Służy do mycia części i zespołów różnego sprzętu, spawania różne materiały. Ultradźwięki służą do wytwarzania zawiesin, ciekłych aerozoli i emulsji. Aby uzyskać emulsje, produkuje się na przykład mieszalnik-emulgator UGS-10 i inne urządzenia. W urządzeniach do hydrolokalizacji, defektoskopii, diagnostyki medycznej itp. stosowane są metody oparte na odbiciu fal ultradźwiękowych od powierzchni styku dwóch mediów.

Spośród innych możliwości ultradźwięków należy zauważyć jego zdolność do przetwarzania twardych, kruchych materiałów do określonej wielkości. W szczególności obróbka ultradźwiękowa jest bardzo skuteczna przy wytwarzaniu części i otworów o skomplikowanym kształcie w takich wyrobach jak szkło, ceramika, diament, german, krzem itp., których obróbka innymi metodami jest utrudniona.

Zastosowanie ultradźwięków w odbudowie zużytych części zmniejsza porowatość osadzanego metalu i zwiększa jego wytrzymałość. Ponadto zmniejsza się wypaczenie spawanych wydłużonych części, takich jak wały korbowe silnika.

Ultradźwiękowe czyszczenie części

Ultradźwiękowe czyszczenie części lub przedmiotów jest stosowane przed naprawą, montażem, malowaniem, chromowaniem i innymi operacjami. Jego zastosowanie jest szczególnie skuteczne przy czyszczeniu części o skomplikowanym kształcie i trudno dostępnych miejscach w postaci wąskich szczelin, szczelin, małych otworów itp.

Publikacje branżowe duża liczba instalacje dla czyszczenie ultradźwiękowe, różne cechy konstrukcyjne, pojemności wanien i mocy np. tranzystorowych: UZU-0,25 o mocy 0,25 kW, UZG-10-1,6 o mocy 1,6 kW itd., tyrystor UZG-2-4 o mocy wyjściowej 4 kW i UZG-1-10/22 o mocy 10 kW. Częstotliwość robocza jednostek wynosi 18 i 22 kHz.

Jednostka ultradźwiękowa UZU-0.25 przeznaczony jest do czyszczenia drobnych części. Składa się z generatora ultradźwiękowego i łaźni ultradźwiękowej.

Dane techniczne jednostki ultradźwiękowej UZU-0,25

Częstotliwość sieci - 50 Hz

Moc pobierana z sieci - nie więcej niż 0,45 kVA

Częstotliwość robocza - 18 kHz

Moc wyjściowa - 0,25 kW

Wymiary wewnętrzne wanny roboczej - 200 x 168 mm przy głębokości 158 mm

Na przednim panelu generatora ultradźwiękowego znajduje się przełącznik dwustabilny do włączania generatora oraz lampka sygnalizująca obecność napięcia zasilającego.

Na tylnej ściance obudowy generatora znajdują się: uchwyt bezpiecznika oraz dwa złącza wtykowe, przez które generator jest podłączony do łaźni ultradźwiękowej i sieci, zacisk do uziemienia generatora.

W dnie wanny ultradźwiękowej zamontowane są trzy pakietowe przetworniki piezoelektryczne. Pakiet jednego przetwornika składa się z dwóch płytek piezoelektrycznych wykonanych z materiału TsTS-19 (ołowiowo-cyrkonianowo-tytanowy), dwóch nakładek redukujących częstotliwość oraz środkowego pręta ze stali nierdzewnej, którego głowica jest elementem promieniującym przetwornika.

Na obudowie wanny znajdują się: armatura, uchwyt baterii z napisem „Drain”, zacisk do uziemienia wanny oraz złącze wtykowe do podłączenia do generatora.

Rysunek 1 przedstawia zasadę Schemat obwodu jednostka ultradźwiękowa UZU-0,25.

Ryż. 1. Schemat ideowy zespołu ultradźwiękowego UZU-0,25

Pierwszy stopień to taki, który działa na tranzystorze VT1 zgodnie z obwodem z indukcyjnością opinia i obwód oscylacyjny.

Na wejście przedwzmacniacza mocy podawane są drgania elektryczne o częstotliwości ultradźwiękowej 18 kHz, powstające w oscylatorze głównym.

Wstępny wzmacniacz mocy składa się z dwóch stopni, z których jeden jest montowany na tranzystorach VT2, VT3, drugi - na tranzystorach VT4, VT5. Oba stopnie przedwzmacniacza mocy są zmontowane zgodnie z układem szeregowo-push-pull pracującym w trybie przełączania. Kluczowy tryb pracy tranzystorów umożliwia uzyskanie wysokiej sprawności przy odpowiednio dużej mocy.

Podstawy obwodów tranzystorów VT2, VT3. VT4, VT5 są podłączone do oddzielnych uzwojeń transformatorów TV1 i TV2 połączonych w przeciwnych kierunkach. Zapewnia to działanie push-pull tranzystorów, czyli przełączanie naprzemienne.

Automatyczne napięcie polaryzacji tych tranzystorów zapewniają rezystory R3 - R6 oraz kondensatory C6, C7 i C10, C11 zawarte w obwodzie bazowym każdego tranzystora.

Przemienne napięcie wzbudzenia jest dostarczane do bazy przez kondensatory C6, C7 i C10, C11, a składowa stała prądu bazy przechodząca przez rezystory R3 - R6 powoduje na nich spadek napięcia, co zapewnia niezawodne zamykanie i otwieranie tranzystory.

Czwarty etap to wzmacniacz mocy. Składa się z trzech ogniw push-pull na tranzystorach VT6 - VT11 pracujących w trybie przełączania. Napięcie ze wzmacniacza wstępnego mocy podawane jest na każdy tranzystor z osobnego uzwojenia transformatora TV3, a w każdym ogniwie napięcia te są w przeciwfazie. Z ogniw tranzystorowych do trzech uzwojeń transformatora TV4, gdzie dodawana jest moc, dostarczane jest napięcie przemienne.

Z transformatora wyjściowego napięcie podawane jest na przetworniki piezoelektryczne AA1, AA2 i AAZ.

Ponieważ tranzystory pracują w trybie przełączania, napięcie wyjściowe zawierające harmoniczne ma kształt prostokątny. Aby odizolować pierwszą harmoniczną napięcia na przekształtnikach, cewka L jest połączona szeregowo z przekształtnikami z uzwojeniem wyjściowym transformatora TV4, którego indukcyjność jest obliczana w taki sposób, że przy własnej pojemności przekształtników , tworzy obwód oscylacyjny dostrojony do pierwszej harmonicznej napięcia. Pozwala to uzyskać sinusoidalne napięcie na obciążeniu bez zmiany korzystnego energetycznie trybu tranzystorów.

