкости ванны ультразвуковой изготовлены из нержавеющей стали и допускают дезинфекцию способом протирания дезинфицирующими средствами, зарегистрированными и разрешенными в РФ для дезинфекции поверхностей по режимам, регламентированными действующими документами по применению дезинфицирующих средств, утверждёнными в установленном порядке.

Условия эксплуатации ванны ультразвуковой соответствуют климатическому исполнению УХЛ 4.2 по ГОСТ Р 50444-92: температура от +10 С до +35 С ;относительная влажность-80 % при температуре 25 С , давление 630-800 мм.рт.ст.

3. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

              В комплект поставки ванны ультразвуковой входят:

              — Ванна ультразвуковая  — 1 шт.

              — Крышка для ванны       — 1 шт.

              — Решетка для инструмента – 1 шт.

              — Шланг дренажный       — 1 шт.

              — Руководство по эксплуатации  — 1 шт.

              — Тара упаковочная         — 1 шт.

           Запасные части:

              — Вставка плавкая ВП1-1 5.0 А – 2 шт.

 

4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

Ванна ультразвуковая состоит из собственно ванны, ультразвукового генератора, ультразвукового излучателя, электронной платы управления режимами и нагревательного элемента.

Ванна выполнена в виде ёмкости, изготовленной из нержавеющей стали и корпуса, также выполненного из нержавеющей стали.

На дне ванны установлены ультразвуковые излучатели, преобразующие подводимую от генератора электроэнергию ультразвуковой частоты в механические колебания дна и стенок ванны и кавитацию в моющем растворе.

На внутренней боковой части ванны установлен нагревательный элемент для поддержки жидкости в заданной температуре.

Подключение ванны ультразвуковой к сети питания осуществляется с помощью трёхпроводного сетевого кабеля, один из проводов которого заземляющий.

На передней панели находится электронный блок управления с двумя цифровыми табло, двумя светодиодными индикаторами, клавишей « сеть » и пятью клавишами управления.

 

5. ПОРЯДОК РАБОТЫ.

            Ванна ультразвуковая должна располагаться на прочной и ровной поверхности с уклоном не более 15 градусов, по периметру корпуса должны быть выдержаны воздушные зазоры не менее 5 см.

             Включить подводящий кабель в розетку напряжением 220 В.

  Расположить предназначенный для очистки инструмент на металлическую решетку для размещения инструмента;

  Залить нагретый до температуры 25 — 60 0 С  моющий раствор в рабочую емкость ванны до  выступающей ограничительной окантовки, расположенной на верхнем внутреннем крае рабочего объема.

  Инструменты малых форм: боры и фрезы стоматологические, скарификаторы и пр. располагается в тонкостенном химическом стакане или чашке Петри в один слой и заливается моющим или дезинфицирующим раствором. Затем стеклянная емкость с изделиями помещается в ультразвуковую ванну, заполненную водопроводной водой.

  Изделия, имеющие каналы и полости, при помещении в ванну необходимо заполнить моющим раствором. В воздушной среде действие ультразвука неэффективно, поэтому изделия с тонкими каналами (иглы, микропипетки и пр.) обрабатывать в ультразвуковой ванне не рекомендуется.

   Ванну закрыть крышкой.

   Кнопками  «+» и «-»  таймера времени обработки инструментов выставляется время обработки инструментов. Показания таймера высвечиваются на цифровом табло.

   Кнопками «+» и «-» регулятора температуры выставляется необходимое значение

температуры моющего раствора. Показания регулятора температуры высвечиваются на цифровом табло. Нагревательные элементы регулятора температуры предназначены не для нагревания моющего раствора, а для поддержания заданной температуры. Включение и выключение встроенного нагревателя производится одновременным нажатием кнопок «+» и «-» регулятора температуры .

    При включении нагревателя  светодиодный индикатор  должен начать светиться:

  • зеленым светом, если температура залитой жидкости выше значения, выставленного на цифровом табло.
  • красным светом, если температура залитой жидкости ниже значения, выставленного на цифровом табло.

     Во время работы нагревателя на цифровом табло отображается текущая температура.

     Изменение заданного значения температуры возможно только при выключенном

     нагревателе (индикатор нагревателя при этом не светится).

8.  Кнопкой «Пуск/Стоп» произвести включение ванны (при включении удерживать

       кнопку  около секунды)

      Также этой кнопкой производится экстренная остановка работы ванны.

9. По окончании цикла очистки инструмента корнцангом или металлическим захватом извлечь инструмент из рабочей емкости ванны.

10. По окончании работы следует:

  • отключить вилку сетевого шнура от электросети;
  • слить моющий раствор;
  • вымыть и высушить ванну.

 

Полное руководство по ультразвуковой очистке

В статье Ультразвуковая очистка, историческая перспектива , автор Тимоти Дж. Мейсон отмечает, что «разработка ультразвуковой очистки началась в середине 20 века и стала предпочтительным методом для ряда операций по очистке поверхностей». Это помогает объяснить, почему, согласно отчету Fortune Business Insights , «мировой рынок оборудования для ультразвуковой очистки составил 604,8 миллиона долларов, а по прогнозам достигнет 783 долларов.1 миллион к 2027 году ».

Основы ультразвуковой очистки

Чтобы описать работу ультразвуковых очистителей, можно сравнить их с автоматической посудомоечной машиной, но с некоторыми дополнительными уточнениями. Автоматическая посудомоечная машина, почти такая же, как и ультразвуковой очиститель, сочетает в себе воду и моющее средство для удаления жира, грязи и других загрязнений с очищаемых предметов.

Но вместо чистки кастрюль, сковородок и мисок чаще всего используются ультразвуковые очистители для очистки различных других металлических и пластиковых изделий, которые трудно или невозможно очистить другими методами.Применения ультразвуковых очистителей включают очистку жирных компонентов двигателя, недавно обработанных и изготовленных компонентов, медицинских и хирургических инструментов, прецизионной оптики и лабораторной посуды.

В отличие от распылителей воды под высоким давлением, используемых в автоматических посудомоечных машинах, ультразвуковые очистители работают за счет взрыва (не взрыва) микроскопических пузырьков в процессе, называемом кавитацией.

Узнать больше
Узнайте больше и узнайте о 5 лучших применениях ультразвуковых очистителей или ультразвуковых очистителей в лаборатории.

Размер и характеристики устройства ультразвуковой очистки

Понимание того, как работает ультразвуковая очистка, требует понимания размера и характеристик оборудования. Поиск этих чистящих средств в Google покажет их модели и диапазон цен по всей карте. Основные характеристики, которые следует учитывать, включают следующее:

  • Емкости для чистящего раствора. Емкости должны быть из нержавеющей стали; их размер (объем) зависит от размеров очищаемых предметов. Оборудование для ультразвуковой очистки варьируется от небольших настольных устройств до огромных промышленных очистителей объемом несколько галлонов.
  • Ультразвуковые преобразователи, создающие кавитацию и прикрепленные к дну резервуара.
  • Генератор для питания преобразователей
  • Элементы управления от простого двухпозиционного переключателя до сложных микропроцессоров, которые регулируют время очистки, развертку, импульс, дегазацию, температуру, частоту ультразвука, мощность ультразвука, автоматические защитные отключения и многое другое.

Подробнее
Подробнее о выборе функций ультразвуковой очистки.

Для чего нужны ультразвуковые преобразователи?

Есть два основных типа преобразователей; пьезоэлектрический (он же электрострикционный) или магнитострикционный, но их функция одинакова.

Они возбуждаются электрическим током, подаваемым генератором ультразвукового очистителя, для вибрации с ультразвуковыми частотами, которые вызывают вибрацию дна (и боковых сторон резервуара) и служат в качестве мембраны.

Эта вибрация формирует вакуумные пузырьки, которые взрываются (не взрываются) при контакте с предметами в резервуаре ультразвуковой очистки, тем самым освобождая и унося загрязнения.

Подробнее
Прочтите этот пост о пьезоэлектрических и магнитострикционных преобразователях для получения дополнительной информации о различиях.

Как выбрать частоту ультразвуковой очистки

Ультразвук обычно определяется как звук, выходящий за пределы досягаемости человеческого слуха. Ультразвуковая частота определяется как килогерцы (кГц) или тысячи циклов в секунду.

На низких частотах, таких как 25 000 циклов в секунду или 25 кГц, образуются относительно большие пузыри, которые лопаются сильнее, чем пузыри, образующиеся на более высоких частотах, таких как 37, 80 или 130 кГц, которые производят постепенно мягкое очищающее действие.

В качестве примера, радиус кавитационного пузырька, образующегося на частоте 37 кГц, составляет приблизительно 88 микрон. На 80 кГц это 41 микрон.

Небольшое отступление: схлопывание кавитационных пузырьков вызывает ударные волны, исходящие от места схлопывания, и создают температуры, превышающие 10 000 ° F, и давления, превышающие 10 000 фунтов на квадратный дюйм в месте взрыва.

Тем не менее, процесс настолько быстр, что тепловыделение мало и не повреждаются очищаемые детали.Тем не менее, никогда не должен касаться работающего ультразвукового очистителя для проверки, изменения положения или снятия деталей для исследования.

Для удаления сильных загрязнений с прочных деталей, таких как сборные или литые металлы, требуются чистящие средства с меньшей частотой.

Более мягкие металлы, пластмассы и изделия с полированной поверхностью следует очищать с более высокими частотами. Более мелкие пузырьки не только защищают полированные поверхности, но и лучше проникают в труднодоступные места, такие как швы, щели и глухие отверстия.

