Laboratórna inštalácia Sonostep kombinuje ultrazvukové spracovanie, miešanie a vzorové krmivo; Zároveň má kompaktný dizajn. Je možné ľahko ovládať s ním, môže sa použiť na podávanie vzorky liečených analytickými zariadeniami, napríklad na meranie veľkostí častíc.

Ultrazvuková liečba pomáha dispergovať aglomerované častice na ich prípravu a analýzu disperzie a emulzií. To je dôležité pri meraní veľkosti častíc, napríklad pomocou dynamického rozptylu svetla alebo difrakcie laserového žiarenia.

Efektívne a jednoduché

Štandardná recyklácia vzorky, Generátor ultrazvukov - ultrazvukový generátor, miešadlo - miešadlo, ultrazvukový menič - ultrazvukový konvertor, čerpadlo - čerpadlo, analytické zariadenie - analytické zariadenie Recyklácia vzorky so sonostepom, ultrazvukovým generátorom a meničom - ultrazvukový generátor a konvertor, motor s hlavou čerpadla - motor s čerpadlom, analytickým zariadením - analytickým zariadením

Použitie ultrazvuku na recykláciu vzorky vyžaduje prítomnosť štyroch zložiek: nádoba na miešanie, ultrazvukový generátor a konvertor (senzor) a čerpadlo. Všetky tieto komponenty sú prepojené hadicami alebo rúrkami. Typická inštalácia V diagrame (štandardná recyklácia).

Zariadenie Sonostep obsahuje ultrazvukový zdroj a odstredivé čerpadlo, ktoré sú v pohári z nehrdzavejúcej ocele (pozri obr. "Recyklácia recyklácie Sonostep").

Zariadenie Sonostep je pripojené k analytickému zariadeniu.

Sekvenčné ultrazvukové spracovanie na získanie najlepších výsledkov

Ultrazvukové spracovanie Zlepšuje presnosť merania merania a morfológie častíc, pretože Sonostep vykonáva tri dôležité vlastnosti:

• cirkulácia

Ultrazvuk odstraňuje vzduch z kvapaliny a teda eliminuje interferujúci účinok bublín na meranie. Čistí objem vzoriek s nastaviteľným prietokom a rozptýlím častíc v kvapaline. Ultrazvukový výkon sa aplikuje priamo pod rotorom čerpadla, poskytuje striekanie aglomerovaných častíc pred ich meraním. To poskytuje kompletnejší a opakujúci sa výsledok.

Všeobecný

Inštalácia ultrazvukového UZU-1,6-O je určená na čistenie kovových filtračných prvkov a fľašu s filtračnými fľašami hydraulických paliva a ropných systémov lietadiel, motorov lietadiel a stojany z mechanických nečistôt, živicových látok a produktov oleja.
Pri inštalácii je možné vyčistiť filtračný balík z materiálu X18 H15 -M podľa výrobcu výrobcu výrobcu filtra.

Legendická štruktúra

UZ4-1,6-O:
UZ - inštalačný ultrazvuk;
4 - vykonanie;
1.6 - Power oscillatory nominal, kW;
O - čistenie;
U, T2 - Klimatická výkonnosť a kategória umiestnenia
podľa GOST 15150-69, teploty okolia
od 5 do 50 ° C. ї. Prostredie - Nepremerné, neobsahujúce vodivý prach, ktorý neobsahuje agresívne výpary, plyny schopné porušovať normálnu prevádzku inštalácie.
Inštalácia spĺňa požiadavky T16-530.022-79.

Regulačný technický dokument

TU 16-530.022-79

technické údaje

Napätie trojfázovej sieťovej siete s frekvenciou 50 Hz, in - 380/220 spotrebovanej KW, nie viac: bez osvetlenia a ohrievačov - 3,7 s osvetlením a ohrievačmi - 12 operačnej frekvencie operátora, KHZ - 18 generátorov Výstup, KW - 1.6 KPD Generator,%, nie menej - 45 Napätie anodického generátora, v-3000 napätia generátorových svietidiel, v-6,3 výstupného napätia generátora, v-220 volumetrické prúd, A - 18 prúdovej anódy, A - 0,85 prúdovej mriežky a - 0,28 Počet kúpeľov, PC - 2 objem jedného kúpeľa, L, nie menej - 20 Detergentný čas zahrievania v kúpeli od 5 do 65 ° C bez zaradenia generátora, min, nie viac: pri práci na AMG OIL 10 - 20 Pri práci na vodných roztokoch hexamethosfátu sodného, \u200b\u200btrinitrium fosfátu a sodíka kyseliny dusičnej alebo blues - 35 trvanie nepretržitej prevádzky inštalácie, H, nie viac - 12 chladiacich prvkov inštalácie diaľkového zariadenia. Čas ultrazvukového čistenia jedného filtračného prvku, min, nie viac - 10 času nasadenia inštalácie v pracovnej polohe, min, nie viac - 35 časová koagulácia v pochodovej pozícii, min, nie viac - 15 hmotnosť, kg, nie viac ako - 510
Záručná doba - 18 mesiacov od dátumu uvedenia do prevádzky.

Výstavba a princíp prevádzky

Štruktúra ultrazvukovej inštalácie UZ4-1,6-O (pozri obrázok) je mobilná kontajnerová spoločnosť PAUL.

Všeobecný pohľad I. rozmery Ultrazvuková inštalácia UZ4-1,6-O
Inštalácia má dva technologické kúpele. Vybavený prepravou na otáčanie filtrov a preniesť ich z jedného kúpeľa do druhého. Každá vaňa je nainštalovaná magnetostrictive PM1-1,6 / 18 Typ Converter. Chladisko vzduchového konvertora, vstavaný generátor. UZ4-1,6-O Inštalačný balík obsahuje: Inštalácia ultrazvuku UZU-1,6-O, \u200b\u200bZIP (náhradné diely a príslušenstvo), 1 sada, operačná dokumentácia sada, 1 sada.