Urządzenie zasilane jest z sieci prądu przemiennego o napięciu 220 V i częstotliwości 50 Hz za pomocą transformatora zasilającego TV5, który posiada uzwojenie pierwotne i trzy wtórne, z których jeden służy do zasilania oscylatora głównego, a pozostałe dwa służą do zasilania pozostałych etapów.

Oscylator główny jest zasilany przez prostownik zmontowany zgodnie z (diody VD1 i VD2).

Zasilanie wstępnych stopni wzmocnienia odbywa się z prostownika zmontowanego zgodnie z obwodem mostkowym (diody VD3 - VD6). Drugi obwód mostkowy na diodach VD7 - VD10 zasila wzmacniacz mocy.

W zależności od rodzaju zabrudzenia i materiałów należy dobrać środek czyszczący. W przypadku braku fosforanu trisodowego sodę kalcynowaną można stosować do czyszczenia części stalowych.

Czas czyszczenia w kąpieli ultradźwiękowej wynosi od 0,5 do 3 minut. Maksymalna dopuszczalna temperatura środka myjącego wynosi 90 ° C.

Przed wymianą płynu myjącego należy wyłączyć generator, uniemożliwiając pracę przetworników bez płynu w kąpieli.

Części są czyszczone w kąpieli ultradźwiękowej w następującej kolejności: wyłącznik zasilania jest ustawiony w pozycji „Off”, zawór spustowy kąpieli jest ustawiony w pozycji „Zamknięty”, środek myjący wlewa się do kąpieli ultradźwiękowej do poziom 120 - 130 mm, wtyczka kabla zasilającego jest podłączona do sieci gniazdek elektrycznych o napięciu 220 V.

Instalacja jest testowana: przełączyć przełącznik w pozycję „On”, lampka sygnalizacyjna powinna się zaświecić i powinien pojawić się dźwięk roboczy cieczy kawitującej. Pojawienie się kawitacji można również ocenić po tworzeniu się maleńkich, ruchomych pęcherzyków na przetwornikach wanny.

Po przetestowaniu instalacji należy ją odłączyć od sieci, załadować do wanny zanieczyszczone części i rozpocząć obróbkę.

Instalacje ultradźwiękowe przeznaczone do obróbki różnych części z silnym ultradźwiękowym polem akustycznym w ciekłym medium. Agregaty UZU4-1.6/0 i UZU4M-1.6/0 pozwalają rozwiązać problem dokładnego czyszczenia filtrów układów paliwowych i hydraulicznych z nagarów, substancji smolistych, naftowych produktów koksowniczych itp. Oczyszczone filtry faktycznie zyskują drugie życie. Ponadto mogą być wielokrotnie poddawane obróbce ultradźwiękowej. Dostępne są również instalacje niska moc Seria UZSU do czyszczenia i ultradźwiękowej obróbki powierzchni różnych części. Procesy czyszczenia ultradźwiękowego są potrzebne w przemyśle elektronicznym, oprzyrządowania, lotnictwie, kosmosie i rakietach oraz wszędzie tam, gdzie wymagane są czyste technologicznie technologie.

Jednostki UZU 4-1,6-0 i UZU 4M-1,6-0

Czyszczenie ultradźwiękowe różnych filtrów lotniczych z substancji żywicznych i produktów koksowniczych.

Podstawą tej metody przetwarzania jest mechaniczne oddziaływanie na materiał. Nazywa się to ultradźwiękami, ponieważ częstotliwość dudnienia odpowiada zakresowi dźwięków niesłyszalnych (f = 6-10 5 kHz).

Fale dźwiękowe to mechaniczne drgania sprężyste, które mogą się rozprzestrzeniać tylko w ośrodku sprężystym.

Kiedy fala dźwiękowa rozchodzi się w elastycznym ośrodku, cząstki materiału wykonują elastyczne oscylacje wokół swoich pozycji z prędkością zwaną wibracją.

Kondensacja i rozrzedzenie ośrodka w fali podłużnej charakteryzuje się nadmiarem, tzw. ciśnieniem akustycznym.

Prędkość propagacji fali dźwiękowej zależy od gęstości ośrodka, w którym się porusza. Fala dźwiękowa rozchodząca się w materialnym medium przenosi energię, którą można wykorzystać w procesach technologicznych.

Zalety obróbki ultradźwiękowej:

Możliwość pozyskiwania energii akustycznej różnymi metodami technicznymi;

Szeroki zakres zastosowań ultradźwięków (od obróbki wymiarowej po spawanie, lutowanie itp.);

Łatwość automatyzacji i obsługi;

Niedogodności:

Zwiększony koszt energii akustycznej w porównaniu z innymi rodzajami energii;

Konieczność produkcji generatorów drgań ultradźwiękowych;

Konieczność wytwarzania specjalnych narzędzi o specjalnych właściwościach i kształcie.

Drganiom ultradźwiękowym towarzyszy szereg efektów, które można wykorzystać jako podstawę do rozwoju różnych procesów:

Kawitacja, czyli tworzenie się pęcherzyków w cieczy i ich pękanie.

W tym przypadku powstają duże lokalne ciśnienia chwilowe, sięgające 10 8 N/m2;

Absorpcja drgań ultradźwiękowych przez substancję, w której część energii jest zamieniana na ciepło, a część jest zużywana na zmianę struktury substancji.

Te efekty są używane do:

Separacja cząsteczek i cząstek o różnych masach w zawiesinach niejednorodnych;

Koagulacja (powiększanie) cząstek;

rozpraszanie (kruszenie) substancji i mieszanie jej z innymi;

Odgazowywanie płynów lub stopionych substancji w wyniku tworzenia się dużych wyskakujących pęcherzyków.

1.1. Elementy instalacji ultradźwiękowych

Każda instalacja ultradźwiękowa (USA) obejmuje trzy główne elementy:

Źródło drgań ultradźwiękowych;

Akustyczny transformator prędkości (piasta);

Szczegóły załącznika.

Źródła drgań ultradźwiękowych (US) mogą być dwojakiego rodzaju - mechaniczne i elektryczne.

Mechanicznie przekształca energię mechaniczną, na przykład prędkość cieczy lub gazu. Należą do nich syreny ultradźwiękowe lub gwizdki.

Elektryczne źródła badań ultradźwiękowych przekształcają energię elektryczną w mechaniczne drgania sprężyste o odpowiedniej częstotliwości. Przetworniki są elektrodynamiczne, magnetostrykcyjne i piezoelektryczne.

Najbardziej rozpowszechnione są przetworniki magnetostrykcyjne i piezoelektryczne.

