مقاله امروز به شما کمک می‌کند بدانید دستگاه التراسونیک چیست، روش کار آن چگونه است و کاربرد حمام التراسونیک آزمایشگاهی چیست. همچنین در انتهای مقاله نیز تعدادی از سوالات متداول پرتکراری که معمولاً کاربران از ما می‌پرسند را برای شما آماده کرده و به آنها پاسخ داده‌ایم. تا انتهای این مقاله همراه آذین تجهیز باشید…
التراسونیک چیست
التراسونیک (ultrasonic) از دو واژه “ultra” + “sonic” ساخته شده و به معنای “مافوق صوت” میباشد. اولتراسونیک عبارت است از کاربرد امواج مکانیکی – صوتی با فرکانسی بالاتر از حد شنوایی انسان! اساس کار فناوری شستشو با دستگاه التراسونیک بر پایه امواج صوتی است. هر فرکانس صوتی که بیش از 18 کیلوهرتز باشد، فراصوت در نظر گرفته می‌شود. فرکانس موجود در مخزن تمیزکننده اولتراسونیک به طور معمول در محدوده 20-80 کیلوهرتز میباشد. در واقع حمام التراسونیک یک دستگاه با ظرف فلزی است که مقداری آب داخل آن میباشد. دستگاه متصل به این ظرف امواج ماورای صوت ایجاد می‌کند.
زمانی که یک جابجایی منفرد یا مکرر توسط یک رسانای صدا مانند حرکت ارتعاشی انجام پذیرد، موج صوتی به وجود می‌آید. با قرار گرفتن امواج صوتی با دامنه زیاد در مایع، فشار منفی ایجاد می‌شود. در صورت تداوم این امواج، فشار منفی در نهایت به حدی افزایش می‌یابد که منجر به شکسته شدن مایع می‌گردد. این امواج می‌توانند پیوندهای بین تکه‌های کلوخه شده را بشکنند و باعث افزایش کیفیت محلول شوند. به این فرآیند “کاویتاسیون (حفره سازی)” گفته می‌شود. در طول فرآیند دستگاه التراسونیک، میلیون‌ها حباب کاویتاسیونی به روش فوق ایجاد می‌شوند. در واقع جدیدترین و حرفه‌ای ترین وسیله جهت پاک کردن تجهیزات، حمام اولتراسونیک میباشد.
دستگاه حمام اولتراسونیک آزمایشگاهی
با عبور موج صوتی، حباب‌های کاویتاسیون درون مایع دچار نوسان می‌گردند. این نوسانات به نوبه خود باعث ایجاد فشار مثبت شده و منجر به ناپایداری حباب‌های کاویتاسیونی می‌شود. در نهایت فشار مثبت منجر به فروپاشی شدید حباب‌های حفره‌ای می‌شود. حباب‌های فرو ریخته موجب فرو ریختگی داخلی شده و امواج ضربه‌ای ساطع می‌کنند. فروپاشی و فرو ریختگی داخلی میلیون‌ها حباب کاویتاسیونی در سرتاسر مخزن دستگاه التراسونیک، پایه و اساس فناوری تمیزکاری با اولتراسونیک است.
کاویتاسیون در علوم آزمایشگاهی به چه معناست
برخی از محصولات دستگاه التراسونیک:
کاربرد دستگاه حمام التراسونیک
یکی از کاربردهای مهم امواج التراسونیک استفاده از ضربه ناشی از حفره سازی ایجاد شده توسط آن در فرآیند شستشوی اولتراسونیک میباشد. اصول کلی این روش مبتنی بر غوطه وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه میباشد. این مایع توسط یک مولد امواج التراسونیک با فرکانس و شدت بسیار بالایی مرتعش می‌شود. هنگامیکه حفره سازی به وجود آمد. عمل شستشو و پاک کردن قطعه انجام می‌یابد. استفاده از امواج مافوق صوت بدلیل خواصی که دارند، بعضاً کاربردهای متنوع و جالبی دارند. دستگاه تمیزکننده التراسونیک با استفاده از امواج مافوق صوت، ذرات چربی و آلودگی‌های روی سطح جسم را جدا و جسم را پاک می‌کند.