Inštalácia sa skladá z laboratórneho nosiča, ultrazvukový generátor, vysoko účinný, vysoko ekona magnetostrictive menič a tri vlnovody žiaričov (hubov) na menič. Má krokové nastavenie výstupného výkonu, 50%, 75%, 100% nominálneho výstupného výkonu. Nastavenie výkonu a prítomnosť v súbore troch rôznych vlnovodov žiarenia (s ziskom 1: 0,5, 1: 1 a 1: 2) vám umožní získať inú amplitúdu ultrazvukových oscilácie v študovaných kvapalinách a elastických médiách, predbežne, od 0 až 80 mikrometrov pri frekvencii 22 kHz.

Mnoho rokov výroby a predajných skúseností ultrazvukové zariadenie Opätovne potvrdzuje vedomú potrebu vybaviť všetky typy modernej high-tech produkcie s laboratórnymi zariadeniami.

Získanie nano-materiálov a nano-štruktúry, zavedenie a rozvoj Nano-technológií je nemožné bez použitia ultrazvukových zariadení.

S týmto ultrazvukovým zariadením je možné:

• získanie nano-práškov kovov;
• používať pri vedení práce s fulleres;
• štúdium toku jadrových reakcií v podmienkach silných ultrazvukových polí (za studena);
• excitácia sonoleminizmu v kvapalinách, v oblasti výskumu a priemyselného účely;
• vytvorenie jemne normalizovaných emulzií priameho a vrátenia;
• hlas z dreva;
• excitácia ultrazvukových oscilácií v kovových tavenia pre odplynenie;
• a mnoho ďalších.

Moderné ultrazvukové dispergátory s digitálnymi generátormi série I10-840

Ultrazvuková inštalácia (dispergačné, homogenizátor, emulgátor) a100-840 je určený pre laboratórne štúdie ultrazvukového nárazu na kvapalné médiá s digitálnym ovládaním, s hladkým nastavením, s digitálnym výberom prevádzkovej frekvencie, s časovačom, s možnosťou Pripojenie rôznych frekvencií a výkonu oscillačných systémov a záznamov spracovanie parametrov v nestartilnej pamäti.

Inštalácia môže byť vybavená ultrazvukovým magnetostrikciou alebo piezokermickými oscilačnými systémami s pracovnou frekvenciou 22 a 44 kHz.

V prípade potreby je možné prijímať dispergačné činidlo s oscilačnými systémami o 18, 30, 88 kHz.

Ultrazvuk laboratórne inštalácie (Dispergátor):

• pre laboratórne štúdie vplyvu ultrazvuková kavitácia na rôznych kvapalinách a umiestnené v kvapalných vzorkách;
• na rozpúšťanie, ťažké alebo niekoľko rozpustných látok a kvapalín v iných kvapalinách;
• na testovanie rôznych kvapalín na pevnosti kavitácie. Napríklad na určenie stability viskozity priemyselných olejov (pozri GOST 6794-75 na olej AMG-10);
• na štúdie zmien miery impregnácie vláknitých materiálov pod vplyvom ultrazvuku a na zlepšenie impregnácie vláknitých materiálov s rôznymi plnivami;
• na odstránenie agregácie minerálnych častíc počas hydronestra (abrazívne prášky, geometrifery, prírodné a umelé diamanty atď.);
• pre ultrazvukové umývanie komplexných výrobkov automobilového paliva, dýz a karburátorov;
• pre výskum sily kavitácie častí strojov a mechanizmov;
• a v najjednoduchšom prípade - ako vysoko intenzívny ultrazvukový umývací kúpeľ. Zrazenina a usadeniny na laboratórnych riadoch a skla sa odstránia alebo rozpúšťajú v priebehu niekoľkých sekúnd.

Majitelia patentov RU 2286216:

[0001] Vynález sa týka zariadení pre ultrazvukové čistenie a spracovanie suspenzií v silných akustických poliach, najmä na rozpúšťanie, emulgáciu, disperziu, ako aj zariadenia na získanie a vysielanie mechanických oscilácií s použitím efektu magnetostrikcie. Inštalácia obsahuje ultrazvukový tyč magnetostrikčný prevodník, pracovná komora, vyrobená vo forme kovového valcového potrubia a akustického vlnovodu, ktorý vyžaruje koniec, ktorý je hermeticky pripojený k spodnej časti valcového potrubia pomocou elastického tesniaceho krúžku A prijímací koniec tohto vlnovodu je akusticky prísny spojený s vyžarujúcim povrchom tyče Ultrazvukový konvertor. Navyše zavádzal prstencový magnetostriktívny emitor, ktorého magnetické jadro, ktorého je akusticky pevne plnené na rúre pracovnej komory. Ultrazvuková jednotka tvorí dvojfrekvenčné akustické pole v spracovanom kvapalnom médiu, čo zaisťuje zvýšenie intenzifikácie technologického procesu bez zníženia kvality konečného produktu. 3 z.p. F-lži, 1 yl.

[0001] Vynález sa týka zariadení pre ultrazvukové čistenie a spracovanie suspenzií v silných akustických poliach, najmä na rozpúšťanie, emulgáciu, disperziu, ako aj zariadenia na získanie a vysielanie mechanických oscilácií s použitím efektu magnetostrikcie.

Zariadenie na podávanie ultrazvukových oscilácie na kvapalné (patentové de, č. 3815925, 08 v 3/12, 1989) pomocou ultrazvukového snímača, ktorým je zvukový emitučný kužeľ s použitím hermeticky izolačnej príruby kúpele s tekutinou.

Najbližší technické rozhodnutie Navrhované je ultrazvuková inštalácia Typ UZVD-6 (A.V. Donskaya, Okkeller, G.S. KRATSYSH "Ultrazvukové elektrotechnologické zariadenia", Leningrad: Energyisdat, 1982, P.169), obsahujúci tyčový ultrazvukový konvertor, pracovná komora vyrobená vo forme kovovej valcovej trubice a Akustické vlnovody, ktorého emitujúci koniec je pevne pripevnený k spodnej časti valcového potrubia pomocou elastického tesniaceho krúžku a prijímací koniec tohto vlnovodu je akusticky pevne spojený s vyžarujúcim povrchom ultrazvukového konvertora tyče.