Zasada działania przetworników magnetostrykcyjnych opiera się na podłużnym efekcie magnetostrykcyjnym, który przejawia się zmianą długości metalowego korpusu wykonanego z materiałów ferromagnetycznych (bez zmiany ich objętości) pod wpływem pola magnetycznego.

Efekt magnetostrykcyjny różnych materiałów jest inny. Nikiel i permendur (stop żelazo-kobalt) mają wysoką magnetostrykcję.

Pakiet przetwornika magnetostrykcyjnego to rdzeń wykonany z cienkich płytek, na którym nałożone jest uzwojenie wzbudzające w nim przemienne pole elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości.

Zasada działania przetworników piezoelektrycznych opiera się na zdolności niektórych substancji do zmiany ich wymiarów geometrycznych (grubości i objętości) w polu elektrycznym. Efekt piezoelektryczny jest odwracalny. Jeśli płytka piezoelektryczna zostanie poddana odkształceniu ściskającemu lub rozciągającemu, na jej powierzchniach pojawią się ładunki elektryczne. Jeśli element piezoelektryczny jest umieszczony w zmiennej pole elektryczne, to będzie zdeformowane, ekscytujące w środowisko wibracje ultradźwiękowe. Przetwornikiem elektromechanicznym jest płyta oscylacyjna wykonana z materiału piezoelektrycznego.

Szeroko stosowane są piezoelementy na bazie tytanu baru, cyrkonianu ołowiu i tytanu.

Akustyczne transformatory prędkości (koncentratory podłużnych drgań sprężystych) mogą mieć inny kształt(Rys. 1.1).

Ryż. 1.1. Kształty piasty

Służą do dopasowania parametrów przetwornika do obciążenia, zamocowania układu oscylacyjnego oraz wprowadzenia drgań ultradźwiękowych w strefę obrabianego materiału. Urządzenia te to pręty o różnych przekrojach, wykonane z materiałów o odporności na korozję i kawitację, żaroodporności, odporności na agresywne środowiska.

1.2. Zastosowanie technologiczne wibracje ultradźwiękowe

W przemyśle ultradźwięki stosuje się w trzech głównych obszarach: siła uderzenia na materiale, intensyfikacji i kontrola ultradźwiękowa procesy.

siła na materiale

Jest stosowany do obróbka skrawaniem stopy twarde i supertwarde, otrzymywanie stabilnych emulsji itp.

Najczęściej stosuje się dwa rodzaje obróbki ultradźwiękowej o charakterystycznych częstotliwościach 16–30 kHz:

Obróbka wymiarowa na maszynach za pomocą narzędzi;

Czyszczenie w kąpielach płynnych.

Głównym mechanizmem roboczym maszyny ultradźwiękowej jest zespół akustyczny (rys. 1.2). Jest przeznaczony do wprowadzenia narzędzia roboczego w ruch oscylacyjny. Węzeł akustyczny zasilany jest przez generator drgań elektrycznych (zwykle lampowy), do którego podłączone jest uzwojenie 2.

Głównym elementem zespołu akustycznego jest magnetostrykcyjny (lub piezoelektryczny) konwerter energii drgań elektrycznych na energię drgań mechanicznych sprężystych - wibrator 1.

Ryż. 1.2. Jednostka akustyczna instalacji ultradźwiękowej

Drgania wibratora, który jest zmiennie wydłużany i skracany za pomocą częstotliwości ultradźwiękowej w kierunku pola magnetycznego uzwojenia, są wzmacniane przez koncentrator 4 zamocowany na końcu wibratora.

Stalowe narzędzie 5 jest przymocowane do piasty tak, że między jego końcem a przedmiotem obrabianym 6 jest szczelina.

Wibrator umieszczony jest w ebonitowej obudowie 3, do której doprowadzana jest bieżąca woda chłodząca.

Narzędzie musi mieć kształt danego odcinka otworu. W przestrzeni między czołem narzędzia a powierzchnią obrabianego przedmiotu z dyszy 7 podawana jest ciecz o najmniejszych ziarnach proszku ściernego.

Od oscylującego końca narzędzia ziarna ścierne nabierają większej prędkości, uderzają w powierzchnię części i wybijają z niej najmniejsze wióry.

Choć produktywność każdego uderzenia jest znikoma, to wydajność maszyny jest stosunkowo wysoka, co wynika z dużej częstotliwości narzędzia (16-30 kHz) oraz dużej liczby ziaren ściernych poruszających się jednocześnie z dużym przyspieszeniem.

Gdy warstwy materiału są usuwane, narzędzie jest automatycznie podawane.

Ciecz ścierna dostarczana jest do strefy obróbki pod ciśnieniem i wypłukuje odpady z obróbki.

Za pomocą technologii ultradźwiękowej możesz wykonywać takie operacje jak przebijanie, dłutowanie, wiercenie, cięcie, szlifowanie i inne.

Łaźnie ultradźwiękowe (rys. 1.3) służą do czyszczenia powierzchni części metalowe z produktów korozji, warstw tlenków, olejów mineralnych itp.

Działanie kąpieli ultradźwiękowej opiera się na wykorzystaniu efektu lokalnych wstrząsów hydraulicznych, które powstają w cieczy pod wpływem ultradźwięków.

Zasada działania takiej kąpieli jest następująca: przedmiot obrabiany (1) zanurzany jest w zbiorniku (4) wypełnionym ciekłym środkiem myjącym (2). Emiterem drgań ultradźwiękowych jest membrana (5) połączona klejem (8) z wibratorem magnetostrykcyjnym (6). Wanna jest zamontowana na statywie (7). Fale drgań ultradźwiękowych (3) rozchodzą się w Obszar roboczy gdzie odbywa się przetwarzanie.

Ryż. 1.3. kąpiel ultradźwiękowa

Czyszczenie ultradźwiękowe jest najskuteczniejsze w usuwaniu zanieczyszczeń z trudno dostępnych wnęk, wgłębień i małych kanałów. Ponadto metoda ta umożliwia otrzymanie trwałych emulsji takich cieczy, które nie mieszają się w zwykły sposób, takich jak woda i olej, rtęć i woda, benzen i inne.

Sprzęt ultradźwiękowy jest stosunkowo drogi, dlatego ekonomicznie opłacalne jest stosowanie ultradźwiękowego czyszczenia małych części tylko w produkcji masowej.

Intensyfikacja procesów technologicznych

Wibracje ultradźwiękowe znacząco zmieniają przebieg niektórych procesów chemicznych. Na przykład polimeryzacja przy określonym natężeniu dźwięku jest bardziej intensywna. Wraz ze spadkiem natężenia dźwięku możliwy jest proces odwrotny - depolimeryzacja. Dlatego ta właściwość służy do kontrolowania reakcji polimeryzacji. Zmieniając częstotliwość i intensywność drgań ultradźwiękowych, możliwe jest zapewnienie wymaganej szybkości reakcji.