Подробнее
Узнайте больше о том, как выбрать правильную частоту и мощность ультразвука.

Корзины для ультразвуковой очистки

Ультразвуковые очистители

работают лучше всего, когда кавитационные пузырьки попадают на все поверхности, погруженные в очищающий раствор. Это лучше всего достигается, когда детали подвешены в растворе, а не лежат на дне резервуара для очистки (плохая практика).

В большинстве случаев корзины для ультразвуковой очистки используются для удержания деталей на нужном расстоянии от дна резервуара.Корзины обычно состоят из сетки из нержавеющей стали с сеткой или прочных стенок из нержавеющей стали.

Мелкие детали, такие как винты, можно помещать в корзины с мелкими ячейками, которые либо покоятся в корзине резервуара, либо подвешены в растворе. Очень большие детали можно подвешивать к подвесным опорам на нужную глубину для очистки.

Подробнее
Узнайте, как корзины и аксессуары могут повысить эффективность ультразвуковой очистки.

Какие решения вы можете использовать с ультразвуковым очистителем?

В ультразвуковых очистителях

используются концентраты биоразлагаемых чистящих растворов, специально разработанные для конкретных задач очистки.Выбранный вами раствор для ультразвуковой очистки играет важную роль в успешных операциях ультразвуковой очистки. Чистящие растворы, химикаты или мыло доступны в самых разных формах. <

Подробнее
Для получения подробной информации о выборе правильного чистящего раствора посетите наш блог Советы по выбору раствора для ультразвуковой очистки.

Дополнительные ресурсы по выбору и использованию ультразвуковых очистителей

Прочтите наши советы о том, как выбрать лучший ультразвуковой очиститель.

Ознакомьтесь с этими реальными примерами того, как люди используют ультразвуковые очистители, чтобы:

Если вам нужен очиститель для промышленного использования, обратитесь к разделу 101 по выбору промышленного ультразвукового очистителя.

Если вы предпочитаете видео, посмотрите видеоролики нашего учебного центра по ультразвуковой очистке, чтобы узнать все, что вам нужно знать, чтобы максимально эффективно использовать свои ультразвуковые очистители.

Как работают ультразвуковые очистители: 7 вещей, которые вы должны знать | L&R Производство

Ультразвуковая очистка стала предпочтительным методом профессиональной очистки.Ультразвуковая чистка существует уже 60 лет. Эта передовая и инновационная технология очистки позволила легко удалить грязь, загрязнения, мусор и копоть даже с самых сложных для очистки материалов.

Со времен Второй мировой войны ученые были очарованы концепцией ультразвука. Эти неслышимые звуковые волны, частота которых составляет от 20 000 до 100 000 циклов в секунду, широко используются в различных областях, от военных приложений до медицинских технологий.

Не осталась в стороне и клининговая промышленность.Во всяком случае, ультразвук сейчас доминирует в мире очистки. И это правильно. Вода и другие растворители только на это способны. Но с помощью ультразвуковой технологии вы можете очистить все, от ювелирных изделий до медицинского оборудования и многого другого.

Однако многие люди не совсем понимают, как на самом деле работает ультразвуковая очистка. Вот семь вещей, которые вы должны знать об ультразвуковых очистителях.

Они сделаны из самых разных материалов

В то время как большинство людей знакомы с обычными стиральными машинами, немногие знают устройство ультразвуковой чистящей машины.Ультразвуковой очиститель состоит из трех основных компонентов: резервуара, генератора и преобразователя.

Бак: Машины для ультразвуковой очистки доступны с различными размерами резервуаров. Размер вашей машины будет зависеть от размера и количества предметов, которые вы будете чистить.

Генератор: Электрогенератор преобразует электрическую энергию источника в механическую энергию в виде звуковых волн. Эти звуковые волны состоят из миллионов микроскопических пузырьков.Каждый пузырь наполнен вакуумным эффектом, называемым имплозией. Когда пузырьки схлопываются на очищаемом предмете, они взрываются, удаляя мусор с предмета. Этот процесс называется кавитацией.

Преобразователь: Преобразователь, пожалуй, самый важный компонент устройства для ультразвуковой очистки. Используя электрическую энергию генератора, он генерирует звуки с частотами, которые человеческое ухо не слышит. Обычно это начинается около 40 кГц.

Преобразователь состоит из двух основных частей: частотной пластины и самого преобразователя.В большинстве чистящих машин в качестве активного элемента используются пьезоэлектрические кристаллы. Обычно они располагаются внизу.

Другие функции, такие как таймеры, переключатели контроля температуры и корзины для стоек, доступны для многих моделей. Поэтому перед покупкой машины для ультразвуковой очистки рассмотрите ее особенности и технические характеристики. Убедитесь, что вы выбрали ту, у которой достаточно большой резервуар для ваших нужд.

Как происходит уборка

Когда вы подключаете машину к источнику питания и включаете ее, генератор и преобразователь сразу же приступают к работе.Когда генератор начинает преобразовывать прямой источник энергии в электрическую энергию для преобразователя, преобразователь начинает вибрировать и пульсировать. Он также начинает преобразовывать электрическую энергию в энергию ультразвука.

В результате быстрого движения преобразователь создает высокочастотные звуковые волны сжатия. Это движение в конечном итоге приводит к образованию кавитационных пузырьков, и когда этот процесс происходит, пузырьки проходят через очищающую жидкость, и начинается очистка.

Эти микроскопические пузырьки атакуют деталь, вызывая удаление загрязнения. Интенсивность этого процесса гарантирует, что все, что вы чистите, будет выглядеть как новое.

Частота ультразвуковой очистки

Ультразвук — это все о частоте звука. Ультразвуковая частота измеряется тысячами циклов в секунду. Как правило, ультразвуковые звуки находятся в диапазоне от 20 до 100 кГц. Большая часть ультразвуковой очистки происходит в диапазоне от 40 до 60 кГц.

Уровень частоты определяет вид создаваемой очистки. С высокой частотой образуются маленькие пузырьки, что обеспечивает более бережное и детальное очищающее действие. Если вы хотите удалить обширную грязь и загрязнения, вам следует использовать более низкие частоты. Чем ниже частота, тем больше пузырьки, что позволяет пользователю выполнять более интенсивные и агрессивные действия по очистке.

Существуют различные типы ультразвуковых очистителей

Не все ультразвуковые очистители одинаковы.Давайте посмотрим на несколько различных видов машин ультразвуковой очистки, представленных на рынке.

Промышленные очистители: Как следует из названия, эти очистители являются высококачественными и предназначены для промышленного использования. Таким образом, эти чистящие резервуары либо больше по размеру, либо проектируются по индивидуальному заказу. Точно так же генераторы более надежны, выдают больше мощности, а преобразователи — более высокого класса.

Лабораторные очистители / настольные очистители: Лабораторные или настольные очистители доступны в различных размерах.Они занимают меньше места, чем промышленные пылесосы, и рассчитаны на круглосуточную работу. Обычно они предлагают больше принадлежностей для помощи при очистке.

Малые системы: Эти системы обычно используются в домашних условиях или на малых предприятиях. Они предлагают функциональность более крупных систем, но с меньшей емкостью и меньшим количеством функций.

Не знаете, какой тип вам нужен? Свяжитесь с нами, и член нашей знающей и дружной команды будет рад проконсультировать вас.

Разрушая некоторые мифы

Существует ряд мифов относительно машин для ультразвуковой очистки. Однако многие из них не соответствуют действительности. Вот три самых распространенных и стоящих за ними факта:

Миф 1. Вы не можете использовать алюминий в ультразвуковых аппаратах

Это просто неправда. Фактически, алюминий иногда используется для проверки однородности оборудования для ультразвуковой очистки. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации, чтобы узнать, какие металлы безопасны. Тип чистящего раствора также важен в зависимости от основного металла.

Миф 2: Власть не имеет значения

Некоторые люди думают, что пока у вас есть ультразвуковой аппарат, он будет работать для очистки любого типа пятен или загрязнений. Фактически, есть много переменных, которые влияют на производительность. Например, правильная пропорция ватт на галлон имеет решающее значение для правильного распределения ультразвуковой мощности по резервуару.

Миф 3: Чем дольше вы чистите предмет, тем он становится чище

Это верно для большинства систем очистки, но не для ультразвуковой очистки.Все, что вам нужно, — это выполнить один полный цикл очистки. Как правило, вам не нужно больше повторять циклы, если ваша машина вырабатывает достаточно энергии — и это не принесет особых преимуществ.

Выбор правильного чистящего раствора — первоочередная задача

Процесс очистки начинается с выбора правильного чистящего раствора. Не используйте нестандартный чистящий раствор и ожидайте, что машина будет работать с максимальной эффективностью. Обратите особое внимание и прочтите этикетку, прежде чем покупать чистящий раствор для вашей чистящей машины.Многие растворы на водной основе, но это подходит не для всех целей.

После того, как вы выберете правильный раствор для очистки, соответствующий вашей машине и требованиям, все остальное будет просто. Сначала ополосните предметы, чтобы удалить загрязнения и мусор. Затем поместите предметы, которые нужно очистить, в корзину для принадлежностей и вставьте в резервуар. Включите устройство и начните очистку. Обычный цикл очистки занимает около 10 минут.

Заботьтесь о своем пылесосе

На машины для ультразвуковой очистки

обычно распространяется гарантия производителя сроком до 2.5 лет. Воспользуйтесь гарантией на свою машину, если у вас возникнут какие-либо проблемы.