Nevýhodou známych známych ultrazvukových zariadení je, že pracovná komora má jeden zdroj ultrazvukových oscilácie, ktoré sa na neho prenášajú z magnetostrikčného konvertora cez koniec vlnovodu, mechanické vlastnosti a akustické parametre, z ktorých určujú maximálne povolené intenzita žiarenia. Výsledná intenzita žiarenia ultrazvukových kolísaní nemôže spĺňať požiadavky technologického procesu, pokiaľ ide o kvalitu konečného produktu, ktorý spôsobuje rozšírenie doby spracovania kvapalného média ultrazvukom a vedie k zníženiu intenzity procesu.

Ultrazvuk, analógový a prototyp nárokovaného vynálezovaného vynálezu, zisteného počas patentového vyhľadávania požadovaného vynálezu, nezabezpečujú, aby dosiahnutie technického výsledku uzavrel pri zvyšovaní intenzifikácie technologického procesu bez zníženia kvality konečného produktu.

Predložený vynález rieši úlohu vytvorenia ultrazvukovej inštalácie, ktorej realizácia zabezpečuje dosiahnutie technického výsledku, ktorý spočíva v zvýšení zintenzívnenia technologického procesu bez zníženia kvality konečného výrobku.

Podstatou vynálezu je, že v ultrazvukovej inštalácii obsahujúcom tyčový ultrazvukový prevodník, pracovná komora, vyrobená vo forme kovového valcového potrubia a akustického vlnovodu, ktorého emitujúci koniec je hermeticky pripojený k spodnej časti Valcové potrubie pomocou elastického tesniaceho krúžku a prijímacieho konca tohto vlnovodu akusticky pevne pripojený k emitujúcemu povrchu tyčového ultrazvukového konvertora, dodatočne sa zavádza prstencový magnetostriktívny emitor, čo je magnetické jadro, ktorého sa na potrubí akusticky stlačí pracovnej komory. Okrem toho je elastický tesniaci krúžok upevnený na vyžarovacom konci vlnovodu v zóne offsetovej zostavy. V tomto prípade je dolný koniec magnetického potrubia prstencového vysielania umiestnený v jednej rovine s emitujúcim koniec akustického vlnovodu. Okrem toho je povrch emitujúceho konca akustického vlnovodu konkávny, sférický, s polomerom gule sa rovná polovici dĺžky magnetického potrubia prstencovej magnetostrict.

Technický výsledok sa dosiahne nasledujúcim spôsobom. Rod Ultrazvukový konvertor je zdrojom ultrazvukových oscilácie potrebné parametre Akustické pole v pracovnej komore inštalácie na vykonanie technologického procesu, ktorý zabezpečuje intenzifikáciu a kvalitu konečného produktu. Akustickým vlnovodom, ktorého emitujúci koniec je hermeticky pripojený k spodnej časti valcového potrubia, a prijímací koniec tohto vlnovodu je akusticky pevne pripojený k emisiu povrchu tyčového ultrazvukového konvertora, zaisťuje prenos ultrazvukových oscilácie na Spracovateľné kvapalné médium pracovnej komory. V tomto prípade je zaistená tesnosť a mobilita zlúčeniny v dôsledku skutočnosti, že vlnovod má vyžarujúci koniec do spodnej časti rúrky pracovnej komory pomocou elastického tesniaceho krúžku. Mobilita pripojenia poskytuje možnosť vysielania mechanických oscilácií z meniča cez vlnovodu do pracovnej komory, do kvapaliny spracovaného prostredia, schopnosť vykonávať technologický proces, a preto získať požadovaný technický výsledok.

Okrem toho, v nárokovanej inštalácii, elastický tesniaci krúžok je upevnený na vyžarovacom konci vlnovodu v zóne offsetovej zostavy, na rozdiel od prototypu, v ktorom je inštalovaný v oblasti hĺbky posunu. Výsledkom je, že v inštalácii prototypov, tesniace krúžok tlmiace oscilácie a znižuje kvalitu vibračného systému, a preto znižuje intenzitu technologického procesu. V uplatniteľnej inštalácii je tesniaci krúžok inštalovaný v zóne offsetovej zostavy, takže nemá vplyv na vibračný systém. To vám umožní preskočiť cez vlnovodu viac energie v porovnaní s prototypom a tým zvýšiť intenzitu žiarenia, preto zintenzívniť technologický proces Bez zníženia kvality konečného produktu. Okrem toho, pretože v nárokovanej inštalácii je tesniaci krúžok nastavený v zóne uzla, t.j. V zóne nula deformácie nezničí oscilácie, zachováva mobilitu vyžarovacieho konca vlnovodu nízka časť Rúry pracovnej komory, ktorá vám umožňuje zachovať intenzitu žiarenia. V prototype je tesniaci krúžok inštalovaný v zóne maximálnych deformácií vlnovodu. Preto sa krúžok postupne zrútil z oscilácie, ktoré postupne znižuje intenzitu žiarenia a potom narúša tesnosť zlúčeniny a narušuje inštaláciu.

Použitie prstencovej magnetostrictive emitter vám umožňuje realizovať veľkú transformačnú kapacitu a významnú radiačnú oblasť (A.V. Donskaya, Okkeller, S. KRATSYSH "Ultrazvukové elektrotechnologické inštalácie", Leningrad: ENERGOISDAT, 1982, str. 34), a preto umožňuje Intenzifikácia technologického procesu bez zníženia kvality konečného produktu.

