Termos comuns em tratamento ultrassônico líquido

Seis termos comumente usados ​​em tratamento ultrassônico líquido: amplitude ultrassônica, potência, frequência, intensidade de potência, densidade de potência e taxa de tratamento. O uso de tratamento ultrassônico para fabricar loção de nano, moer cristais de medicamentos, degas, extrair óleo vegetal, fabricar biocombustíveis, dispersar pigmentos, destruir células e melhorar os processos químicos requer familiaridade com vários termos gerais.

A eficiência de um processador ultrassônico está diretamente relacionada à intensidade, uniformidade e magnitude do campo de cavitação gerado no líquido. Atualmente, pode -se dizer que o principal objetivo de rastrear a amplitude, a potência, a frequência, a intensidade da potência e a densidade de potência é garantir a distribuição ideal de campo de cavitação para uma determinada tarefa, alcançando assim a maior qualidade de qualidade do produto -alvo.

Amplitude ultrassônica

Unidades comuns: micrômetros ou micrômetros (µm).

 

A cabeça da ferramenta ultrassônica é um componente que transmite vibrações ultrassônicas ao líquido que está sendo tratado com ultrassom e é responsável pela geração de cavitação. A amplitude da superfície da vibração da cabeça da ferramenta é definida como a distância entre as posições da cabeça da ferramenta em estados totalmente estendidos e totalmente contratados, medidos em micrômetros (µm). A amplitude pode ser ajustada a partir do painel de controle do gerador e cada buzina tem uma amplitude máxima específica. A amplitude é definida como um nível específico em%, que corresponde a valores em micrômetros que podem ser identificados usando o certificado de calibração da cabeça da ferramenta. Uma vez definido a amplitude, ela permanecerá no mesmo nível durante todo o processo, independentemente de todas as outras condições (como o controle de cruzeiro do carro, que mantém a velocidade em um nível predeterminado).

 

A amplitude e intensidade da cavitação estão diretamente relacionadas. Se você operar em configurações de baixa amplitude, o tratamento com ultrassom e os efeitos relacionados serão "fracos", enquanto que você operar em configurações de alta amplitude, o tratamento com ultrassom e os efeitos relacionados serão "fortes".

 

Poder :

 

Unidades comuns: Watts (W) ou Kilowatts (KW).

 

A energia é uma medida da energia por unidade de tempo transmitida do gerador para o líquido de tratamento ultrassônico. É medido em watts (w) ou quilowatts (kW) e exibido em tempo real na tela do gerador. A potência não pode ser diretamente definida, pois é o resultado de vários parâmetros, incluindo amplitude, viscosidade líquida e pressão na câmara de reação (para configuração de fluxo) ou profundidade de imersão na cabeça da ferramenta (para configuração em lote).

 

O gerador ajusta automaticamente sua energia com base em princípios semelhantes aos usados ​​no controle de cruzeiro de carro. Ao subir, a potência do motor aumentará automaticamente para manter uma velocidade constante (em nosso exemplo, amplitude). Se a energia necessária para o tratamento ultrassônico exceder a potência que o gerador pode fornecer, um erro de sobrecarga será relatado e a saída ultrassônica será desativada.

 

Freqüência:

Unidade: Hertz (Hz) ou Kilohertz (KHz).

A frequência medida em Hertz é o número de ocorrências de eventos repetidos por segundo.

 

 

A frequência operacional da maioria dos processadores líquidos ultrassônicos de alta potência é de cerca de 20kHz, o que significa que suas cabeças de ferramentas completam os ciclos de vibração de 20000 por segundo. A maioria dos processadores complexos é capaz de ajustar automaticamente a frequência na janela 19-21 khz com base na frequência natural (ressonante) da cabeça da ferramenta. A cabeça da ferramenta é um dispositivo "ressonante" que opera apenas na "ressonância", assim como as cordas de um violão. A frequência ressonante da cabeça da ferramenta é rastreada e ajustada automaticamente pelo gerador durante a operação para compensar quaisquer alterações causadas por flutuações de temperatura. Em alguns modelos, as informações de frequência em tempo real são exibidas na tela do gerador.

 

Densidade de potência:

Unidades comuns: watts por centímetro cúbico (W/cm ^ 3) ou quilowatts por litro (KW/L).

A densidade de potência é a quantidade de energia transmitida por unidade de volume de líquido tratado com ultrassom. Para modos de volume constante, como o modo de lote (por exemplo, líquido em um copo) e modo de circulação, a intensidade da potência e a densidade de potência estão diretamente relacionados e podem ser usados ​​para representar a intensidade da cavitação e a eficácia do tratamento ultrassônico. No entanto, para acordos de fluxo unidirecional, o volume total de líquido que passa pela zona de cavitação durante o processamento deve ser considerado. Nesse modo, a densidade de potência é inversamente proporcional à taxa de fluxo do líquido processado através da câmara de reação e o tempo total de processamento.

 

Velocidade de processamento:

Unidades comuns: mililitros por minuto (ml/min), litros por minuto [l/min] ou metros cúbicos por hora (m ^ 3/h).

Quantos produtos podem ser produzidos por unidade de tempo usando um determinado processador ultrassônico para velocidade de processamento. Maximizar a velocidade de processamento, mantendo a qualidade necessária do produto, geralmente é o principal objetivo de otimizar os parâmetros acima. Após a conclusão da otimização, uma curva semelhante ao exemplo aqui é obtida (para a produção de loção nano translúcida), onde a qualidade do produto (neste caso, o tamanho médio das gotículas) está relacionado à taxa de tratamento, permitindo que as decisões finais de configuração . Se for necessária uma velocidade de processamento mais alta para a mesma qualidade do produto, a série de processos poderá ser expandida, mudando para um processador maior (garantindo que nenhum parâmetros de otimização seja alterado) ou usando vários processadores em paralelo ou paralelo.