W metalurgii wprowadzenie do wytopów drgań sprężystych o częstotliwości ultradźwiękowej prowadzi do znacznego rozdrobnienia kryształów i przyspieszenia powstawania nagarów podczas krystalizacji, zmniejszenia porowatości, zwiększenia właściwości mechanicznych zakrzepłych wytopów oraz spadek zawartości gazu w metalach.

Kontrola procesu ultradźwiękowego

Za pomocą drgań ultradźwiękowych możliwe jest ciągłe monitorowanie postępu procesu technologicznego bez przeprowadzania testy laboratoryjne próbki W tym celu zależność parametrów fali dźwiękowej od właściwości fizyczneśrodowiska, a następnie zmieniając te parametry po działaniu na środowisko, ocenia się jego stan z wystarczającą dokładnością. Z reguły stosuje się wibracje ultradźwiękowe o niskiej intensywności.

Zmieniając energię fali dźwiękowej można sterować składem różnych mieszanin, które nie są związkami chemicznymi. Prędkość dźwięku w takich mediach nie zmienia się, a obecność zanieczyszczeń w postaci zawiesiny wpływa na współczynnik pochłaniania energii dźwięku. Umożliwia to określenie procentowej zawartości zanieczyszczeń w oryginalnej substancji.

Dzięki odbiciu fal dźwiękowych na styku mediów („przesyłanie” wiązki ultradźwiękowej) możliwe jest określenie obecności zanieczyszczeń w monolicie i stworzenie ultradźwiękowych urządzeń diagnostycznych.

Wnioski: ultradźwięki - fale sprężyste o częstotliwości drgań od 20 kHz do 1 GHz, niesłyszalne ludzkie ucho. Instalacje ultradźwiękowe są szeroko stosowane do obróbki materiałów ze względu na wibracje akustyczne o wysokiej częstotliwości.

Właściciele patentu RU 2286216:

Przedmiotem wynalazku są urządzenia do ultradźwiękowego czyszczenia i obróbki zawiesin w silnych polach akustycznych, w szczególności do rozpuszczania, emulgowania, dyspergowania, a także urządzenia do odbierania i przenoszenia drgań mechanicznych z wykorzystaniem efektu magnetostrykcji. Instalacja zawiera ultradźwiękowy prętowy przetwornik magnetostrykcyjny, komorę roboczą wykonaną w postaci metalowej cylindrycznej rury oraz falowód akustyczny, którego promieniujący koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części cylindrycznej rury za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego a odbierający koniec tego falowodu jest sztywno połączony z powierzchnią promieniującą prętowego przetwornika ultradźwiękowego. Do instalacji wprowadza się dodatkowo pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny, którego obwód magnetyczny jest sztywno dociskany do rury komory roboczej. Jednostka ultradźwiękowa generuje w przetwarzanym ciekłym medium dwuczęstotliwościowe pole akustyczne, co zapewnia zwiększenie intensyfikacji procesu technologicznego bez pogorszenia jakości produktu końcowego. 3 w.p. mucha, 1 chora.

Przedmiotem wynalazku są urządzenia do ultradźwiękowego czyszczenia i obróbki zawiesin w silnych polach akustycznych, w szczególności do rozpuszczania, emulgowania, dyspergowania, a także urządzenia do odbierania i przenoszenia drgań mechanicznych z wykorzystaniem efektu magnetostrykcji.

Znane jest urządzenie do wprowadzania drgań ultradźwiękowych do cieczy (patent DE, nr 3815925, B 08 B 3/12, 1989) za pomocą czujnika ultradźwiękowego, który jest zamocowany za pomocą stożka emitującego dźwięk za pomocą hermetycznie izolującego kołnierza w dolny obszar wewnątrz kąpieli płynnej.

najbliższy rozwiązanie techniczne do proponowanej jest instalacja ultradźwiękowa typu UZVD-6 (A.V. Donskoy, OKKeller, G.S. Kratysh „Ultradźwiękowe instalacje elektrotechniczne”, Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 169), zawierająca prętowy przetwornik ultradźwiękowy, komorę roboczą wykonaną w postaci metalową cylindryczną rurkę i falowód akustyczny, którego promieniujący koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części cylindrycznej rurki za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego, a odbierający koniec tego falowodu jest sztywno połączony z powierzchnią promieniującą prętowy przetwornik ultradźwiękowy.

Wadą zidentyfikowanych znanych instalacji ultradźwiękowych jest to, że komora robocza posiada jedno źródło drgań ultradźwiękowych, które są do niej przenoszone z przetwornika magnetostrykcyjnego przez końcówkę falowodu, których właściwości mechaniczne i parametry akustyczne określają maksymalne dopuszczalne promieniowanie intensywność. Często powstające natężenie promieniowania drgań ultradźwiękowych nie spełnia wymagań procesu technologicznego pod względem jakości produktu końcowego, co powoduje konieczność wydłużenia czasu obróbki ultradźwiękowej ośrodka ciekłego i prowadzi do zmniejszenia natężenia procesu technologicznego.

Zatem instalacje ultradźwiękowe zidentyfikowane w trakcie poszukiwań patentowych, analog i prototyp zastrzeganego wynalazku po wdrożeniu nie zapewniają osiągnięcia efektu technicznego, który polega na zwiększeniu intensyfikacji procesu technologicznego bez obniżenia jakości produkt finalny.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje problem stworzenia instalacji ultradźwiękowej, której wdrożenie zapewnia osiągnięcie efektu technicznego, polegającego na zwiększeniu intensyfikacji procesu technologicznego bez obniżania jakości produktu końcowego.

Istota wynalazku polega na tym, że w instalacji ultradźwiękowej zawierającej prętowy przetwornik ultradźwiękowy komorę roboczą wykonaną w postaci metalowej cylindrycznej rury oraz falowód akustyczny, którego promieniujący koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części cylindrycznej rury za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego, a odbierający koniec tego falowodu sztywno połączony z powierzchnią promieniującą prętowego przetwornika ultradźwiękowego, dodatkowo wprowadzono pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny, którego obwód magnetyczny jest sztywno dociśnięty do rura komory roboczej. Ponadto na promieniującym końcu falowodu w strefie jednostki przemieszczającej zamocowany jest elastyczny pierścień uszczelniający. W tym przypadku dolny koniec obwodu magnetycznego promiennika pierścieniowego znajduje się w tej samej płaszczyźnie co promieniujący koniec falowodu akustycznego. Ponadto powierzchnia promieniującego końca falowodu akustycznego jest wklęsła, sferyczna, o promieniu kuli równym połowie długości obwodu magnetycznego pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego.