Vzhľadom k tomu, potrubie je vyrobené valcový a magnetostrikčný vysielač zavedený do inštalácie je vytvorený krúžkom, je možné stlačiť magnetické potrubie k vonkajšiemu povrchu potrubia. Keď sa napájacie napätie aplikuje na magnetizačné vinutie v doskách, dochádza magnetický nepriateľ, čo vedie k deformácii kruhovej dosky magnetického potrubia v radiálnom smere. V tomto prípade, vzhľadom na skutočnosť, že potrubie je vyrobené kovové a magnetický kurzor je akusticky pevne stlačený na rúre, deformácia kruhových dosiek magnetického potrubia sa transformuje na radiálne oscilácie steny rúrky. Výsledkom je, že elektrické oscilácie vzrušujúceho generátora guľšieho magnetizujúceho kruhu sa konvertujú na radiálne mechanické oscilácie magnetostrickových dosiek a vďaka akusticky tvrdej zlúčenine žiarecej rovine magnetického potrubia s povrchom potrubia, mechanickým Oscilácie sa prenášajú cez steny potrubia do spracovaného kvapalného média. V tomto prípade je zdrojom akustických oscilácií v spracovanom kvapalnom médiu vnútorná stena valcového potrubia pracovnej komory. V dôsledku toho je v deklarovanej inštalácii vytvorená akustické pole s druhou rezonančnou frekvenciou v deklarovanej inštalácii v spracovanom kvapalnom médiu. Zároveň zavedenie prstencového magnetostrikčného žiariča v nárokovanej inštalácii sa zvyšuje v porovnaní s prototypom vyžarovacom povrchu: vyžarujúce povrch vlnovodu a časti vnútornej steny pracovnej komory, na vonkajšom povrchu Prsteň magnetostrikcie. Zvýšenie oblasti vyžarujúceho povrchu zvyšuje intenzitu akustického poľa v pracovnej komore, a preto poskytuje schopnosť zintenzívniť proces bez zníženia kvality konečného produktu.

Umiestnenie dolného konca magnetického potrubia prstencového žiaričky v jednej rovine s emisitným koncom akustického vlnovodu je optimálna možnosťVzhľadom k tomu, že umiestnenie pod emisizáciou vlnovodu vedie k tvorbe mŕtveho (stagnujúcej) zónu pre prstencový konvertor (ring emitter - potrubia). Umiestnenie spodného konca magnetického potrubia prstencového emintu nad emisiačným koncom vlnovodu znižuje účinnosť konvertora kruhu. Oba varianty vedú k zníženiu intenzity účinku celkového akustického poľa na spracovanom kvapalnom médiu, a následne k zníženiu intenzifikácie technologického procesu.

Vzhľadom k tomu, vyžarujúce povrchu kruhu magnetostrictive emitter je valcová stena, potom sa zaostrenie zvukovej energie vyskytuje, t.j. Koncentrácia akustického poľa je vytvorená pozdĺž axiálnej čiary potrubia, na ktorú sa stlačí magnetické jadro chladiča. Vzhľadom k tomu, že jadro ultrazvukové konvertor má vyžarovací povrch vo forme konkávnej gule, táto emisiačná plocha sa zameriava aj na zdravú energiu, ale v blízkosti bodu, ktorý leží na axiálnom potrubí potrubia. Tak, pri rôznych ohniskových vzdialenostiach sa zameriava na obidve vyžarujúce povrchy, koncentruje silnú akustickú energiu v malom objeme pracovnej komory. Vzhľadom k tomu, že dolný koniec magnetického potrubia prstenca sa nachádza v jednej rovine s emitujúcim koncom akustického vlnovodu, v ktorom je konkávna guľa nahradená polomerom rovnajúcou sa polovicu dĺžky magnetického potrubia kruhu magnetostrictive emitor, Zaostrenie akustickej energie leží uprostred axiálnej rady potrubia, tj V strede pracovnej komory inštalácie je silná akustická energia sústredená v malom objeme ("ultrazvuk. Malá encyklopédia", hlavný ed. I.P.GULANINA, M.: Sovietska encyklopédia, 1979, str. 367-370). V oblasti zamerania akustických energií oboch vyžarujúcich plôch je intenzita účinku akustického poľa na spracovanom kvapalnom médiu stovky časov vyšších ako v iných oblastiach komory. Vytvorí sa lokálny objem s výkonným intenzitou expozície poľa. Vzhľadom na miestnu silnú intenzitu ovplyvnenia sú zničené aj ťažké materiály. Okrem toho je v tomto prípade výkonný ultrazvuk priradený z steny, ktorý chráni steny komory z zničenia a znečistenia materiálu, ktorý je spracovaný deštrukciou stien. Povrch vyžarujúceho konca akustického vlnovodného konkávneho konkávneho konkávneho, sférického, s polomerom gule sa rovná polovici dĺžky magnetického potrubia prstencového magnetoftrikčného vysielania, zvyšuje účinok expozície na akustické pole na spracovateľnej kvapaline Médium, a preto zaisťuje intenzifikáciu technologického procesu bez zníženia kvality konečného produktu.

Ako je uvedené vyššie, v deklarovanej inštalácii v spracovanom kvapalnom médiu sa vytvorí akustické pole s dvoma rezonančnými frekvenciami. Prvá rezonančná frekvencia sa stanoví rezonančnou frekvenciou konvertora typu magnetuktrikcie, druhá rezonančná frekvencia prstencového magnetoztrictive Eminitra, lisovaná na rúre pracovnej komory. Rezonančná frekvencia prstencového magnetostrikčného vysielača je určená z expresie LCP \u003d λ \u003d c / frave, kde LCP je dĺžka strednej čiary magnetického potrubia chladiča, λ je dĺžka vlny v materiáli magnetického potrubia , C je rýchlosť elastických oscilácií v magnetickom potrubí materiáli, rezonančná frekvencia Eminta (A. V.DONSKAYA, OKKELLER, S.KRATSH "Ultrazvukové elektrotechnologické zariadenia", Leningrad: ENERGOISDAT, 1982, str.25). Inými slovami, druhá rezonančná frekvencia zariadenia je určená dĺžkou strednej čiary prstencového magnetického potrubia, čo je v dôsledku vonkajšieho priemeru potrubia pracovnej komory: Čím dlhšia je priemerná čiara Magnetické potrubie, tým nižšia je druhá rezonančná frekvencia inštalácie.

Prítomnosť dvoch rezonančných frekvencií v nárokovanej inštalácii umožňuje zintenzívniť technologický proces bez zníženia kvality konečného produktu. Toto je vysvetlené nasledovne.