Однако гарантии могут быть аннулированы, и могут возникнуть дорогостоящие ошибки, если машина используется неправильно или неправильно. Убедитесь, что вы используете его в соответствии со спецификациями производителя, и всегда следуйте инструкциям по эксплуатации.

Есть дополнительные вопросы об ультразвуковых очистителях?

Напишите нам — мы будем рады помочь!

Как работает ультразвуковой очиститель?

Я знаю, что существует множество блогов и информации о том, как использовать ультразвуковой очиститель, какие решения использовать и о других важных аспектах устройства.Но заметили ли вы, как сложно найти информацию о том, как на самом деле работает ультразвуковая очистка? Попробуйте найти «кавитацию» и то, как она работает, а затем посмотрите, сколько для нее существует различных определений. В этом блоге я просто и быстро расскажу об этом. Сначала мы увидим значение кавитации, затем погрузимся в то, как она работает, а затем, наконец, почему она работает. Давайте начнем!

  1. Что такое кавитация?


    Пузырьки — причина того, почему кавитация работает. Подождите, пузыри? Да пузыри! Если задуматься, мы используем пузыри для мытья многих вещей: ванн с пеной, посуды, полов и так далее.Как бы вы ни хотели верить, что химические вещества являются основным источником очистки (хотя в некоторой степени это правда), пузыри — это рабочие по сравнению с химическими веществами, которые являются хозяевами. То же самое и в процессе кавитации. Пузырьки, создаваемые очистителем, воздействуют на очищаемый объект, и химические вещества являются их пассивными боссами. Чтобы быть более научным, определение кавитации — это быстрое образование и схлопывание паровых карманов в текущей жидкости в областях очень низкого давления.
  2. Как работает кавитация?


    Мини-взрывы! Еще раз да, это так просто, ну немного. В пузырьках, созданных кавитацией, внутри нет ничего, что не придает им формы. Это заставляет пузыри взорваться, как только они образовались. В машине используются преобразователи для создания звуковых волн в резервуаре. Эти звуковые волны движутся в жидкости так быстро, что создают небольшие взрывающиеся пузырьки и давление. Эти пузыри и давление — вот как работает кавитация; это позволяет машине создать идеальный резервуар для очистки.
  3. Почему кавитация работает в ультразвуковом очистителе?


    Ультразвуковой очиститель предназначен для эффективной очистки помещенных в него предметов с помощью растворов. Большинство ультразвуковых очистителей разработаны с датчиками, основной платой, платой дисплея и специальными функциями. Все машины для ультразвуковой очистки используют один и тот же процесс — кавитацию.

Как работают датчики ультразвуковой очистки?

Преобразователи для ультразвуковой очистки преобразуют высокочастотный электрический сигнал системы ультразвуковой очистки в звуковые волны в очищающем растворе.Эти системы состоят из ультразвукового генератора, преобразователя и резервуара для чистящего раствора. Низкие частоты от 20 кГц до 160 кГц используются для очистки тяжелых, трудно очищаемых загрязнений с прочных деталей, а более высокие частоты до 2 МГц используются для бережной очистки хрупких деталей.

Ультразвуковой генератор вырабатывает электрический сигнал, напряжение которого изменяется с выбранной ультразвуковой частотой. Когда напряжение подается на пьезоэлектрические кристаллы в преобразователях Kaijo, кристаллы слегка меняют форму.По мере роста и падения напряжения кристаллы удлиняются и укорачиваются. В результате металлическая пластина, прикрепленная к кристаллам, вибрирует в соответствии с ультразвуковой частотой. Когда датчик погружается в очищающий раствор, вибрация металлической пластины создает ультразвуковые волны.

Датчик ультразвуковой очистки Характеристики

Ультразвуковые преобразователи должны генерировать равномерное и постоянное распределение звуковых волн в очищающем растворе, выдерживая при этом вибрации, температуру и очищающее действие ультразвуковой системы очистки.Ультразвуковые звуковые волны создают высокоэнергетические кавитационные пузырьки в чистящем растворе, и хотя эти пузырьки отвечают за очищающее действие, они также могут разъедать материалы, которые не были выбраны должным образом. Чистящий раствор может содержать слабые растворители и может быть нагрет для более быстрой очистки. Ультразвуковые преобразователи должны надежно работать в этой среде.

Корпус датчиков ультразвуковой очистки Kaijo изготовлен из полированной нержавеющей стали 316L, поэтому на датчики не влияет очищающий раствор и они могут противостоять потенциальному питтингу кавитационных пузырьков.Они герметично закрыты и могут работать в чистящих растворах при температуре до 100 градусов по Цельсию. Преобразователи нижнего частотного диапазона доступны на 600 Вт и 1200 Вт, в то время как более высокочастотные блоки могут работать до 1200 Вт. Относительно высокие номинальные мощности гарантируют, что все части резервуара для чистящего раствора получают равномерный уровень ультразвуковых волн.

Типы датчиков ультразвуковой очистки

В зависимости от применения очистки и различных требуемых видов очистки можно использовать датчики погружного, привинчиваемого или навесного типа.Погружные ультразвуковые преобразователи представляют собой независимые блоки и являются наиболее гибкими в своем применении. Блоки с болтовым креплением предназначены для полупостоянного размещения на баке для очистки, а установленные блоки интегрированы в бак. Каждый тип функционально одинаков, но способ монтажа зависит от того, как будет использоваться система ультразвуковой очистки.

Для очистки существующих резервуаров наиболее подходящими являются датчики погружного типа или с болтовым креплением.Погружной тип более гибок и может быть помещен в разные резервуары, или для одного и того же резервуара могут использоваться разные преобразователи. Эти погружные преобразователи просто прикрепляются к ультразвуковому генератору с помощью кабеля, а затем их можно перемещать и помещать в очищающий раствор без какой-либо процедуры установки. Преобразователь с болтовым креплением больше подходит для очистки одного конкретного типа. Если регулярно чистить одни и те же детали, частота, мощность и чистящие баки остаются неизменными.В этом случае преобразователи можно прикрутить к резервуарам и оставить там. Преобразователи могут быть установлены вдоль стенок резервуаров или на дне.

Навесные преобразователи

часто интегрируются в систему «под ключ», которую клиенты могут купить для конкретного применения. Эти системы менее гибкие, но все необходимое функционально согласовано и включено в пакет «под ключ» и предлагает экономичное решение.

Независимо от требований к очистке, Kaijo может помочь клиентам выбрать ультразвуковые изделия, такие как генераторы и преобразователи, или порекомендовать комплексные системы, которые удовлетворят их потребности.Свяжитесь с Kaijo для получения бесплатной консультации и предложения по телефону 408 675-5575.

Как работает ультразвуковой очиститель? Передовой опыт и использование

Можно ли использовать ультразвуковой очиститель для очистки или снятия краски с миниатюр или моделей? Как работает ультразвуковой очиститель? Ультразвуковые очистители используют звуковые волны, передаваемые через жидкость (обычно воду), которая быстро «счищает» грязь или другие нежелательные частицы с поверхностей объектов.

В этой статье, я объясню, как работает ультразвуковой очиститель и почему вы должны абсолютно попробовать его для своего хобби!


Для чего подходят ультразвуковые очистители?

Все!

Нет, не совсем.

Но ультразвуковые очистители полезны для очистки многих вещей, с которыми вам, возможно, придется поработать во время хобби.

Удалите краску со старых миниатюр с помощью ультразвукового очистителя.

СВЯЗАННЫЕ: 7 ЛУЧШИХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ОЧИСТИТЕЛЕЙ ДЛЯ БЕЗОПАСНЫХ ЩЕТК

В ультразвуковых очистителях

используются так называемые «кавитационные пузыри» , излучаемые высокочастотными волнами давления от звуковых преобразователей.

Энергия волн создает микроскопические силы, которые нарушают целостность загрязняющих веществ, которые прилипают к таким материалам, как резина, керамика, пластик, металл и стекло.

Для ухода за ювелирными изделиями бесценен ультразвуковой очиститель! Подробнее об ультразвуковой чистке ювелирных изделий читайте здесь.

Для любителей миниатюр или мелкомасштабных моделей это особенно полезно, потому что вы можете очистить почти все, что вам нужно, включая аэрографы, инструменты, инструменты и даже ваши модельные комплекты (например, перед сборкой).

Загрязненные керамические поддоны очищайте в ультразвуковой ванне!

Как работает ультразвуковой очиститель?

Вот 5 ключевых элементов модели , как работает ультразвуковая очистка .Объедините эти элементы вместе, и вы получите мощную и эффективную чистящую машину.

  1. Жидкость
  2. Звук
  3. Пузырьки
  4. Сила
  5. Нагрев

1.

Жидкость

Для процесса очистки необходимо использовать воду или любую негорючую жидкость в ванне ультразвукового очистителя. Совет по безопасности: спирт не рекомендуется использовать в стандартном ультразвуковом очистителе (источник №1 и №2).

2.

Звук

Преобразователь звука передает высокочастотный звук (например, ультразвук, который слишком высок, чтобы мы могли его услышать) в ванну с жидкостью. Ультразвуковой очиститель с электрическим приводом может иметь один или несколько преобразователей звука в качестве источника ультразвуковой энергии.

3.

Пузырьки

Пузыри, много пузырьков — это ключ к тому, как ультразвуковая очистка выполняет свою работу. Звуковые волны в жидкости создают эти пузырьки, образуя так называемые «кавитационные пузыри» в ванне с жидкостью.Эти пузырьки очищают поверхность вашего объекта, продукта, миниатюры или модели и т. Д.

4.