از موارد دیگر کاربرد استفاده از این حمام، پخش ذرات داخل محلول و در نتیجه یکنواخت شدن محلول مورد نظر میباشد. همچنین می‌توان به ضدعفونی کردن، دگاز degas) کردن HPLC، هموژنایزر، شستشوی قطعات مختلف، انژکتورشوئی، تمیز کردن وسایل جراحی و طلاهای ظریف و اجسام در حد میکرون نیز اشاره نمود.
برای مطالعه بیشتر می‌توانید مقاله زیر را نیز بخوانید. ما در آنجا به بررسی کامل کاربرد دستگاه حمام التراسونیک پرداخته ایم:
- بخوانید: کاربرد دستگاه التراسونیک آزمایشگاهی
روش کار حمام التراسونیک آزمایشگاهی
حذف آلاینده‌های محلول به روش انحلال و حذف آلاینده‌های نامحلول به روش جابجایی انجام می‌پذیرد. فرآیند شست و شوی دستگاه اولتراسونیک کمک بسیار موثری در راستای انجام فرایندهای انحلال و جابجایی میباشد.
فرایند کاویتاسیون التراسونیک
انحلال آلاینده ها
به منظور حذف آلاینده‌های انحلال‌پذیر از اجزاء سازنده دستگاه التراسونیک، بخش‌های آلوده باید به طور دائم با مواد تمیزکننده در تماس باشند. با این وجود در طی یک دوره زمانی، قدرت ماده تمیز کننده تضعیف شده و یک لایه اشباع بر روی اجزا سازنده ایجاد می‌شود. این لایه به عنوان مانعی بین آلاینده و عامل تمیزکننده عمل می‌کند.
فرو ریختگی های داخلی دستگاه التراسونیک در جابجایی لایه اشباع بسیار موثرند؛ بنابراین این فرایند باعث می‌شود تا آلاینده بطور مستقیم در معرض ماده تمیزکننده تازه قرار گیرد. بدین ترتیب، روش شستشو با حمام اولتراسونیک قادر به تسریع فرآیند انحلال بوده و بطور ویژه در زدودن آلاینده از سطوح نامنظم یا اجزا داخلی بسیار موثر است.
جابجایی آلاینده
در صورتیکه آلاینده‌ها از نوع نامحلول (مانند گرد و غبار سطح) باشند، تمام نیروهای منسجم ایجاد شده بین آلاینده و اجزا موردنظر باید به اندازه کافی شکسته شوند تا امکان حذف آلودگی فراهم گردد. فرو ریختگی های داخلی دستگاه التراسونیک از چنان نیرویی برخوردارند که منجر به جابجایی و حذف آلاینده‌های نامحلول می‌شوند. اندازه میکرو حباب‌های حفره‌ای تضمین می‌کند که این حباب‌ها قادر به زدودن آلاینده از بخش‌هایی مانند مفصل‌ها، شیارهای مارپیچی و دریچه‌ها و سوپاپ‌ها میباشد.
پرسش و پاسخ درباره تمیزکننده التراسونیک
- چگونه می‌توان بهترین نتیجه را از تمیزکننده دستگاه اولتراسونیک گرفت؟
بهترین نتایج تمیزکاری اولتراسونیک زمانی حاصل می‌شود که تمامی فاکتورهای متغیر را در نظر گرفته و اطمینان حاصل کنید که نوع دستگاه انتخابی، اندازه و قابلیت‌های آن با نوع نیاز ما مطابقت داشته باشد. همچنین ضروری است که دمای مخزن مایع، محلول پاک‌کننده و زمان چرخه فرآیند بهینه شده و حداکثر شدت کاویتاسیون بوسیله گاززدایی مخزن مایع اعمال گردد.
- از کدام محلول پاک کننده باید استفاده کنیم؟
تجهیزات آزمایشگاهی آذین محلول‌های پاک‌کننده مخصوص شستشوی دستگاه‌های ماینر، جواهرات، قطعات صنعتی و ماشینی را ارئه می‌نماید. جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره‌های 02166578892 و 02166572995 تماس بگیرید.
- محلول پاک‌کننده چند وقت یکبار باید تعویض گردد؟
اگر تفاوت محسوسی در نتایج حاصل از تمیزکاری دستگاه التراسونیک مشاهده شود و یا زمانیکه محلول به وضوح کثیف شده باشد، محلول تمیزکننده باید تعویض گردد.