Wynik techniczny osiąga się w następujący sposób. Prętowy przetwornik ultradźwiękowy jest źródłem drgań ultradźwiękowych zapewniających wymagane parametry pole akustyczne w komorze roboczej instalacji do realizacji procesu technologicznego, co zapewnia intensyfikację i jakość produktu końcowego. Falowód akustyczny, którego promieniujący koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części cylindrycznej rury, a odbierający koniec tego falowodu jest akustycznie sztywno połączony z promieniującą powierzchnią prętowego przetwornika ultradźwiękowego, zapewnia transmisję drgań ultradźwiękowych do przetworzony ciekły czynnik komory roboczej. W tym przypadku szczelność i mobilność połączenia jest zapewniona dzięki temu, że promieniujący koniec falowodu jest przymocowany do dolnej części rury komory roboczej za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego. Ruchomość połączenia zapewnia możliwość przenoszenia drgań mechanicznych z przetwornika przez falowod do komory roboczej na obrabiany czynnik ciekły, możliwość realizacji procesu technologicznego, a w konsekwencji uzyskania wymaganego efektu technicznego.

Ponadto w zastrzeganej instalacji elastyczny pierścień uszczelniający jest zamocowany na promieniującym końcu falowodu w strefie węzła przemieszczenia, w przeciwieństwie do prototypu, w którym jest on montowany w strefie antywęzła przemieszczenia. W efekcie w instalacji według prototypu pierścień uszczelniający tłumi drgania i obniża współczynnik jakości układu oscylacyjnego, a tym samym zmniejsza intensywność procesu. W zastrzeganej instalacji pierścień uszczelniający jest montowany w strefie jednostki wyporowej, dzięki czemu nie wpływa na układ oscylacyjny. Umożliwia to przepuszczanie większej mocy przez falowód w porównaniu do prototypu, a tym samym zwiększenie natężenia promieniowania, a tym samym intensyfikację proces technologiczny bez pogorszenia jakości produktu końcowego. Dodatkowo, ponieważ w zastrzeganej instalacji, pierścień uszczelniający jest montowany w obszarze węzła, tj. w strefie zerowych odkształceń nie zapada się pod wpływem drgań, zachowuje ruchliwość połączenia promieniującego końca falowodu z Dolny rury komory roboczej, co pozwala zaoszczędzić intensywność promieniowania. W prototypie pierścień uszczelniający montowany jest w strefie maksymalnego odkształcenia falowodu. Dlatego pierścień jest stopniowo niszczony przez drgania, które stopniowo zmniejszają natężenie promieniowania, a następnie naruszają szczelność połączenia i zakłócają pracę instalacji.

Zastosowanie pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego umożliwia realizację dużej mocy konwersji i znacznego obszaru promieniowania (AV Donskoy, OKKeller, GS Kratysh „Ultrasonic electrotechnical installation”, Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 34), a zatem pozwala na zapewniają intensyfikację procesu technologicznego bez obniżania jakości produktu końcowego.

Ponieważ rura jest cylindryczna, a emiter magnetostrykcyjny wprowadzony do instalacji ma kształt pierścieniowy, możliwe jest dociśnięcie obwodu magnetycznego do zewnętrznej powierzchni rury. Po przyłożeniu napięcia zasilającego do uzwojenia obwodu magnetycznego na płytkach występuje efekt magnetostrykcyjny, który prowadzi do odkształcenia płytek pierścieniowych obwodu magnetycznego w kierunku promieniowym. Jednocześnie, dzięki temu, że rurka wykonana jest z metalu, a obwód magnetyczny jest sztywno dociskany do rury, odkształcenie pierścieniowych płytek obwodu magnetycznego przekształca się w promieniowe drgania ścianki rury. W efekcie drgania elektryczne generatora wzbudzenia pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego są przekształcane w promieniowe drgania mechaniczne płyt magnetostrykcyjnych, a ze względu na sztywne akustycznie połączenie płaszczyzny promieniowania obwodu magnetycznego z powierzchnią rury drgania mechaniczne są przekazywane przez ścianki rur do przetwarzanego ciekłego medium. W tym przypadku źródłem drgań akustycznych w przetwarzanym ciekłym medium jest wewnętrzna ścianka cylindrycznej rury komory roboczej. W rezultacie w ciekłym ośrodku przetwarzanym w zastrzeganej instalacji powstaje pole akustyczne o drugiej częstotliwości rezonansowej. Jednocześnie wprowadzenie pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego w zastrzeganej instalacji zwiększa pole powierzchni promieniującej w stosunku do prototypu: powierzchnia promieniująca falowodu i część ścianki wewnętrznej komory roboczej, na zewnętrznej powierzchni, na której wciśnięty jest pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny. Zwiększenie pola powierzchni promieniującej zwiększa natężenie pola akustycznego w komorze roboczej, a tym samym umożliwia intensyfikację procesu technologicznego bez obniżania jakości produktu końcowego.

Położenie dolnego końca obwodu magnetycznego promiennika pierścieniowego w tej samej płaszczyźnie z promieniującym końcem falowodu akustycznego jest najlepsza opcja, ponieważ umieszczenie go poniżej promieniującego końca falowodu prowadzi do powstania martwej (zastoju) strefy dla przetwornika pierścieniowego (promiennik - rura). Umieszczenie dolnego końca obwodu magnetycznego emitera pierścieniowego nad końcem promieniującym falowodu zmniejsza sprawność konwertera pierścieniowego. Obie opcje prowadzą do zmniejszenia natężenia oddziaływania całkowitego pola akustycznego na przetwarzane medium płynne, a w konsekwencji do zmniejszenia nasilenia procesu technologicznego.