Pri vystavení akustickému poľu v spracovanom kvapalnom médiu sa vyskytujú akustické toky - stacionárne vortex tekutiny tekutiny vznikajúce v bezbožnom nehomogenóznom zvukovom poli. V nárokovanej inštalácii v spracovanom kvapalnom médiu sa vytvárajú dva typy akustických vĺn, z ktorých každá s jeho rezonančnou frekvenciou: valcová vlna aplikuje radiálne od vnútorný povrch Rúrky (pracovná komora) a plochá vlna sa rozprestiera pozdĺž pracovnej komory zo zdola nahor. Prítomnosť dvoch rezonančných frekvencií zvyšuje účinok na spracované kvapalné médium akustických tokov, pretože na každej rezonančnej frekvencii sa vytvárajú ich akustické toky, ktoré intenzívne premiešajú kvapalinu. To tiež vedie k zvýšeniu turbulencie akustických tokov a ešte intenzívnejšieho miešania ošetrenej tekutiny, čo zvyšuje intenzitu účinku akustického poľa na spracovanom kvapalnom médiu. V dôsledku toho sa technologický proces zintenzívňuje bez zníženia kvality konečného produktu.

Okrem toho, pod vplyvom akustického poľa v spracovanom kvapalnom médiu, dochádza k kavitácii - tvorba prestávok kvapalného média, kde nastane miestny pokles tlaku. V dôsledku kavitácie sa vytvárajú bubliny kavitácie pary-plyn. Ak je akustické pole slabé, rezonujú, pulzné v poli. Ak je akustické pole silné, bubliny cez obdobie zvukovej vlny (ideálny prípad), keď spadne do oblasti vysokého tlaku generovaného týmto poľa. Slashing, bubliny generujú silné hydrodynamické poruchy v kvapalnom médiu, intenzívne žiarenie akustických vĺn a spôsobujú zničenie pevných telies, ohraničenie kavitácie kvapaliny. V uplatniteľnej inštalácii je akustické pole silnejšie v porovnaní s akustickým poľom inštalácie prototypu, čo je vysvetlené prítomnosťou dvoch rezonančných frekvencií v nej. Výsledkom je, že v nárokovanej inštalácii je pravdepodobnosť bubliny kavitácie vyššia, čo zvyšuje efekty kavitácie a zvyšuje intenzitu účinku akustického poľa na spracovateľné kvapalné médium, a preto zaisťuje intenzifikáciu technologického procesu bez redukcie Kvalita konečného výrobku.

Čím nižšia je rezonančná frekvencia akustického poľa, tým väčšia bublina, pretože obdobie nízkej frekvencie je veľké a bubliny majú čas na rast. Životné bubliny pri kavitácii je jedno frekvenčné obdobie. Chôdza, bublina vytvára silný tlak. Čím viac bubliny, najmä vysoký tlak Je vytvorený, keď zabuchne. V deklarovanej ultrazvukovej inštalácii, vďaka dvojfrekvencii znejúcim ošetreným tekutinou, kavitácie bubliny sa líšia veľkosťou: väčšie ako účinok na kvapalné nízkofrekvenčné médium a malú vysokú frekvenciu. Pri čistení povrchov alebo pri spracovaní suspenzie, malé bubliny prenikajú do trhlín a dutiny pevných častíc a búchania, tvoria mikrogénne účinky, oslabenie integrity pevnej častice zvnútra. Väčšie bubliny, Slamovanie, vyvolávajú tvorbu nových mikrockier v tuhých časticiach, dokonca aj uvoľnenie mechanických spojení v nich. Pevné častice sú zničené.

V emulgácii, rozpúšťaní a miešaní, veľké bubliny zničia intermolekulárne väzby v zložkách budúcej zmesi, skrátenie reťazcov a tvoria podmienky pre malé bubliny na ďalšie deštrukcie intermolekulárnych väzieb. V dôsledku toho sa zintenzívnenie technologického procesu zvyšuje bez zníženia kvality konečného produktu.

Okrem toho, v nárokovanej inštalácii, v dôsledku interakcie akustických vĺn s rôznymi rezonančnými frekvenciami v spracovanom kvapalnom médiu, sú bije spôsobené prekrytím dvoch frekvencií (princíp superpozícií), čo spôsobuje ostré okamžité zvýšenie v amplitúde akustického tlaku. Pri takýchto momentoch môže sila akustickej vlny vplyv niekoľkokrát prekročiť špecifický výkon zariadenia, ktorý zintenzívňuje technologický proces a nielen neznižuje, ale zlepšuje kvalitu konečného výrobku. Okrem toho, prudký nárast amplitúdy akustického tlaku uľahčuje dodávku kavitačných zárodkov do kavitácie zóny; Zvýšenie kavitácie. Kavitačné bubliny, tvoriace sa v póroch, nepravidelnosti, trhliny povrchu pevného telesa, ktoré sú v suspenzii, tvoria lokálne akustické toky, ktoré sú intenzívne zmiešané s kvapalinou vo všetkých mikrovipos, čo vám tiež umožňuje zintenzívniť technologický proces bez redukcie Kvalita konečného výrobku.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že deklarovaná ultrazvuková inštalácia, vďaka možnosti vytvorenia dvojfrekvenčného akustického poľa v spracovateľnom kvapalnom médiu, zaisťuje dosiahnutie technického výsledku pri zvyšovaní intenzifikácie technologického procesu bez zníženia Kvalita konečného produktu: Výsledky čistiacich plôch, dispergovanie pevných zložiek v kvapaline, spôsobu emulgácie, miešania a rozpustením zložiek kvapalného média.

Výkres zobrazuje uvedenú ultrazvukovú inštaláciu. Ultrazvuková inštalácia obsahuje menič magnetostrikcie ultrazvukového tyče 1 s vyžarujúcim povrchom 2, akustickým vlnovodom 3, pracovnou komorou 4, magnetickou rúrou 5 prstencovej magnetostrikcie EMPTOR 6, elastický tesniaci krúžok 7, päty 8. MAGNETICKÝ OBROV 5 poskytuje otvory 9 na vykonanie excitačného vinutia (nezobrazené). Pracovná komora 4 je vyrobená vo forme kovu, ako je oceľ, valcové potrubie. V uskutočnení zariadenia je vlnovod 3 vyrobený vo forme skráteného kužeľa, v ktorom je elastický koniec 10 pomocou elastického tesniaceho krúžku 7 je pevne pripevnený k dnu potrubia pracovnej komory 4 a Prijímací koniec 11 cez axiálny je spojený pätou 8 s vyžarujúcim povrchom 2 meniča 1. Magnetická rúra 5 vyrobená vo forme balenia magnetostrickových dosiek, ktoré majú tvar krúžkov, a akusticky pevne lisované na potrubí pracovná komora 4; Navyše magnetické potrubie 5 je vybavené excitačným vinutím (nie je znázornené).