Усилие

В зависимости от ультразвукового очистителя пузырьки могут быть большими или маленькими, в зависимости от звуковой частоты и энергии, излучаемой в очиститель. Размер пузыря определяет глубину и агрессивность процесса очистки. Маленькие пузыри могут попасть в небольшие узкие места, но на поверхность прикладывают меньше силы . Это отлично подходит для деликатных деталей, таких как украшения или аэрограф.

5.

Тепло

Тепло, выделяемое вибрацией ультразвукового очистителя, также способствует процессу очистки. Тепло особенно полезно для растворения и удаления масел, смазок и других гидрофобных химикатов. Некоторые ультразвуковые очистители имеют встроенные нагреватели , другие просто используют звуковую энергию для естественного нагрева ванны с жидкостью.


Какую жидкость использовать в ультразвуковом очистителе?

Это очень частый вопрос. Практически всегда используйте воду или любую негорючую жидкость.По соображениям безопасности не используйте спирт, например изопропиловый спирт (IPA), в непромышленных стандартных ультразвуковых очистителях (вот почему).

Я знаю, что люди используют IPA в ультразвуковом очистителе, демонстрируя, как использовать IPA для очистки или снятия миниатюр или для мытья смоляных 3D-отпечатков, но это опасно без принятия надлежащих мер предосторожности.

Продолжайте читать, чтобы получить дополнительную информацию о передовых методах работы и о том, как использовать ультразвуковой очиститель.

Существуют специализированные ультразвуковые очистители, взрывозащищенные.Они отводят пары и защищают пользователей и имущество, удерживая летучую жидкость и пары.

Будьте осторожны при выборе того, что использовать в ультразвуковых очистителях.

Вода — лучшая текучая среда для использования в ультразвуковой очистке.

Добавление мыла также может помочь очистить детали, модели и другие предметы.

Наконец, не забудьте сполоснуть ванну, чтобы плесень и другой мусор не накапливались в ванне для ультразвуковой очистки.


Использование ультразвукового очистителя

Ультразвуковой очиститель удивительно универсален!

Обычные вещи, которые можно чистить с помощью ультразвуковой очистки:

  • Аэрограф
  • Перьевые ручки
  • Ювелирные изделия (предметы моды)
  • Инструменты для лепки
  • Модели и миниатюры (например, раскраска полосой, подготовка деталей перед покраской)
  • И многое другое !

Конечно, он используется во многих отраслях, например.г., больницы, фабрики, мастерские и лаборатории. Но для любителя ультразвуковой очиститель отлично подходит, потому что его можно использовать для очистки множества материалов.

Поскольку ультразвуковой очиститель использует звуковые волны, это безопасный способ удаления загрязнений с деликатных частей из различных материалов, включая металл, пластик, отвержденную смолу, стекло, резину и керамику.

Из использования ультразвуковых чистящих средств вы, возможно, заметили, что они используются для чистки ювелирных изделий или перьевых ручек.

Ультразвуковые очистители работают бесшумно, несмотря на то, что они используют звуковую энергию.

Конечно, вы можете нанять профессионала для чистки ваших инструментов или других вещей, но почему? Просто используйте ультразвуковой очиститель у себя дома.

Для удаления краски с миниатюр или очистки деталей из полимера, напечатанных на 3D-принтере, ультразвуковой очиститель — отличный инструмент.

Но….

Чтобы смыть смолу с деталей, напечатанных на 3D-принтере, помните, что IPA следует использовать с осторожностью в ультразвуковой очистке.И дым / пар, и жидкость легко воспламеняются, и ультразвуковой очиститель нагревает любую жидкость, находящуюся в резервуаре.

Если вы все-таки используете IPA в ультразвуковой очистке, обеспечьте вентиляцию пространства вокруг резервуара для испаряющихся паров (которые являются легковоспламеняющимися) и никогда не оставляйте систему без присмотра.


Стоят ли ультразвуковые очистители?

Это отличный вопрос, который я затронул в другом посте (см. Раздел о снятии краски с миниатюр).

Ультразвуковой очиститель найдет множество применений.

Да, оно того стоит. Многие инструменты, которые регулярно используют моделист или художник-миниатюрист, требуют ухода. Это означает, что ваши кисти, инструменты для лепки, детали аэрографа и другие инструменты должны быть чистыми.

Экологичные зубные щетки для очистки (хорошая альтернатива ультразвуковой очистке)

Конечно, вы можете отнести их к кухонной раковине и вытереть. Я делал это годами. Я даже посвятил этой задаче несколько старых зубных щеток.Вот несколько дешевых экологически чистых кистей, которые я нашла.

Однако, если вы художник миниатюр или лепщик, ультразвуковая очистка может значительно упростить работу для вас.

Прочтите почему!


Основные преимущества использования ультразвукового очистителя

Ультразвуковой очиститель дает 5 основных преимуществ:

  1. Простота обслуживания
  2. Потребляет мало электроэнергии
  3. Экономит время
  4. Не требует много места (небольшая занимаемая площадь)
  5. Универсальные возможности очистки
Эти камешки прекрасно поддаются очистке в ультразвуковой ванне.

Требуется ли тепло в моем ультразвуковом очистителе?

Это вопрос, который я слышал на различных форумах в сообществе любителей.

Ответ может быть.

Ультразвуковые очистители со встроенными нагревателями обычно дороже. Хотя, конечно, некоторые из более мелких чистящих средств с подогревом более доступны.

Большинство ультразвуковых очистителей естественным образом нагревают жидкость в своих ваннах. Спроецированная звуковая энергия проходит через жидкость, а тепло выделяется за счет трения между вибрирующими частицами.

Некоторые ультразвуковые очистители имеют встроенные нагреватели. Они немедленно повышают температуру ванны с жидкостью.

Тепло выполняет две функции:

  1. Любой растворенный в жидкости газ (обычно вода) вытесняется. Это также известно как дегазация , вызванная нагревом. Когда вы приблизитесь к точке кипения (100 ° C для воды на уровне моря), будет удалено почти всего растворенного в жидкости газа.
  2. На этом этапе мыло и моющие средства могут работать лучше.Тепло также улучшает способность водного мыла растворять твердые частицы, грязь и другие загрязнения.

Как лучше всего разместить детали в ультразвуковом очистителе?

В ультразвуковой очиститель детали рекомендуется помещать в корзину или держатель, чтобы детали не доходили до пола.

Размещение деталей на дне ультразвукового резервуара аналогично тому, как если бы вы положили руку на диафрагму динамика и пытались слушать музыку. Это приглушает и искажает звук.

На самом деле это не очень хороший пример. Для достижения наилучших результатов детали должны быть приподняты над полом ультразвукового очистителя.

То же самое с деталями, лежащими на полу ультразвукового очистителя. Деталь, например модель, миниатюра или другой объект на полу пылесоса, не позволит преобразователям звука создавать надлежащие вибрации в ванне.

Лучший способ разместить детали внутри ультразвукового очистителя — это поместить их в корзину с небольшой площадью поверхности, которая соприкасается со стенками или дном ванны.

В более дорогих ультразвуковых очистителях высокого класса используются металлические корзины, подобные этой.

Обратите внимание, что некоторые пластиковые корзины могут поглощать энергию волн, снижая эффективность вашего ультразвукового очистителя.


Сколько деталей можно очистить в резервуаре для ультразвуковой очистки?

Вот общие рекомендации о том, сколько деталей и сколько деталей вы можете одновременно очищать в ультразвуковой очистителе.

Общая площадь объекта (-ов) (измеренная в квадратных дюймах или сантиметрах) не должна превышать объем резервуара (измеренный в кубических дюймах или сантиметрах).

Мне понадобится бак побольше

Рекомендуемый размер соотношения бака к детали таков, чтобы между сторонами бака было более 1,5 дюймов (или около 3,75 см) и не менее 2 дюймов жидкости под деталью (которая должна находиться в корзине). .

Такое расположение обеспечит наиболее тщательные и эффективные результаты очистки ультразвуковым очистителем.

Наскальная живопись начинается с чистой поверхности.

Заключительное слово

Вы ищете более быстрый и простой способ чистки ваших моделей, миниатюр, аэрографов или других хобби-инструментов? Вы ювелир, масштабный моделист или скульптор? В таком случае ультразвуковой очиститель может быть именно тем инструментом, который вам подойдет.Они недорогие, прочные и простые в использовании.

Ознакомьтесь с лучшими ультразвуковыми очистителями, рекомендованными любителями.

Из-за своего относительно небольшого размера они могут разместиться на вашем рабочем столе или рядом с вашим рабочим местом. Они практически не производят шума, работают тихо, а некоторые модели имеют регулируемые таймеры и настройки выходной мощности.

Попробуйте!

Нравится ваш визит? Присоединяйтесь к материальному дню

Бесплатная рассылка с ежемесячными обновлениями (без спама)

Оставьте комментарий ниже! Следуйте в Twitter, Instagram, и Facebook.

Получите БЕСПЛАТНЫЙ набор фотофон для миниатюрной фотографии в магазине.

Нравится:

Нравится Загрузка …

10 главных фактов о машине для ультразвуковой очистки — Sonic Soak

Знаете ли вы, что уборка играет жизненно важную роль в поддержании нашего здоровья и продуктивности?

Одна истина, от которой мы не можем убежать, заключается в том, что мытье и чистка — непростая задача для всех, особенно когда дело доходит до удаления микробов и других загрязнений с объекта.