Ponieważ powierzchnia promieniująca pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego jest ścianą cylindryczną, energia dźwięku jest skupiona, tj. koncentracja pola akustycznego powstaje wzdłuż osi rury, na której dociskany jest obwód magnetyczny emitera. Ponieważ powierzchnia promieniująca prętowego przetwornika ultradźwiękowego jest wykonana w postaci wklęsłej kuli, ta powierzchnia promieniująca również skupia energię dźwięku, ale w pobliżu punktu, który leży na linii środkowej rury. W ten sposób, przy różnych ogniskowych, ogniska obu powierzchni promieniujących pokrywają się, skupiając potężną energię akustyczną w małej objętości komory roboczej. Ponieważ dolny koniec obwodu magnetycznego promiennika pierścieniowego znajduje się w tej samej płaszczyźnie, co promieniujący koniec falowodu akustycznego, w którym kula wklęsła ma promień równy połowie długości obwodu magnetycznego promiennika magnetostrykcyjnego pierścieniowego, punkt skupienia energii akustycznej leży pośrodku osi tuby, tj. w środku komory roboczej instalacji potężna energia akustyczna jest skoncentrowana w małej objętości („Ultradźwięki. Mała encyklopedia”, redaktor naczelny I.P. Golyanina, M .: Radziecka encyklopedia, 1979, s. 367-370). W obszarze skupienia energii akustycznych obu powierzchni promieniujących intensywność oddziaływania pola akustycznego na przetwarzany ośrodek ciekły jest setki razy większa niż w innych obszarach komory. Powstaje lokalna objętość z potężną intensywnością ekspozycji na pole. Ze względu na lokalną, potężną intensywność uderzenia, nawet trudne do cięcia materiały ulegają zniszczeniu. Dodatkowo w tym przypadku ze ścian usuwane są silne ultradźwięki, które chronią ściany komory przed zniszczeniem i zanieczyszczeniem przetwarzanego materiału produktem niszczenia ścian. Zatem wykonanie powierzchni promieniującego końca falowodu akustycznego jest wklęsłe, kuliste, o promieniu kuli równym połowie długości obwodu magnetycznego pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego, zwiększa intensywność oddziaływania pola akustycznego na przetwarzane medium płynne, a tym samym zapewnia intensyfikację procesu technologicznego bez obniżania jakości produktu końcowego.

Jak pokazano powyżej, w zastrzeganej instalacji w przetwarzanym ciekłym ośrodku powstaje pole akustyczne o dwóch częstotliwościach rezonansowych. Pierwsza częstotliwość rezonansowa jest określona częstotliwością rezonansową prętowego przetwornika magnetostrykcyjnego, druga - częstotliwością rezonansową pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego dociśniętego do rury komory roboczej. Częstotliwość rezonansowa pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego jest wyznaczana z wyrażenia lcp=λ=c/fres, gdzie lcp to długość linii środkowej obwodu magnetycznego promiennika, λ to długość fali w materiale obwodu magnetycznego, c to prędkość drgań sprężystych w materiale obwodu magnetycznego, fres jest częstotliwością rezonansową promiennika (A. V. Donskoy, OK Keller, G. S. Kratysh „Ultradźwiękowe instalacje elektrotechniczne”, Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 25). Innymi słowy, druga częstotliwość rezonansowa instalacji jest określona przez długość linii środkowej pierścieniowego obwodu magnetycznego, która z kolei jest określona przez zewnętrzną średnicę rury komory roboczej: im dłuższa linia środkowa obwód magnetyczny, tym niższa druga częstotliwość rezonansowa instalacji.

Obecność dwóch częstotliwości rezonansowych w deklarowanej instalacji pozwala zintensyfikować proces bez pogorszenia jakości produktu końcowego. Wyjaśniono to w następujący sposób.

Pod wpływem pola akustycznego w uzdatnionym ciekłym ośrodku powstają przepływy akustyczne - stacjonarne wirowe przepływy cieczy, które występują w swobodnym niejednorodnym polu dźwiękowym. W zastrzeganej instalacji w przetwarzanym ciekłym ośrodku powstają dwa rodzaje fal akustycznych, każda o własnej częstotliwości rezonansowej: fala cylindryczna rozchodzi się promieniście z wewnętrzna powierzchnia rur (komory roboczej), a wzdłuż komory roboczej rozchodzi się od dołu do góry fala płaska. Obecność dwóch częstotliwości rezonansowych wzmacnia wpływ przepływów akustycznych na przetwarzany płynny ośrodek, ponieważ każda częstotliwość rezonansowa wytwarza własne przepływy akustyczne, które intensywnie mieszają ciecz. Prowadzi to również do wzrostu turbulencji przepływów akustycznych i jeszcze intensywniejszego mieszania uzdatnianej cieczy, co zwiększa intensywność oddziaływania pola akustycznego na uzdatniane medium ciekłe. Dzięki temu proces technologiczny ulega zintensyfikowaniu bez obniżania jakości produktu końcowego.

Ponadto pod wpływem pola akustycznego w obrabianym ośrodku płynnym dochodzi do kawitacji – powstawanie ośrodka płynnego załamuje się tam, gdzie następuje miejscowy spadek ciśnienia. W wyniku kawitacji powstają pęcherzyki kawitacji parowo-gazowej. Jeśli pole akustyczne jest słabe, bąbelki rezonują i pulsują w polu. Jeśli pole akustyczne jest silne, bąbel zapada się po okresie fali dźwiękowej (przypadek idealny), ponieważ wchodzi w obszar wysokiego ciśnienia wytworzonego przez to pole. Zapadając się, pęcherzyki generują silne zaburzenia hydrodynamiczne w ośrodku ciekłym, intensywne promieniowanie fal akustycznych oraz powodują niszczenie powierzchni ciał stałych sąsiadujących z kawitującą cieczą. W zastrzeganej instalacji pole akustyczne jest silniejsze niż pole akustyczne instalacji według prototypu, co tłumaczy się obecnością w nim dwóch częstotliwości rezonansowych. W efekcie w reklamowanej instalacji istnieje większe prawdopodobieństwo zapadania się pęcherzyków kawitacyjnych, co potęguje efekty kawitacji i zwiększa intensywność oddziaływania pola akustycznego na uzdatniany ośrodek ciekły, a tym samym zapewnia intensyfikację procesu technologicznego bez zmniejszania jakość produktu końcowego.

Im niższa częstotliwość rezonansowa pola akustycznego, tym większy pęcherzyk, ponieważ okres niskiej częstotliwości jest duży i pęcherzyki mają czas na wzrost. Żywotność bańki podczas kawitacji to jeden okres częstotliwości. Kiedy bańka się zamyka, wytwarza potężny nacisk. Im większa bańka, tym więcej wysokie ciśnienie jest tworzony, gdy jest zamknięty. W reklamowanej instalacji ultradźwiękowej, ze względu na sonikację uzdatnianej cieczy o dwóch częstotliwościach, pęcherzyki kawitacyjne różnią się wielkością: większe są wynikiem narażenia na działanie ciekłego medium o niskiej częstotliwości, a małe - wysokiej częstotliwości. Podczas czyszczenia powierzchni lub przetwarzania zawiesiny małe pęcherzyki wnikają w pęknięcia i zagłębienia cząstek stałych i zapadając się, tworzą efekty mikrouderzeń osłabiające integralność cząstek stałych od wewnątrz. Większe pęcherzyki, zapadając się, prowokują powstawanie nowych mikropęknięć w cząstkach stałych, dodatkowo osłabiając w nich wiązania mechaniczne. Cząstki stałe są niszczone.