Elastický tesniaci krúžok 7 je upevnený v vyžarovacom konci 10 vlnovody 3 v zóne uzla posunu. V tomto prípade je dolný koniec magnetického potrubia 5 prstencového Emistu 6 umiestnený v jednej rovine s emitujúcim koncom 10 akustického vlnovodu 3. a povrch emitujúcej konca 10 akustického vlnovodu 3 je vyrobený konkávny, sférický, s polomerom gule sa rovná polovici magnetického potrubia 5 kruhového magnetiktrického vysielača 6.

Ako tyčový ultrazvukový konvertor, napríklad ultrazvukový magnetostrikčný transdukčný typ PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) alebo PMS-15-22 9SYUIT.671.119,101.003). Ak technologický proces vyžaduje vyššie frekvencie: 44 kHz, 66 kHz atď., Potom sa konvertor typu vykonáva na základe piezoceramiky.

Magnetická rúra 5 môže byť vyrobená z materiálu s negatívnou strikciou, ako je nikl.

Ultrazvuková inštalácia funguje nasledovne. Napájacie napájacie napätie na excitácii excitácie konvertora 1 a prstencovej magnetostrict Eminter 6. Pracovná komora 4 je naplnená spracovaným kvapalinovým médiom 12, napríklad na vykonanie rozpúšťania, emulgácie, dispergovania alebo vyplnenia kvapalného média ktoré sú umiestnené diely na čistenie povrchov. Po napájaní napájacieho napätia v pracovnej komore 4 v kvapalnom médiu 12 sa vytvorí akustické pole s dvoma rezonančnými frekvenciami.

Pod vplyvom tvarovateľného dvojfrekvenčného akustického poľa v spracovanom médiu 12 sa vyskytujú akustické toky a kavitácia. Súčasne, ako je uvedené vyššie, kavitácia bubliny sa líšia veľkosťou: väčšia ako účinok na nízkofrekvenčné kvapalné médium a malá - vysoká frekvencia.

V kauvitácii kvapalného média, napríklad v dispergovanie alebo čistiacich plochách, malé bubliny prenikajú na trhliny a dutiny pevnej zložky zmesi a búchania, tvoria mikročy účinky, oslabenie integrity pevnej častice zvnútra. Väčšie bubliny, búchanie, rozdelenie častice oslabené z vnútra do malých frakcií.

Okrem toho, v dôsledku interakcie akustických vĺn s rôznymi rezonančnými frekvenciami vznikajú úpadky, čo vedie k prudkému okamžitému zvýšeniu amplitúdy akustického tlaku (k akustickému úderu), čo vedie k ešte intenzívnejšej deštrukcii vrstiev Povrch purifikovaný a ešte väčší brúsenie pevných frakcií v kvapalnom spracovanom médiu pri prijímaní suspenzie. Zároveň prítomnosť dvoch rezonančných frekvencií zvyšuje turbulenciu akustických tokov, ktoré prispievajú k intenzívnejšiemu miešaniu ošetreného kvapalného média a intenzívnejšej deštrukcie pevných častíc na povrchu časti, ako aj v suspenzii.

S emulgáciou a rozpúšťaním, veľké kavitácie bubliny zničia intermolekulárne väzby v zložkách budúcej zmesi, skrátenie reťazcov a tvoria podmienky pre malé kavitácie bubliny na ďalšie deštrukcie intermolekulárnych väzieb. Vplyv akustická vlna a zvýšená turbulencia akustických tokov, ktoré sú výsledkami dvojfrekvenčného znejúceho spracovaného kvapalného média, tiež zničiť intermolekulárne väzby a zintenzívniť proces zmiešania média.

V dôsledku spoločného vplyvu vyššie uvedených faktorov na spracovateľnom kvapalnom médiu sa uskutočnil technologický proces, ktorý sa uskutočňuje bez zníženia kvality konečného produktu. Keďže testy ukázali, v porovnaní s prototypom je špecifický výkon reklamovaného konvertora dvakrát vysoký.

Ak chcete zvýšiť vplyv kavitácie v zariadení, môže byť vytvorený zvýšený statický tlak, ktorý sa môže poskytnúť podobne ako prototyp (A.V. Donovskaya, okkeller, S.Kratsh "Ultinasonic Elektrotechnologické inštalácie", LENINGRAD: ENERGOISDAT, 1982, P.169) : Systém potrubia spojených s vnútorným objemom pracovnej komory; Valec stlačeného vzduchu; Bezpečnostný ventil a tlakomer. V tomto prípade musí byť pracovná komora vybavená hermetickým vekom.

1. Ultrazvuková inštalácia obsahujúca tyčový ultrazvukový menič, pracovná komora, vyrobená vo forme kovového valcového potrubia a akustického vlnovodu, ktorý vyžaruje koniec, ktorý je hermeticky pripevnený na dno valcového potrubia pomocou elastického tesnenia Prsteň a prijímací koniec tohto vlnovodu je akusticky prísne pripojený k vyžarovacom povrchu. Tyčový ultrazvukový prevodník, vyznačujúci sa tým, že inštalácia dodatočne zavádzal prstencový magnetostrikčný vysielač, ktorého magnetické jadro, ktorého je akusticky pevne utopené potrubím práce komora.

2. Inštalácia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že elastický tesniaci krúžok je upevnený na vyžarovacom konci vlnovodu v zóne uzla posunu.

3. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že dolný koniec magnetického potrubia prstencovej emisie sa nachádza v jednej rovine s emitujúcim koniec akustického vlnovodu.

4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že povrch emitujúceho konca akustického vlnovodu je vyrobený konkávny, sférický, s polomerom gule rovnou polovice dĺžky magnetického potrubia prstencovej magnetostrict.