- مدت زمان توصیه شده برای چرخه شستشو چقدر است؟
مدت زمان انجام فرآیند با توجه به کاربرد و سطح آلاینده متفاوت است. تمام ماشین‌های اولتراسونیک مجهز به تایمرهای قابل تنظیم می‌باشند.
- تست فویل چیست؟
اطمینان حاصل کنید که دمای مخزن مناسب بوده، فرآیندهای گاززدایی بطور کامل انجام پذیرفته و مخزن حمام آلتراسونیک با مقدار مناسبی از مایع و محلول تمیزکننده پر شده است. سپس با استفاده از یک تکه فویل آلومینیومی، فویل مورد نظر را در مخزن اولتراسونیک آویزان کنید. دستگاه التراسونیک را روشن کرده و 10 دقیقه منتظر بمانید؛ سپس فویل را برداشته و بررسی کنید. اگر کاویتاسیون رخ داده باشد، فویل مورد نظر باید سوراخ و چروک شود. این تست را در مکان‌های مختلف مخزن انجام دهید تا مطمئن شوید که کاویتاسیون در سرتاسر دستگاه رخ داده است.
فویل تحت اثر کاویتاسیون
- “گاززدایی” مخزن مایع یعنی چه
حذف گازهای موجود در محلول را “گاززدایی” می‌گویند. حداکثر شدت کاویتاسیون زمانی رخ می‌دهد که مایع موجود در مخزن گاززدایی شده باشد.
- مخزن دستگاه التراسونیک چگونه “گاززدایی” می‌شود
“گاززدایی” باید پس از افزودن ماده شیمیایی به مخزن انجام پذیرد. این فرآیند با فعال کردن انرژی دستگاه اولتراسونیک و افزایش دمای مایع بدست می‌آید. “گاززدایی” زمانی کامل می‌شود که حباب‌های کوچک گاز به سطح مخزن نرسیده و الگوی موج مانندی درون آن بوجود آورند. مدت زمان انجام فرآیند گاززدایی با توجه به ظرفیت مخزن، متفاوت است.
- مبدل پیزوالکتریک چیست
اثر “پیزوالکتریک” در شرایطی است که مواد خاصی با اعمال بار الکتریکی، تغییر بُعد دهد. در مبدل‌های پیزوالکتریک عنصر پیزوالکتریک در داخل مبدل قرار دارد. هنگامی که انرژی الکتریکی به مبدل دستگاه التراسونیک اعمال می‌شود، عنصر مذکور مرتعش شده و سپس با عبور از مخزن مایع، تقویت می‌گردد.
- چگونه می‌توانیم بفهمیم کاویتاسیون به درستی رخ داده است
برای پی‌بردن به این نکته، یک آزمایش ساده به نام “تست فویل” وجود دارد. (درباره کاویتاسیون در بالاتر توضیح داده‌ایم!)
- چرا دمای مایع از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است
گرما نه تنها به انجام فرآیند گاززدایی کمک می‌کند، بلکه خود فرایند تمیزکاری را نیز ارتقاء داده و سرعت می‌بخشد. علاوه بر این، اکثر مواد شوینده که در دستگاه التراسونیک کاربرد دارند به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در دمای بالا بهترین عملکرد را داشته باشند.
***
در این مقاله سعی کردیم شما را با دستگاه اولتراسونیک و روش کار این دستگاه آشنا کرده، به شما کاربردهای حمام اولتراسونیک را معرفی کنیم و تعداد زیادی از سوالات پرتکرار شما را درباره نحوه عملکرد این دستگاه پاسخ دهیم. چنانچه سوالی در ذهن شما باقی مانده است که در این مقاله به آن پاسخ داده نشد، آنرا در بخش دیدگاه‌ها مطرح بفرمایید.
تجهیزات آزمایشگاهی آذین در زمینه واردات و فروش دستگاه التراسونیک فعالیت داشته و توانسته است نیاز آزمایشگاهی این دستگاه را تا حد وسیعی برطرف نماید. برای اطلاع از قیمت انواع حمام التراسونیک می‌توانید با شماره‌های 02166578892 و 02166572995 تماس حاصل نمایید.