Podczas emulgowania, rozpuszczania i mieszania duże pęcherzyki niszczą wiązania międzycząsteczkowe w składnikach przyszłej mieszaniny, skracając łańcuchy i tworzą warunki dla małych pęcherzyków do dalszego niszczenia wiązań międzycząsteczkowych. Dzięki temu zwiększa się intensyfikacja procesu technologicznego bez obniżania jakości produktu końcowego.

Ponadto w zastrzeganej instalacji w wyniku oddziaływania fal akustycznych o różnych częstotliwościach rezonansowych w przetwarzanym ciekłym ośrodku powstają dudnienia w wyniku superpozycji dwóch częstotliwości (zasada superpozycji), które powodują gwałtowny, chwilowy wzrost amplituda ciśnienia akustycznego. W takich momentach siła uderzenia fali akustycznej może kilkukrotnie przekroczyć moc właściwą instalacji, co intensyfikuje proces technologiczny i nie tylko nie obniża, ale poprawia jakość produktu końcowego. Ponadto gwałtowny wzrost amplitudy ciśnienia akustycznego ułatwia dopływ jąder kawitacyjnych do strefy kawitacyjnej; wzrasta kawitacja. Pęcherzyki kawitacyjne, tworzące się w porach, nierównościach, pęknięciach powierzchni ciało stałe, który jest w zawiesinie, tworzą lokalne przepływy akustyczne, które intensywnie mieszają ciecz we wszystkich mikroobjętościach, co również umożliwia intensyfikację procesu technologicznego bez obniżania jakości produktu końcowego.

Z powyższego wynika zatem, że deklarowana instalacja ultradźwiękowa, ze względu na możliwość tworzenia w przetwarzanym ciekłym medium dwuczęstotliwościowego pola akustycznego, w trakcie realizacji zapewnia osiągnięcie efektu technicznego, który polega na zwiększeniu intensyfikacji procesu technologicznego. proces bez obniżania jakości produktu końcowego: wyniki czyszczenia powierzchni, dyspersja składników stałych w cieczy, proces emulgowania, mieszania i rozpuszczania składników ośrodka płynnego.

Rysunek przedstawia zastrzeganą instalację ultradźwiękową. Instalacja ultradźwiękowa zawiera ultradźwiękowy prętowy przetwornik magnetostrykcyjny 1 z powierzchnią promieniującą 2, falowód akustyczny 3, komorę roboczą 4, obwód magnetyczny 5 pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego 6, elastyczny pierścień uszczelniający 7, kołek 8. Otwory 9 są przewidziany w obwodzie magnetycznym 5 do wytwarzania uzwojenia wzbudzenia (nie pokazano). Komora robocza 4 wykonana jest w postaci metalowej, np. stalowej, cylindrycznej rury. W przykładzie montażu falowód 3 wykonany jest w postaci ściętego stożka, w którym promieniujący koniec 10 jest hermetycznie przymocowany do dolnej części rury komory roboczej 4 za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego 7, a końcówka odbiorcza 11 jest połączona osiowo szpilką 8 z powierzchnią promieniującą 2 przetwornika 1. Obwód magnetyczny 5 wykonany w postaci pakietu płytek magnetostrykcyjnych w postaci pierścieni i sztywno dociśnięty akustycznie do rury komory roboczej 4; dodatkowo obwód magnetyczny 5 jest wyposażony w uzwojenie wzbudzające (nie pokazane).

Elastyczny pierścień uszczelniający 7 jest zamocowany na promieniującym końcu 10 falowodu 3 w strefie węzła przemieszczenia. W tym przypadku dolny koniec obwodu magnetycznego 5 promiennika pierścieniowego 6 znajduje się w tej samej płaszczyźnie co promieniujący koniec 10 falowodu akustycznego 3. Ponadto powierzchnia promieniującego końca 10 falowodu akustycznego 3 jest wykonana wklęsły, kulisty, o promieniu kuli równym połowie długości obwodu magnetycznego 5 pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego 6.

Jako prętowy przetwornik ultradźwiękowy można zastosować na przykład ultradźwiękowy przetwornik magnetostrykcyjny typu PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) lub PMS-15-22 (9SuIT.671.119.003 TU). Jeżeli proces technologiczny wymaga wyższych częstotliwości: 44 kHz, 66 kHz itd. to przetwornik prętowy wykonany jest w oparciu o piezoceramikę.

Obwód magnetyczny 5 może być wykonany z materiału ze zwężeniem ujemnym, takiego jak nikiel.

Instalacja ultradźwiękowa działa w następujący sposób. Do uzwojeń wzbudzenia przetwornika 1 i pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego 6 doprowadzane jest napięcie zasilania. Komora robocza 4 jest wypełniona ciekłym ośrodkiem 12, który ma być przetwarzany, na przykład w celu przeprowadzenia rozpuszczania, emulgowania, dyspersji lub wypełnienia medium płynne, w którym umieszczane są części do czyszczenia powierzchni. Po przyłożeniu napięcia zasilającego w komorze roboczej 4 w ciekłym ośrodku 12 powstaje pole akustyczne o dwóch częstotliwościach rezonansowych.

Pod wpływem wytworzonego dwuczęstotliwościowego pola akustycznego w obrabianym ośrodku 12 powstają prądy akustyczne i kawitacja. W tym przypadku, jak pokazano powyżej, pęcherzyki kawitacyjne różnią się wielkością: większe są wynikiem oddziaływania niskiej częstotliwości na ośrodek ciekły, a małe - wysokiej częstotliwości.

W kawitującym medium ciekłym, na przykład podczas dyspergowania lub czyszczenia powierzchni, małe pęcherzyki wnikają w pęknięcia i wgłębienia stałego składnika mieszaniny i zapadając się, tworzą efekty mikrouderzeń osłabiające integralność cząstek stałych od wewnątrz. Większe pęcherzyki, zapadając się, rozbijają osłabioną od wewnątrz cząstkę na małe frakcje.

Ponadto w wyniku oddziaływania fal akustycznych o różnych częstotliwościach rezonansowych powstają dudnienia, prowadzące do gwałtownego chwilowego wzrostu amplitudy ciśnienia akustycznego (wstrząs akustyczny), co prowadzi do jeszcze intensywniejszego niszczenia warstw na oczyszczone i do jeszcze większego rozdrobnienia frakcji stałych w środowisku uzdatnianej cieczy po otrzymaniu zawiesiny. Jednocześnie obecność dwóch częstotliwości rezonansowych wzmaga turbulencje przepływów akustycznych, co przyczynia się do intensywniejszego mieszania przetwarzanego ośrodka ciekłego i intensywniejszego niszczenia cząstek stałych zarówno na powierzchni części, jak iw zawiesinie.