Elektropets.

Elektropets.

Elektrochemické a mechanické inštalácie, Ultrazvukové nastavenia (UZA)

Základom tejto metódy spracovania je mechanický vplyv na materiál. Nazýva sa ultrazvuk, pretože frekvencia beatov zodpovedá rozsahu non-suchých zvukov (F \u003d 6 ... 10 5 KHz).
Zvukové vlny sú mechanické elastické oscilácie, ktoré môžu byť distribuované len v elastickom médiu.
Keď sa zvuková vlna šíria v elastickom médiu, častice materiálu robia elastické oscilácie v blízkosti svojich polôh pri rýchlosti s názvom Oscillatory.
Kondenzácia a vypúšťanie média v pozdĺžnej vlne sa vyznačuje nadmerným, takzvaným zvukovým tlakom.
Rýchlosť šírenia zvukovej vlny závisí od hustoty média, v ktorej sa pohybuje.
Tvrdý a ľahšie prostredie média, tým väčšia je rýchlosť. Keď sa distribuuje v materiálovom médiu, zvuková vlna prenáša energiu, ktorá môže byť použitá v technologických procesoch.
Dôstojnosť ultrazvuková liečba:

Možnosť získania akustickej energie rôznymi technickými technikami;
- širokú škálu ultrazvukového použitia (z rozmerového spracovania na zváranie, spájkovanie, a tak ďalej);
- Jednoduchá automatizácia a prevádzka

Nevýhody:

Zvýšená hodnota akustickej energie v porovnaní s inými druhmi energie;
- potreba výroby ultrazvukových oscilácie generátorov;
- potreba výroby špeciálnych nástrojov so špeciálnymi vlastnosťami a tvarom.

Ultrazvukové oscilácie sú sprevádzané radom efektov, ktoré môžu byť použité ako základné na vývoj rôznych procesov:
- kavitácia, t.j. Vzdelanie v tekutých bublinách (počas fázy roztiahnutia) a rozpätia z nich (počas kompresnej fázy); V tomto prípade sa vyskytuje veľký lokálny okamžitý tlak, dosiahne hodnoty 10 2 N / m2;
- Absorpcia ultrazvukových oscilácií s látkou, v ktorej časť energie sa zmení na tepelnú časť a časť sa spotrebuje na zmenu štruktúry látky.
Tieto účinky sa používajú na:
- separácia molekúl a častíc rôznych hmotností v nehomogénnych suspenziách;
- Koagulácia (zväčšenia) častíc;
- dispergovanie (drvenie) látok a miešanie s ostatnými;
- odplyňovacie kvapaliny alebo taveniny tvorby tvorby pop-up bublín veľkých veľkostí.
Prvky uz.
Akákoľvek UZ obsahuje tri hlavné prvky:
- zdroj ultrazvukových oscilácie;
- transformátor akustického otáčok (náboj);
- Podrobnosti o upevnení.
Zdroje ultrazvukových oscilácie môžu byť dva typy - mechanické a elektrické.
Mechanické zdroje konvertujú mechanickú energiu, napríklad rýchlosť tekutiny alebo plynu.
Patrí medzi ne ultrazvukové sirény a píšťalky. Elektrické zdroje úzkej transformácie elektrickej energie do mechanických elastických oscilácie zodpovedajúcej frekvencie. Konvertory sú elektrodynamické, magnetostrikcie a piezoelektrické.
Najväčšie distribúciu získali magnitorické a piezoelektrické meniče.
Princíp prevádzky magnetostrikčných konvertorov je založený na pozdĺžnom magnetostrickom účinku, ktorý sa prejavuje zmenou dĺžky kovového tela z feromagnetických materiálov (bez zmeny ich objemu) pod pôsobením magnetického poľa.
Magnetostrikčný účinok rôznych kovov sa líši. Nikel a permereur majú vysokú magnetostrikciu.
Magnetický snímačový balíček je jadrom tenkých dosiek, na ktorých je vinutie umiestnené na excitáciu variabilnej elektromagnetickej oblasti vysokej frekvencie v ňom.
Keď magnetostricuálny účinok, deformačný znak jadra sa nezmení, keď sa smeru poľa zmení na opak. Frekvencia zmien deformácie je 2-násobok väčšej frekvencie (f) zmien v AC prechádzajúcou cez vinutie konvertora, pretože pozitívne a negatívne poliči sa deformuje jedným znakom.
Princíp činnosti piezoelektrické meniče Na základe schopnosti niektorých látok zmeniť svoje geometrické rozmery (hrúbka a objem) v elektrické pole. Piezoelektrické efekt lano. Ak sa doska piezomateriálu podlieha deformácii kompresie alebo natiahnutia, na jeho tvári sa objavia elektrické poplatky. Ak je piezoelelele umiestnená v striedavom elektrickom poli, bude deformovať, vzrušujúce ultrazvukové výkyvy v životnom prostredí. Oscilujúca doska piezoelektrického materiálu je elektromechanický konvertor.
Piezoelements na báze titaničitého bária, olovom zirkoniča-titánium (CTS) boli široko používané.
Transformátory akustických otáčok(pozdĺžne elastické oscilácie rozbočiek) rôzne tvary (Obr. 1.4-10).

Slúžia na harmonizáciu parametrov meniča s zaťažením, na upevnenie oscillatory a vstupných ultrazvukových oscilácií v zóne spracovaného materiálu.
Tieto zariadenia sú tyče rôznych sekcií, vyrobené z materiálov s odolnosťou voči korózii a kavitácii, tepelnou odolnosťou, odolnosťou voči agresívnym médiám a oderu.
Rozbočovače charakterizujú koeficient kcilácie koncentrácie (KK):

Zvýšenie amplitúdy oscilácie konca s malým prierezom v porovnaní s amplitou oscilácie konca väčšieho prierezu je spôsobený tým, že pri rovnakej sili oscilácie vo všetkých častiach rýchlosti Transformátor, intenzita oscilácie malého konca v "K kk" krát viac.