Но что, если есть инструмент для уборки, который сделает уборку за вас, пока вы сидите, расслабляетесь и смотрите? Ультразвуковая очистительная машина может быть подходящим инструментом для очистки, который вам нужен, чтобы облегчить стресс, связанный с уборкой в ​​вашем доме и офисе. Вот почему:

Читайте дальше, чтобы узнать больше об ультразвуковой очистительной машине!

Возможно, вас также заинтересует: Какое решение следует использовать с моей машиной для ультразвуковой очистки?
СОДЕРЖАНИЕ:


Что такое ультразвуковой?

Ультразвук — это наука, которая включает спектр звуковых частот, которые не слышны человеческому слуху.Частота колеблется от почти 20 000 до 100 000 циклов в секунду. Более низкие и высокие частоты имеют разный эффект и иногда используются для специальных приложений.

Использование ультразвука началось после Первой мировой войны, но датчики были слабыми, поэтому ультразвуковая очистка практически не использовалась. Однако в 1960-х годах ситуация начала меняться, поскольку были доступны более совершенные преобразователи для более эффективных и более сильных ультразвуковых очистителей .

Сегодня современные технологии породили изобретение более надежной и эффективной машины для ультразвуковой очистки.

Что такое ультразвуковая чистящая машина?

Ультразвуковой очиститель — это устройство, которое очищает предметы с помощью ультразвука и воды или подходящего чистящего растворителя .

Кроме того, это может быть машина, которая предлагает полное и быстрое удаление грязи, микробов и других загрязнений с предметов, помещенных в резервуар с водой, который взволнован звуковыми волнами высокой частоты.

Ультразвуковые очистители не созданы равными.Есть некоторые и большего размера, но вы также можете получить портативный ультразвуковой аппарат .

Все они служат одной цели — уборке, но иногда удовлетворяют разные, специфические потребности.

Что нужно знать об ультразвуковых очистителях

1. Материалы, из которых состоит машина для ультразвуковой очистки

  • Алюминий или нержавеющая сталь — большинство очистителей изготовлено из любого из этих материалов, что делает машины для ультразвуковой очистки долговечными и долговечными.
  • Бак — многие очистители поставляются с баком. Каждый бак различается по размеру и вмещает разные галлоны растворителя. Есть и без танков. Для их использования вам понадобится таз или раковина. Sonic Soak — прекрасный тому пример.
  • Пьезокерамические преобразователи — они всегда находятся на дне или сбоку резервуара
  • Таймеры и регуляторы температуры — эта функция есть не во всех моделях
  • Выключатель и выключатель — присутствует во всех моделях.Некоторые модели предлагают автоматическое отключение
  • Drainer — не все ультразвуковые машины имеют эту функцию, но для тех, которые имеют, сливное устройство помогает слить раствор после очистки
  • Электрическая энергия — питает преобразователи. Большинство ультразвуковых очистителей работают при средней мощности от 50 до 100 Вт на галлон.
  • Стойка или корзина — помогает предотвратить появление царапин и повреждений при чистке вашего предмета.
  • Режимы работы — некоторые машины для ультразвуковой очистки имеют режимы развертки, которые дают небольшие колебания частоты, и импульсный режим, который увеличивает мощность ультразвука.

Обратите внимание, что при покупке ультразвукового аппарата следует учитывать размер бака и корзины. Выбирайте размер в соответствии с предметами, которые вы хотите мыть и чистить.

2. Механизм очистки

После того, как шнур питания машины для ультразвуковой очистки подключен к источнику питания и машина включена, датчик начинает менять размер почти мгновенно. Затем он преобразует электрическую энергию в энергию ультразвука.

Из-за возбуждения преобразователь увеличивается в размерах, создает высокочастотные звуковые волны сжатия, что приводит к быстрому образованию и схлопыванию кавитационных пузырьков.

По мере того, как волны сжатия продолжаются, кавитационные пузырьки будут увеличиваться в размерах, и когда они достигнут определенного размера и не могут больше сохранять свою форму, пузырьки перемешиваются через жидкость, разворачивая ее.

Эти пузыри ударяются о предметы в резервуаре, вызывая пыль, грязь, микробы, масло, пигменты и другие загрязнения, которые могли прилипнуть к предметам, чтобы оторваться.То же самое происходит, когда вы помещаете портативный ультразвуковой аппарат в раковину или таз с водой.

3. Частота

Частота ультразвуковых волн измеряется тысячами циклов в секунду и является одним из определяющих факторов размера кавитационного пузырька. Высокие частоты образуют маленькие пузырьки, которые обеспечивают бережное очищение.

С другой стороны, низкая частота порождает сравнительно большие пузыри, которые схлопываются внутрь очень внезапно и сильно.Визуально различить размеры пузырей практически невозможно.

Это означает, что если вы хотите удалить грязь и другие загрязнения с прочных и долговечных предметов, вам понадобится ультразвуковая машина с меньшей частотой. Но если вы хотите мыть и чистить деликатные и мягкие предметы, такие как украшения и продукты питания, вам понадобится ультразвуковой очиститель с более высокими частотами.

Они также являются идеальным средством для чистки предметов с ограниченным пространством. Но частота 40 кГц обычно подходит для большинства приложений.Если вы хотите добиться больших успехов или вам нужен портативный ультразвуковой аппарат, подумайте о двухчастотном ультразвуковом очистителе, если вы собираетесь чистить различные предметы.

4. Его ультразвуковая мощность

Я уже говорил ранее, что большинство машин для ультразвуковой очистки работают при мощности 50 Вт — 100 Вт на галлон. Увеличение мощности очистителя вызывает увеличение количества пузырьков, образующихся в процессе кавитации.

По мере увеличения мощности очистка машины ускоряется.Однако у этого есть предел. Как только вы превысите лимит мощности, вы рискуете повредить очищаемые предметы, а также потратить впустую энергию.

Приятно знать, что мощность описывается по-разному, когда она относится к ультразвуковой очистке. Есть мощность ультразвука, о которой шла речь выше.

Кроме того, у нас есть общая мощность, которая приводит в действие все устройство, и пиковая мощность, которая представляет собой мощность ультразвука, генерируемую на пике звуковой волны.

5. Различия в ультразвуковых очистителях

Машины для ультразвуковой очистки бывают разных категорий.Их:

Промышленный сверхмощный тип — В эту категорию входят более тяжелые составные преобразователи и надежные генераторы, которые генерируют большую мощность на преобразователи. Их резервуары изготовлены из сверхпрочной сварной нержавеющей стали, а генератор отделен от резервуара. Эти типы ультразвуковых очистителей в основном используются для промышленной очистки и очень эффективны.

Настольные очистители для небольших лабораторий — Они также имеют тяжелые преобразователи, но не такие, как промышленные устройства для тяжелых условий эксплуатации.Генераторы лучше и эффективнее очищают лабораторное стекло и мелкие предметы. Также генераторы встроены в тот же корпус, что и танк. Несмотря на то, что они могут использоваться в течение длительного времени, их не следует использовать для производственной очистки, потому что они не рассчитаны на работу в режиме 24/7.

Маленькие игрушечные системы — Их можно назвать портативными ультразвуковыми аппаратами. Sonic Soak — хороший пример этой категории ультразвуковых очистителей. Это легкие чистящие машины с простыми генераторами и небольшими преобразователями.Эта категория используется для стирки и чистки ювелирных изделий, детских игрушек, одежды и пищевых продуктов, таких как овощи, фрукты, мясо и многое другое.

6. Чистящие растворы

Это, вероятно, фактор, который в большинстве случаев игнорируется; тем не менее, это один из важных факторов, которые необходимо учитывать при использовании машины для ультразвуковой очистки.

Учитывайте характеристики жидкости, которую вы хотите использовать. Не покупайте чистящий раствор и не наливайте его в машину для ультразвуковой очистки, не присмотревшись к нему поближе. Как правило, большинство чистящих средств имеют водную основу. Но вы можете использовать другие чистящие растворы, чтобы ускорить процесс очистки.

Убедитесь, что вы выбираете раствор, который не имеет чрезмерно высокого или низкого поверхностного натяжения. Убедитесь, что раствор удаляет грязь и удерживает ее в растворе. Также убедитесь, что жидкость безопасна в использовании. Он не должен быть слишком щелочным или кислым, а должен быть примерно нейтральным.

Кроме того, любой очищающий раствор, который вы хотите использовать, должен хорошо смешиваться с водой и также должен быстро дегазироваться.В портативных ультразвуковых и других более крупных аппаратах дегазация занимает от трех до четырех секунд.

Если вы собираетесь использовать ультразвуковой очиститель для пищевых продуктов, рекомендуется использовать воду. Однако, если он будет использоваться для очистки железа или других материалов, которые могут ржаветь, убедитесь, что в чистящем растворе содержится ингибитор ржавчины, предотвращающий ржавление предметов после очистки.

В качестве альтернативы, вы можете избавить себя от стресса при поиске идеального раствора для ультразвуковой очистки для использования, обратившись к производителю чистящей машины.

7. Время очистки

Обычно время очистки портативных ультразвуковых аппаратов и других ультразвуковых очистителей сильно различается. Это зависит от того, насколько грязный предмет или деталь. Не все предметы можно очистить в достаточной степени за несколько секунд.

Обычный пробный период может составлять от 2 до 10 минут. Для тщательного и полного удаления загрязнений может потребоваться более чем однократная ультразвуковая очистка.

Есть машины с меньшим временем цикла, а есть машины с большей продолжительностью цикла, что подходит для людей, которым нужна машина, которая требует минимального контроля.

8. Процедура ультразвуковой очистки

Для обеспечения эффективной очистки может потребоваться выполнение некоторых надлежащих процедур очистки.