Podczas emulgowania i rozpuszczania duże pęcherzyki kawitacyjne niszczą wiązania międzycząsteczkowe w składnikach przyszłej mieszaniny skracając łańcuchy i tworzą warunki do dalszego zniszczenia wiązań międzycząsteczkowych dla małych pęcherzyków kawitacyjnych. Akustyczna fala uderzeniowa i zwiększona turbulencja przepływów akustycznych, które są wynikiem dwuczęstotliwościowego sondowania przetwarzanego ośrodka ciekłego, również niszczą wiązania międzycząsteczkowe i intensyfikują proces mieszania ośrodka.

W wyniku łącznego oddziaływania powyższych czynników na przetwarzane medium płynne następuje intensyfikacja realizowanego procesu technologicznego bez obniżenia jakości produktu końcowego. Jak wykazały testy, w porównaniu z prototypem, gęstość mocy deklarowanej przetwornicy jest dwukrotnie wyższa.

Aby wzmocnić efekt kawitacji w instalacji, można zapewnić zwiększone ciśnienie statyczne, które można zrealizować podobnie jak w prototypie (A.V. Donskoy, OKKeller, G.S. Kratysh „Ultrasonic electrotechnical installation”, Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 169) : system rurociągów połączony z wewnętrzną objętością komory roboczej; butla ze sprężonym powietrzem; zawór bezpieczeństwa i manometr. W takim przypadku komora robocza musi być wyposażona w szczelną pokrywę.

1. Instalacja ultradźwiękowa zawierająca prętowy przetwornik ultradźwiękowy, komorę roboczą wykonaną w postaci metalowej cylindrycznej rury oraz falowód akustyczny, którego promieniujący koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części cylindrycznej rury za pomocą elastycznej pierścień uszczelniający, a odbiorczy koniec tego falowodu jest sztywno połączony z powierzchnią promieniującą prętowego przetwornika ultradźwiękowego, charakteryzujący się tym, że do instalacji wprowadzony jest dodatkowo pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny, którego obwód magnetyczny jest sztywno dociśnięty do rury komory roboczej.

2. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, że elastyczny pierścień uszczelniający jest zamocowany na promieniującym końcu falowodu w strefie węzła przemieszczania.

3. Instalacja według zastrz. 2, znamienna tym, że dolny koniec obwodu magnetycznego promiennika pierścieniowego jest umieszczony w tej samej płaszczyźnie, co promieniujący koniec falowodu akustycznego.

4. Instalacja według zastrz. 3, znamienna tym, że powierzchnia promieniującego końca falowodu akustycznego jest wklęsła, sferyczna, o promieniu kuli równym połowie długości obwodu magnetycznego pierścieniowego promiennika magnetostrykcyjnego.

Zestaw składa się ze stojaka laboratoryjnego, generatora ultradźwiękowego, wysokowydajnego, wysokiej jakości przetwornika magnetostrykcyjnego oraz trzech falowodów-emiterów (koncentratorów) do przetwornika. posiada skokową regulację mocy wyjściowej, 50%, 75%, 100% znamionowej mocy wyjściowej. Regulacja mocy oraz obecność w zestawie trzech różnych falowodów-emiterów (o wzmocnieniu 1:0,5, 1:1 i 1:2) pozwala uzyskać różne amplitudy drgań ultradźwiękowych w badanych cieczach i ośrodkach elastycznych, w przybliżeniu, od 0 do 80 mikronów przy częstotliwości 22 kHz.

Lata doświadczenia w produkcji i sprzedaży sprzęt ultradźwiękowy potwierdza świadomą potrzebę wyposażenia wszystkich rodzajów nowoczesnej produkcji high-tech w zaplecze laboratoryjne.

Pozyskiwanie nanomateriałów i nanostruktur, wprowadzanie i rozwój nanotechnologii jest niemożliwe bez użycia sprzętu ultradźwiękowego.

Za pomocą tego sprzętu ultradźwiękowego można:

• otrzymywanie nanoproszków metali;
• stosować podczas pracy z fulerenami;
• badanie przebiegu reakcji jądrowych w warunkach silnych pól ultradźwiękowych (zimna fuzja);
• wzbudzanie sonoluminescencji w cieczach, do celów badawczych i przemysłowych;
• tworzenie drobno zdyspergowanych znormalizowanych emulsji bezpośrednich i odwróconych;
• sondowanie drewna;
• wzbudzenie drgań ultradźwiękowych w stopionych metalach do odgazowania;
• i wiele innych.

Nowoczesne dyspergatory ultradźwiękowe z generatorami cyfrowymi serii I10-840

Jednostka ultradźwiękowa (dyspergator, homogenizator, emulgator) I100-840 przeznaczona jest do badań laboratoryjnych wpływu ultradźwięków na media płynne z regulacją cyfrową, płynnie regulowaną, z cyfrowym wyborem częstotliwości pracy, z timerem, z możliwością łączyć systemy oscylacyjne o różnych częstotliwościach i mocach oraz rejestrować parametry przetwarzania w pamięci nieulotnej.

Urządzenie może być wyposażone w ultradźwiękowy magnetostrykcyjny lub piezocermiczny układ oscylacyjny o częstotliwości roboczej 22 i 44 kHz.

W razie potrzeby istnieje możliwość uzupełnienia dyspergatora w układy oscylacyjne 18, 30, 88 kHz.

Stosowane są ultradźwiękowe urządzenia laboratoryjne (dyspergatory):

• do laboratoryjnych badań wpływu kawitacja ultradźwiękowa na różnych cieczach i próbkach umieszczonych w cieczy;
• do rozpuszczania trudnych lub słabo rozpuszczalnych substancji i cieczy w innych cieczach;
• do badania różnych cieczy pod kątem wytrzymałości na kawitację. Na przykład, aby określić stabilność lepkości olejów przemysłowych (patrz GOST 6794-75 dla oleju AMG-10);
• badanie zmiany szybkości impregnacji materiałów włóknistych pod wpływem ultradźwięków oraz poprawa impregnacji materiałów włóknistych różnymi wypełniaczami;
• aby wykluczyć agregację cząstek mineralnych podczas hydrosortowania (proszki ścierne, geomodyfikatory, naturalne i sztuczne diamenty itp.);
• do ultradźwiękowego mycia złożonych produktów samochodowych urządzeń paliwowych, wtryskiwaczy i gaźników;
• do badań wytrzymałości kawitacyjnej części i mechanizmów maszyn;
• aw najprostszym przypadku - jako ultradźwiękowa kąpiel myjąca o dużej intensywności. Osad i osady na szkle laboratoryjnym i szkle są usuwane lub rozpuszczane w ciągu kilku sekund.