Technologické použitie úzkych

V priemysle sa ultrazvuk používa v troch hlavných smeroch: dopad napájania na materiál, intenzifikáciu a ultrazvukové procesy.
Efekt napájania Materiál používa na mechanické spracovanie pevných a superhardových zliatin, získavanie perzistentných emulzií a podobne.
Najčastejšie používané dva typy ultrazvukovej liečby v charakteristických frekvenciách 16 ..30 kHz:
- rozmerové spracovanie na strojoch pomocou nástrojov,
- Čistenie v kúpeli s kvapalným médiom.
Hlavným pracovným mechanizmom ultrazvukového stroja je akustický uzol
( obr. 1.4-11). Je určený na privedenie pracovného nástroja do oscilátora.

Akustický uzol je napájaný elektrickým oscillačným generátorom (zvyčajne lampa), na ktorú je vinutie pripojené (2)
Hlavným prvkom akustickej zostavy je magnetostrictive (alebo piezoelektrický) energický vysielač elektrických oscilácie do energie mechanických elastických oscilácií - vibrátor (1).
Výkyvy vibrátora, ktoré striedavo siahajú a skracujú s ultrazvukovou frekvenciou v smere magnetického poľa navíjania, sa amplifikujú nábojom (4) pripojeným ku koncu vibrátora.
Oceľový nástroj (5) je upevnený na náboj, takže medzera zostáva medzi jeho koncom a obrobkom (6).
Vibrátor sa umiestni do puzdra (3) ebonitov, kde je dodaná vodná voda.
Nástroj musí mať tvar určeného otvoru. Priestor medzi koncom prístroja a spracovaným povrchom dýzy (7) sa dodáva s najmenšími zrnami brúsneho prášku.
Z oscilujúceho konca nástroja abrazívneho zrna získavajú väčšiu rýchlosť, zasiahli povrch časti a z neho zrazili najmenšie triesky.
Hoci výkon každej rany je zanedbateľná Maya, výkon zariadenia je relatívne vysoký, čo je spôsobené vysokou frekvenciou oscilácií nástroja (16 ... 30 kHz) a veľké množstvo abrazívnych zŕn (20. , 100 tisíc / cm3) sa pohybuje súčasne s vysokým zrýchlením.
Keď sa vrstvy odstránia, nástroj je automatický.
Abrazívna tekutina sa dodáva do zóny spracovania tlaku a prepláchne spracovateľský odpad.
Pomocou ultrazvukovej technológie môžete vykonávať operácie, ako je firmvér, ťahanie, vŕtanie, rezanie, brúsenie n iných.
Príklady môžu vyrábať priemysel ultrazvukové stroje (modely 4770,4773A) a univerzálne (modely 100a).
Ultrazvukové kúpele (obr. 1.4-12) Používa na čistenie povrchov kovové detaily z koróznych produktov, oxidových fólií, minerálnych olejov atď.

Práca ultrazvukového kúpeľa je založená na používaní účinku miestnych hydraulických úderov vyplývajúcich z tekutiny pod pôsobením ultrazvuku.
Zásada pôsobenia takéhoto kúpeľa je nasledovná. Spracovaná časť (1) sa ponorí (suspenduje) v nádrži (4) naplnenej kvapalinovým detergentným médiom (2).
Radiátor ultrazvukových oscilácií je membrána (5), pripojená k magnetostrické vibrátor (B) pomocou adhéznej kompozície (8).
Kúpeľ je nainštalovaný na stojane (7). Ultrazvukové oscilácie vlny (3) sa vzťahujú na pracovná zónakde sa vykonáva spracovanie.
Najúčinnejšie ultrazvukové čistenie pri odstraňovaní kontaminantov z hard-to-dosahu dutín, výklenkov a malých kanálov.
Okrem toho je táto metóda schopná získať perzistentné emulzie takýchto nepochávaných tekutín, ako je voda a olej, ortuť a voda, benzén, voda a iné.
Zariadenie UZA je relatívne drahé, preto je ekonomicky vhodné aplikovať ultrazvukové čistenie malých častí vo veľkosti len za podmienok hromadnej výroby.
Intenzifikácia technologických procesov.
Ultrazvukové oscilácie výrazne menia priebeh niektorých chemických procesov.
Napríklad polymerizácia s určitou silou zvuku je intenzívnejšia. Keď sa sily zvuku zníži, reverzný proces je možný - depolymerizácia.
Preto sa táto vlastnosť používa na kontrolu polymerizačnej reakcie. Zmenou frekvencie a intenzity ultrazvukových oscilácie je možné zabezpečiť požadovanú reakčnú rýchlosť.
V metalurgii, zavedenie elastických oscilácie ultrazvukovej frekvencie v tavenine vedie k významnému brúseniu kryštálov a urýchliť tvorbu rastov v procese kryštalizácie, zníženie pórovitosti, zvýšenie mechanických vlastností Zerdownded taveniny a znížiť Obsah plynov v kovoch.
Počet kovov (napríklad olova a hliník) nie sú zmiešané v kvapalnej forme. Uloženie ultrazvukových oscilácií prispieva k "rozpúšťaniu" jedného kovu v druhom. Ultrazvukové ovládanie procesy.
Pomocou výkyvov ultrazvukov môžete priebežne monitorovať priebeh technologického procesu bez laboratórne analýzy vzorky.
Na tento účel je závislosť parametrov zvukovej vlny fyzikálne vlastnosti Prostredia, a potom zmenou týchto parametrov po akcii v stredu, dostatočná presnosť je posudzovaná podľa jej stavu. Ultrazvukové oscilácie malých intenzity spravidla.
Zmenou energie zvukovej vlny sa môže monitorovať zloženie rôznych zmesí, ktoré sú chemické zlúčeniny. Rýchlosť zvuku v takýchto prostrediach sa líši a prítomnosť nečistôt suspendovaného hmoty ovplyvňuje absorpčný koeficient zdravej energie. To umožňuje určiť percento nečistôt v štarte.
Na odrazu zvukových vĺn na hranici rozhrania ("priesvitné" s ultrazvukovým lúčom) môžete určiť prítomnosť nečistôt v monolitsku a vytvárať ultrazvukové diagnostické zariadenia.