Есть несколько шагов, которым вы можете следовать, но пропуск определенного шага зависит от природы предметов и степени их загрязнения. Как правило, процедуры ультразвуковой очистки:

  1. Предварительное ополаскивание — Этот шаг выполняется в ситуации, когда необходимо удалить большое количество загрязнений.Теплая вода используется для удаления большого количества мусора и загрязнений с вещей.
  2. Поместите предметы в ультразвуковой резервуар. — Это шаг, который нельзя пропустить. Ополоснув предметы, положите их в емкость. Это нужно делать упорядоченно. Вы можете использовать корзину вместо того, чтобы класть предметы непосредственно в резервуар. Для портативных ультразвуковых аппаратов, таких как Sonic Soak, без резервуаров вы можете положить свои предметы в раковину и очистить ее.
  3. После ультразвуковой очистки — вы можете пропустить этот шаг, если используете подходящую жидкость.

9. Машины для ультразвуковой чистки всех предметов могут очищать


Применение ультразвуковых очистителей обширно. Его можно использовать для мытья и чистки пищевых продуктов, детских игрушек, ювелирных изделий, хирургических инструментов, бытовых инструментов, хрупких материалов и массивных деталей двигателя.

Кроме того, существует портативный ультразвуковой аппарат, который помогает стирать и чистить одежду.Их можно использовать вместо стиральных машин, поскольку некоторые пользователи считают их эффективными.

10. Как ухаживать за ультразвуковыми очистителями?

В настоящее время на большинство машин ультразвуковой очистки предоставляется гарантия от одного до двух лет, которая может быть аннулирована, если пользователи не соблюдают определенные условия. Вот несколько советов по обслуживанию, которые помогут вам использовать ультразвуковой очиститель на всю жизнь:

  • Не используйте его, когда уровень раствора слишком низкий. Это может повредить датчик
  • Не наклоняйте раствор, чтобы он не врезался в устройство
  • Не позволяйте инструменту касаться дна резервуара, это может поцарапать или травить устройство
  • Не используйте растворы с высоким содержанием щелочей или кислот.
  • Убедитесь, что устройство для ультразвуковой очистки не стоит на мокрой поверхности, влажном полотенце или одежде.
  • Обеспечение надлежащего обслуживания чистящей машины может помочь вам добиться максимальной производительности.

Заключение об ультразвуковой машине для очистки

Если вам нужен портативный ультразвуковой аппарат или мощный промышленный аппарат, на рынке вы найдете различные модели.

10 самых важных вещей, которые нужно знать об ультразвуковой очистительной машине, предоставили вам надежную информацию, которая, я считаю, должна помочь вам сделать идеальный выбор при выборе лучшего ультразвукового очистителя для удовлетворения ваших потребностей в очистке.

Ультразвуковая очистка: фундаментальная теория и применение

Аннотация

Презентация, описывающая теорию ультразвука и то, как ультразвуковая технология применяется для точной очистки. В этой презентации будет рассмотрено значение и применение ультразвука в прецизионной очистке, а также будут описаны оборудование для ультразвуковой очистки и его применение. Параметры процесса ультразвуковой очистки будут обсуждены вместе с процедурами правильной работы оборудования ультразвуковой очистки для достижения максимальных результатов.

Введение

Технология очистки находится в состоянии изменений. Обезжиривание паром с использованием хлорированных и фторированных растворителей, долгое время являвшееся стандартом для большей части промышленности, постепенно отменяется в интересах экологии нашей планеты. В то же время требования к очистке постоянно растут. Чистота стала важной проблемой во многих отраслях промышленности, которых никогда не было в прошлом. В таких отраслях, как электроника, где чистота всегда была важна, она стала более важной для поддержки растущих технологий.Кажется, что каждый прогресс в технологии требует все большего и большего внимания к чистоте для своего успеха. В результате перед индустрией уборки встала задача обеспечить необходимую чистоту, и это было сделано за счет быстрых инноваций за последние несколько лет. Многие из этих достижений связаны с использованием ультразвуковой технологии. Промышленность по очистке в настоящее время пытается заменить обезжиривание с использованием растворителей альтернативными «экологически чистыми» средствами очистки. Несмотря на то, что доступны заменители химикатов на водной, полуводной и нефтяной основе, они часто несколько менее эффективны в качестве чистящих средств, чем растворители, и могут не работать должным образом в некоторых применениях, если не будет добавлено повышение механической энергии для обеспечения требуемых уровней чистоты.Ультразвуковая энергия в настоящее время широко используется в критических условиях очистки, как для ускорения, так и для усиления очищающего эффекта альтернативных химикатов. Эта статья предназначена для ознакомления читателя с базовой теорией ультразвука и с тем, как можно наиболее эффективно применить ультразвуковую энергию для улучшения различных процессов очистки.

Что такое «Ультразвук?»

Ультразвук — это наука о звуковых волнах, выходящих за пределы человеческого восприятия. Частота звуковой волны определяет ее тон или высоту.Низкие частоты производят низкие или басовые тона. Высокие частоты производят высокие или высокие тона. Ультразвук — это звук с такой высокой частотой, что человеческое ухо не может его услышать. Частоты выше 18 килогерц обычно считаются ультразвуковыми. Частоты, используемые для ультразвуковой очистки, варьируются от 20 000 циклов в секунду или килогерц (кГц) до более 100 000 кГц. Чаще всего для промышленной очистки используются частоты от 20 до 50 кГц. Частоты выше 50 кГц чаще используются в небольших настольных ультразвуковых очистителях, например, в ювелирных магазинах и стоматологических кабинетах.

Теория звуковых волн

Чтобы понять механику ультразвука, необходимо сначала иметь базовое представление о звуковых волнах, о том, как они генерируются и как проходят через проводящую среду. Словарь определяет звук как передачу вибрации через упругую среду, которая может быть твердым телом, жидкостью или газом. Генерация звуковой волны — Звуковая волна возникает, когда одиночное или повторяющееся смещение генерируется в проводящей звук среде, например, в результате «сотрясения» или «вибрационного» движения.Смещение воздуха конусом радиодинамика — хороший пример «вибрационных» звуковых волн, генерируемых механическим движением. Когда диффузор динамика движется вперед и назад, воздух перед диффузором попеременно сжимается и разрежается, создавая звуковые волны, которые распространяются по воздуху до тех пор, пока не рассеются. Мы, вероятно, больше всего знакомы со звуковыми волнами, генерируемыми попеременным механическим движением. Есть также звуковые волны, которые создаются единичным «ударным» событием. Примером может служить гром, который возникает, когда воздух мгновенно изменяет объем в результате электрического разряда (молния).Другим примером сотрясения может быть звук, создаваемый при падении деревянной доски лицом на цементный пол. Ударные явления — это источники единственной волны сжатия, исходящей от источника.

Природа звуковых волн

На приведенной выше диаграмме используются витки пружины, похожие на игрушку Slinky, для представления отдельных молекул звукопроводящей среды. На молекулы в среде влияют соседние молекулы так же, как витки пружины влияют друг на друга.Источник звука в модели слева. Сжатие, создаваемое источником звука при его движении, распространяется по длине пружины, поскольку каждый соседний виток пружины толкает своего соседа. Важно отметить, что, хотя волна проходит от одного конца пружины к другому, отдельные витки остаются в своих относительных положениях, смещаясь сначала в одну сторону, а затем в другую по мере прохождения звуковой волны. В результате каждая катушка сначала является частью сжатия, когда она толкается к следующей катушке, а затем частью разрежения, когда она удаляется от соседней катушки.Примерно так же любая точка в звукопроводящей среде поочередно подвергается сжатию, а затем разрежению. В точке сжатия давление в среде положительное. В точке разрежения давление в среде отрицательное.

Кавитация и имплозия

В упругих средах, таких как воздух и большинство твердых тел, при передаче звуковой волны происходит непрерывный переход. В неэластичных средах, таких как вода и большинство жидкостей, существует непрерывный переход, пока амплитуда или «громкость» звука относительно невелика.Однако по мере увеличения амплитуды величина отрицательного давления в областях разрежения в конечном итоге становится достаточной, чтобы вызвать разрушение жидкости из-за отрицательного давления, вызывая явление, известное как кавитация. Кавитационные «пузыри» образуются в местах разрежения, когда жидкость разрывается или разрывается из-за отрицательного давления звуковой волны в жидкости. По мере прохождения волновых фронтов кавитационные «пузыри» колеблются под действием положительного давления, постепенно увеличиваясь до нестабильных размеров.Наконец, резкое схлопывание кавитационных «пузырей» приводит к взрывам, которые вызывают излучение ударных волн из мест схлопывания. Коллапс и сжатие бесчисленных кавитационных «пузырей» в жидкости, активируемой ультразвуком, приводит к эффекту, обычно ассоциируемому с ультразвуком. Было подсчитано, что в местах схлопывания кавитационных пузырьков возникают температуры, превышающие 10 000 ° F, и давления, превышающие 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Преимущества использования ультразвука в процессах очистки и ополаскивания Очистка в большинстве случаев требует растворения загрязнителя (как в случае растворимого грунта), вытеснения (как в случае нерастворимого грунта) или одновременного растворения и вытеснения (как в случае нерастворимых частиц, удерживаемых растворимым связующим, таким как масло или жир).Механический эффект ультразвуковой энергии может способствовать как ускорению растворения, так и перемещению частиц. Ультразвук полезен не только при очистке, но и при ополаскивании. Остатки чистящих химикатов быстро и полностью удаляются ультразвуковой промывкой. При удалении загрязнителя путем растворения необходимо, чтобы растворитель контактировал с загрязнением и растворял его. Операция по очистке происходит только на границе раздела между химическим составом очистки и загрязнителем.(Рисунок 1)

Рисунок 1

По мере того, как химический состав очистки растворяет загрязнитель, на границе раздела между свежим чистящим химическим составом и загрязнителем образуется насыщенный слой. Как только это произошло, действие по очистке прекращается, поскольку насыщенный химический состав больше не может атаковать загрязнитель. Свежий химический состав не может добраться до загрязнителя. (Рисунок 2)

Рисунок 2

Ультразвуковая кавитация и имплозия эффективно вытесняют насыщенный слой, позволяя свежему химическому составу вступить в контакт с загрязняющими веществами, которые необходимо удалить.Это особенно полезно при очистке неровных поверхностей или внутренних проходов. (Рисунок 3)

Рисунок 3

Ультразвук Скорости очистки путем растворения

Некоторые загрязнители состоят из нерастворимых частиц, которые слабо прикреплены и удерживаются на месте ионными или когезионными силами. Эти частицы нужно только сместить в достаточной степени, чтобы устранить силы притяжения. (Рисунок 4)

Рисунок 4

Кавитация и имплозия в результате ультразвуковой активности вытесняют и удаляют плохо удерживаемые загрязнения, такие как пыль, с поверхностей.Для того чтобы это было эффективным, необходимо, чтобы связующая среда могла смачивать удаляемые частицы. (Рисунок 5)

Рисунок 5

Комплексные загрязнители

Загрязнения, конечно, также могут быть более сложными по своей природе, состоящими из комбинированных почв, состоящих как из растворимых, так и из нерастворимых компонентов. Эффект ультразвука в этих случаях практически такой же, поскольку механическое микровмешивание помогает ускорить как растворение растворимых примесей, так и перемещение нерастворимых частиц.Также было продемонстрировано, что ультразвуковая активность ускоряет или усиливает эффект многих химических реакций. Вероятно, это вызвано в основном высокими уровнями энергии, создаваемыми в местах взрыва при высоких давлениях и температурах. Вполне вероятно, что превосходные результаты, достигаемые во многих операциях ультразвуковой очистки, могут быть, по крайней мере, частично связаны с эффектом сонохимии.

Улучшенный процесс

На приведенных выше рисунках поверхность очищаемой детали представлена ​​плоской.В действительности поверхности редко бывают плоскими, вместо этого они состоят из холмов, долин и извилин любого описания. На рисунке 6 показано, почему ультразвуковая энергия оказалась более эффективной для улучшения очистки, чем другие альтернативы, включая промывку распылением, чистку щеткой, турбуляцию, перемешивание воздухом и даже электроочистку во многих областях применения. Особого внимания заслуживает способность ультразвука проникать внутрь и способствовать очистке внутренних поверхностей сложных деталей.

Рисунок 6

Ультразвуковое оборудование

Для ввода ультразвуковой энергии в систему очистки требуется ультразвуковой преобразователь и ультразвуковой источник питания или «генератор».«Генератор подает электрическую энергию на желаемой ультразвуковой частоте. Ультразвуковой преобразователь преобразует электрическую энергию от ультразвукового генератора в механические колебания.

Ультразвуковой генератор

Ультразвуковой генератор преобразует электрическую энергию из линии, которая обычно представляет собой переменный ток при 50 или 60 Гц в электрическую энергию на ультразвуковой частоте.Это достигается разными способами различными производителями оборудования.Почти все современные ультразвуковые генераторы используют твердотельную технологию.

В технологии ультразвуковых генераторов было сделано несколько относительно недавних нововведений, которые могут повысить эффективность оборудования для ультразвуковой очистки. К ним относятся выходные сигналы прямоугольной формы, медленно или быстро включающие и выключающие ультразвуковую энергию и модулирующие или «качающие» частоту выходного сигнала генератора вокруг центральной рабочей частоты. В самых современных ультразвуковых генераторах предусмотрена возможность настройки множества выходных параметров для настройки выходной энергии ультразвука для конкретной задачи.

Выходной прямоугольный сигнал

Применение прямоугольного сигнала к ультразвуковому преобразователю приводит к акустическому выходу, богатому гармониками. В результате получается многочастотная система очистки, которая одновременно вибрирует на нескольких частотах, являющихся гармониками основной частоты. Многочастотный режим дает преимущества всех частот, объединенных в одном резервуаре для ультразвуковой очистки.

Pulse

В импульсном режиме ультразвуковая энергия включается и выключается со скоростью, которая может изменяться от одного раза в несколько секунд до нескольких сотен раз в секунду.

Процент времени, в течение которого ультразвуковая энергия включена, также может быть изменено для получения различных результатов. При более низкой частоте следования импульсов происходит более быстрая дегазация жидкости, поскольку сливающиеся пузырьки воздуха получают возможность подняться на поверхность жидкости во время отключения ультразвуковой энергии. При более высоких частотах импульсов процесс очистки может быть улучшен, поскольку повторяющиеся высокоэнергетические «всплески» ультразвуковой энергии происходят каждый раз при включении источника энергии.

Развертка частоты

В режиме развертки частота на выходе ультразвукового генератора модулируется вокруг центральной частоты, которая сама может регулироваться.

Различные эффекты производятся путем изменения скорости и величины частотной модуляции. Частота может модулироваться от одного раза в несколько секунд до нескольких сотен раз в секунду с величиной изменения от нескольких герц до нескольких килогерц. Подметание можно использовать для предотвращения повреждения очень хрупких деталей или уменьшения воздействия стоячих волн в резервуарах для очистки. Режим вытеснения также может оказаться особенно полезным для облегчения кавитации терпенов и химикатов на нефтяной основе.Комбинация импульсного режима и режима развертки может обеспечить даже лучшие результаты, когда требуется кавитация терпенов и химические вещества на нефтяной основе. Частота и амплитуда Частота и амплитуда — это свойства звуковых волн. На рисунках ниже показаны частота и амплитуда с использованием модели пружины, представленной ранее. На диаграмме, если A — основная звуковая волна, B с меньшим смещением среды (менее интенсивное сжатие и разрежение) при прохождении фронта волны представляет собой звуковую волну меньшей амплитуды или «громкости».»C представляет звуковую волну более высокой частоты, обозначенную большим количеством волновых фронтов, проходящих через данную точку в течение заданного периода времени.

Ультразвуковые преобразователи

В настоящее время используются два основных типа ультразвуковых преобразователей: магнитострикционные и пьезоэлектрические. Оба выполняют одну и ту же задачу по преобразованию переменной электрической энергии в вибрационную механическую энергию, но делают это с помощью различных средств.

Магнитострикционные

Магнитострикционные преобразователи используют принцип магнитострикции, при котором определенные материалы расширяются и сжимаются при помещении в переменное магнитное поле.

Переменная электрическая энергия от ультразвукового генератора сначала преобразуется в переменное магнитное поле с помощью катушки с проволокой. Затем переменное магнитное поле используется для создания механических колебаний на ультразвуковой частоте в резонансных полосах из никеля или другого магнитострикционного материала, которые прикрепляются к поверхности, подлежащей вибрации. Поскольку магнитострикционные материалы ведут себя идентично магнитному полю любой полярности, частота электрической энергии, подаваемой на преобразователь, составляет 1/2 желаемой выходной частоты.Магнитострикционные преобразователи были первыми, кто обеспечил надежный источник ультразвуковых колебаний для приложений с большой мощностью, таких как ультразвуковая очистка. Из-за внутренних механических ограничений на физический размер оборудования, а также электрических и магнитных осложнений, мощные магнитострикционные преобразователи редко работают на частотах, намного превышающих 20 килогерц. С другой стороны, пьезоэлектрические преобразователи могут легко работать в мегагерцовом диапазоне. Магнитострикционные преобразователи обычно менее эффективны, чем их пьезоэлектрические аналоги.Это связано, прежде всего, с тем, что магнитострикционный преобразователь требует двойного преобразования энергии из электрической в ​​магнитную, а затем из магнитной в механическую. При каждом преобразовании теряется некоторая эффективность. Эффекты магнитного гистерезиса также снижают эффективность магнитострикционного преобразователя.

Пьезоэлектрические

Пьезоэлектрические преобразователи преобразуют переменную электрическую энергию непосредственно в механическую энергию за счет использования пьезоэлектрического эффекта, при котором определенные материалы изменяют размер при приложении к ним электрического заряда.

Электрическая энергия ультразвуковой частоты подается на датчик ультразвуковым генератором. Эта электрическая энергия прикладывается к пьезоэлектрическому элементу (ам) преобразователя, который колеблется. Эти колебания усиливаются резонансными массами преобразователя и направляются в жидкость через излучающую пластину. В ранних пьезоэлектрических преобразователях использовались такие пьезоэлектрические материалы, как кристаллы природного кварца и титанат бария, которые были хрупкими и нестабильными.Следовательно, первые пьезоэлектрические преобразователи были ненадежными. Современные преобразователи включают в себя более прочные, более эффективные и высокостабильные керамические пьезоэлектрические материалы, которые были разработаны в результате усилий ВМС США и его исследований по разработке усовершенствованных ретрансляторов гидролокатора в 1940-х годах. Подавляющее большинство датчиков, используемых сегодня для ультразвуковой очистки, используют пьезоэлектрический эффект.

Оборудование для ультразвуковой очистки

Оборудование для ультразвуковой очистки варьируется от небольших настольных устройств, которые часто можно найти в стоматологических кабинетах или ювелирных магазинах, до огромных систем емкостью в несколько тысяч галлонов, используемых в различных промышленных приложениях.Выбор или проектирование подходящего оборудования имеет первостепенное значение для успеха любого применения ультразвуковой очистки. Для простейшего применения может потребоваться только простой очиститель резервуаров с подогревом, при этом промывка должна выполняться в раковине или в отдельном контейнере. Более сложные системы очистки включают одну или несколько полосканий, дополнительные технологические резервуары и сушилки горячим воздухом. Часто добавляется автоматизация, чтобы сократить трудозатраты и гарантировать согласованность процесса. В самых крупных установках используются погружные ультразвуковые преобразователи, которые можно устанавливать по бокам или на дне резервуаров для очистки практически любого размера.Погружные ультразвуковые преобразователи обеспечивают максимальную гибкость и простоту установки и обслуживания. Системы очистки резервуаров с подогревом (рис. 7) используются в лабораториях и для очистки небольших партий.

Рис. 7 Маленькие автономные чистящие средства (рис. 8) используются в кабинетах врачей и ювелирных магазинах.

Рисунок 8 Консольные системы очистки (рисунок 9) включают резервуар (и) для ультразвуковой очистки, промывочный резервуар (и) и сушилку для периодической очистки.Системы могут быть автоматизированы за счет использования системы обработки материалов, контролируемой ПЛК.

Рисунок 9 Широкий спектр опций может быть предложен в специально разработанных системах, как показано на рисунке 10. Крупномасштабная установка или модернизация существующих резервуаров в линиях гальваники и т. Д. Может быть достигнута за счет использования модульных погружные ультразвуковые преобразователи. Ультразвуковые генераторы часто размещаются в шкафах с климат-контролем.

Рисунок 10

Максимизация процесса ультразвуковой очистки

Параметры процесса Эффективное применение процесса ультразвуковой очистки требует учета ряда параметров.Хотя время, температура и химические вещества остаются важными при ультразвуковой очистке, как и в других технологиях очистки, существуют и другие факторы, которые необходимо учитывать, чтобы максимизировать эффективность процесса. Особенно важны те переменные, которые влияют на интенсивность ультразвуковой кавитации в жидкости. Максимизация кавитации Максимизация кавитации очищающей жидкости, очевидно, очень важна для успеха процесса ультразвуковой очистки. На интенсивность кавитации влияют несколько переменных.Температура является наиболее важным параметром, который следует учитывать при максимизации интенсивности кавитации. Это связано с тем, что многие свойства жидкости, влияющие на интенсивность кавитации, связаны с температурой. Изменения температуры приводят к изменениям вязкости, растворимости газа в жидкости, скорости диффузии растворенных газов в жидкости и давления пара, которые влияют на интенсивность кавитации. В чистой воде эффект кавитации максимален примерно при 160 ° F. Вязкость жидкости должна быть минимальной для достижения максимального эффекта кавитации.Вязкие жидкости медленны и не могут реагировать достаточно быстро, чтобы образовать кавитационные пузыри и сильное сжатие. Вязкость большинства жидкостей снижается при повышении температуры. Для наиболее эффективной кавитации очищающая жидкость должна содержать как можно меньше растворенного газа. Растворенный в жидкости газ высвобождается во время фазы роста пузырьков кавитации и предотвращает их резкое схлопывание, которое требуется для получения желаемого ультразвукового эффекта. Количество растворенного газа в жидкости уменьшается с увеличением температуры жидкости.Скорость диффузии растворенных газов в жидкости увеличивается при более высоких температурах. Это означает, что жидкости при более высоких температурах легче отдают растворенные газы, чем жидкости при более низких температурах, что помогает минимизировать количество растворенного газа в жидкости. Умеренное повышение температуры жидкости приближает ее к давлению пара, а это означает, что паровая кавитация достигается легче. Паровая кавитация, при которой кавитационные пузырьки заполняются парами кавитирующей жидкости, является наиболее эффективной формой кавитации.Однако по мере приближения к температуре кипения интенсивность кавитации уменьшается, поскольку жидкость начинает кипеть в местах кавитации. Интенсивность кавитации напрямую связана с мощностью ультразвука на уровнях мощности, обычно используемых в системах ультразвуковой очистки. Когда мощность значительно увеличивается выше порога кавитации, интенсивность кавитации выравнивается и может быть увеличена только с помощью методов фокусировки. Интенсивность кавитации обратно пропорциональна ультразвуковой частоте.По мере увеличения частоты ультразвука интенсивность кавитации уменьшается из-за меньшего размера кавитационных пузырьков и, как следствие, менее сильного сжатия. Снижение эффекта кавитации на более высоких частотах можно преодолеть за счет увеличения мощности ультразвука. Важность сведения к минимуму растворенного газа

Во время части звуковой волны с отрицательным давлением жидкость разрывается, и начинают формироваться кавитационные пузырьки. По мере того, как внутри пузыря возникает отрицательное давление, газы, растворенные в кавитирующей жидкости, начинают диффундировать через границу в пузырек.Поскольку отрицательное давление уменьшается из-за прохождения части разрежения звуковой волны и достигается атмосферное давление, кавитационный пузырь начинает схлопываться из-за собственного поверхностного натяжения. Во время компрессионной части звуковой волны любой газ, который диффундировал в пузырек, сжимается и, наконец, снова начинает диффундировать через границу, чтобы снова войти в жидкость. Однако этот процесс никогда не завершается, пока пузырек содержит газ, поскольку диффузия из пузыря не начинается до тех пор, пока пузырек не сжимается.И как только пузырек сжимается, граничная поверхность, доступная для диффузии, уменьшается. В результате кавитационные пузырьки, образующиеся в жидкостях, содержащих газ, не схлопываются до имплозии, а, скорее, образуют небольшой карман сжатого газа в жидкости. Это явление может быть полезно при дегазации жидкостей. Маленькие пузырьки газа группируются вместе, пока они, наконец, не станут достаточно плавучими, чтобы подняться на поверхность жидкости.

Максимальное повышение общего эффекта очистки

Очистка Выбор химиката чрезвычайно важен для общего успеха процесса ультразвуковой очистки.Выбранный химикат должен быть совместим с очищаемым основным металлом и обладать способностью удалять присутствующие загрязнения. Он также должен хорошо кавернизировать. Большинство чистящих химикатов можно удовлетворительно использовать с ультразвуком. Некоторые из них разработаны специально для использования с ультразвуком. Однако избегайте непенящихся составов, обычно используемых при мойке распылением. Предпочтительны составы с высокой степенью увлажнения. Многие из новых очистителей на нефтяной основе, а также полувводные очистители на основе нефти и терпена совместимы с ультразвуком.Для эффективного использования этих составов может потребоваться специальное оборудование, в том числе повышенная мощность ультразвука.

Рисунок 11

Температура упоминалась ранее как важная для достижения максимальной кавитации. Эффективность чистящего химического средства также зависит от температуры. Хотя эффект кавитации максимален в чистой воде при температуре около 160 ° F, оптимальная очистка часто наблюдается при более высоких или более низких температурах из-за влияния, которое температура оказывает на очищающий химикат.Как правило, каждый химикат будет работать лучше всего при рекомендованной температуре процесса, независимо от воздействия температуры на ультразвуковые системы. Например, хотя максимальный ультразвуковой эффект достигается при 160 ° F, наиболее едкие очистители используются при температурах от 180 ° F до 190 ° F, поскольку химический эффект значительно усиливается за счет добавленной температуры. Другие чистящие средства могут разрушаться и терять свою эффективность при использовании при температурах выше 140 ° F. Лучше всего использовать химические вещества при максимальной рекомендованной температуре, не превышающей 190 ° F. Дегазация чистящих растворов чрезвычайно важна для достижения удовлетворительных результатов очистки.Свежие или охлажденные растворы перед очисткой необходимо дегазировать. Дегазация проводится после добавления химического вещества и достигается за счет воздействия ультразвуковой энергии и повышения температуры раствора. Время, необходимое для дегазации, значительно варьируется в зависимости от емкости резервуара и температуры раствора и может составлять от нескольких минут для небольшого резервуара до часа и более для большого резервуара. Для дегазации неотапливаемого резервуара может потребоваться несколько часов. Дегазация завершена, когда не видно небольших пузырьков газа, поднимающихся к поверхности жидкости, и можно увидеть узор из ряби.

Рисунок 12

Ультразвуковая мощность, подаваемая в резервуар для очистки, должна быть достаточной для кавитации всего объема жидкости при наличии рабочей нагрузки. Ватт на галлон — это единица измерения, часто используемая для измерения уровня мощности ультразвука в резервуаре для очистки. По мере увеличения объема бака количество ватт на галлон, необходимое для достижения требуемой производительности, уменьшается. Для очистки очень массивных деталей или деталей с большим отношением поверхности к массе может потребоваться дополнительная мощность ультразвука.Избыточная мощность может вызвать кавитационную эрозию или «ожог» мягких металлических деталей. Если в одной системе очистки необходимо очистить большое количество деталей, рекомендуется использовать ультразвуковой контроль мощности, чтобы можно было регулировать мощность в соответствии с требованиями для различных целей очистки. Части Воздействие как чистящих химических веществ, так и ультразвуковой энергии важно для эффективной очистки. Необходимо следить за тем, чтобы все участки очищаемых деталей были залиты чистящей жидкостью. Корзины для деталей и приспособления должны быть спроектированы так, чтобы допускать проникновение ультразвуковой энергии и располагать детали таким образом, чтобы гарантировать, что они подвергаются воздействию ультразвуковой энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *