المصطلحات الشائعة في العلاج بالموجات فوق الصوتية السائل

ستة مصطلحات شائعة الاستخدام في المعالجة بالموجات فوق الصوتية السائلة: السعة بالموجات فوق الصوتية ، الطاقة ، التردد ، شدة الطاقة ، كثافة الطاقة ، ومعدل المعالجة. استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتصنيع غسول النانو ، بلورات أدوية طحن ، ديغا ، استخراج الزيت النباتي ، تصنيع الوقود الحيوي ، أصباغ التشتت ، تدمير الخلايا ، ويعزز العمليات الكيميائية مع عدة مصطلحات عامة.

ترتبط كفاءة المعالج بالموجات فوق الصوتية مباشرة بكثافة وتوحيد وحجم مجال التجويف الناتج في السائل. في الوقت الحاضر ، يمكن القول أن الهدف الرئيسي من تتبع السعة بالموجات فوق الصوتية ، والطاقة ، والتردد ، وكثافة الطاقة ، وكثافة الطاقة هو ضمان توزيع مجال التجويف الأمثل لمهمة معينة ، وبالتالي تحقيق أعلى جودة المنتج في المعالجة.

السعة بالموجات فوق الصوتية

الوحدات الشائعة: ميكرومتر أو ميكرومتر (µ م).

 

رأس أداة الموجات فوق الصوتية هو مكون ينقل الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية إلى السائل الذي يتم علاجه بالموجات فوق الصوتية وهو مسؤول عن توليد التجويف. يتم تعريف سعة سطح اهتزاز رأس الأداة على أنها المسافة بين مواضع رأس الأداة في حالات ممتدة تمامًا ومقاس بالكامل ، تقاس في ميكرومتر (µ م). يمكن تعديل السعة من لوحة التحكم في المولد ، ولكل قرن أقصى سعة محددة. يتم تعيين السعة على مستوى محدد في ٪ ، والذي يتوافق مع القيم في ميكرومتر يمكن تحديده باستخدام شهادة المعايرة لرأس الأداة. بمجرد تعيين السعة ، ستبقى على نفس المستوى طوال العملية بأكملها ، بغض النظر عن جميع الشروط الأخرى (مثل التحكم في السرعة بالسيارة ، والتي تحافظ على السرعة عند مستوى محدد مسبقًا).

 

ترتبط سعة وكثافة التجويف مباشرة. إذا كنت تعمل تحت إعدادات السعة المنخفضة ، فستكون المعالجة بالموجات فوق الصوتية والآثار ذات الصلة "ضعيفة" ، بينما إذا كنت تعمل في ظل إعدادات السعة العالية ، فإن المعالجة بالموجات فوق الصوتية والآثار ذات الصلة ستكون "قوية".

 

قوة :

 

الوحدات الشائعة: واتس (ث) أو كيلوواتس (كيلوواط).

 

الطاقة هي مقياس للطاقة لكل وحدة زمنية تنتقل من المولد إلى سائل العلاج بالموجات فوق الصوتية. يتم قياسه في واتس (ث) أو كيلوواتس (كيلوواط) ويتم عرضه في الوقت الفعلي على شاشة المولد. لا يمكن تعيين الطاقة مباشرة لأنها نتيجة لمعلمات متعددة ، بما في ذلك السعة ، اللزوجة السائلة ، والضغط في غرفة التفاعل (لتكوين التدفق) أو عمق غمر رأس الأداة (لتكوين الدُفعات).

 

يقوم المولد تلقائيًا بضبط قوته بناءً على مبادئ مماثلة لتلك المستخدمة في التحكم في التطواف. عند الارتقاء ، سيزداد خرج طاقة المحرك تلقائيًا للحفاظ على سرعة ثابتة (في مثالنا ، السعة). إذا تجاوزت الطاقة المطلوبة للعلاج بالموجات فوق الصوتية القوة التي يمكن أن يوفرها المولد ، فسيتم الإبلاغ عن خطأ في التحميل الزائد وسيتم تعطيل الإخراج بالموجات فوق الصوتية.

 

تكرار:

الوحدة: هيرتز (هرتز) أو كيلوهيرتز (KHz).

التردد المقاس في هيرتز هو عدد أحداث الأحداث المتكررة في الثانية.

 

 

يبلغ تردد تشغيل معظم معالجات السائل بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة حوالي 20 كيلو هرتز ، مما يعني أن رؤوس أدواتها تكمل 20000 دورة الاهتزاز في الثانية. معظم المعالجات المعقدة قادرة على ضبط التردد تلقائيًا داخل نافذة khz {3}} kHz استنادًا إلى التردد الطبيعي (الرنين) لرأس الأداة. رأس الأداة هو جهاز "رنين" يعمل فقط على "الرنين" ، تمامًا مثل سلاسل الغيتار. يتم تتبع تردد الرنين لرأس الأداة وتعديله تلقائيًا بواسطة المولد أثناء التشغيل للتعويض عن أي تغييرات ناتجة عن تقلبات درجة الحرارة. في بعض النماذج ، يتم عرض معلومات التردد في الوقت الفعلي على شاشة المولد.

 

كثافة الطاقة:

الوحدات الشائعة: Watts لكل سنتيمتر مكعب (w/cm ^ 3) أو كيلووات لكل لتر (KW/L).

كثافة الطاقة هي كمية الطاقة المنقولة لكل وحدة حجم من السائل المعالج بالموجات فوق الصوتية. بالنسبة إلى أوضاع الحجم الثابتة ، مثل وضع الدُفعة (مثل السائل في دورق) ووضع الدورة الدموية ، ترتبط كثافة الطاقة وكثافة الطاقة مباشرة ويمكن استخدامها لتمثيل كثافة التجويف وفعالية العلاج بالموجات فوق الصوتية. ومع ذلك ، بالنسبة لترتيبات التدفق أحادي الاتجاه ، يجب النظر في الحجم الكلي للسائل الذي يمر عبر منطقة التجويف أثناء المعالجة. في هذا الوضع ، تتناسب كثافة الطاقة عكسيا مع معدل تدفق السائل المعالج من خلال غرفة التفاعل ووقت المعالجة الكلي.

 

سرعة المعالجة:

الوحدات الشائعة: ملليتر في الدقيقة (مل/دقيقة) ، لتر في الدقيقة [ل/دقيقة] ، أو متر مكعب في الساعة (M ^ 3/H).

كم عدد المنتجات التي يمكن إنتاجها لكل وحدة زمنية باستخدام معالج بالموجات فوق الصوتية المعينة للمعالجة. تعظيم سرعة المعالجة مع الحفاظ على جودة المنتج المطلوبة عادة ما يكون الهدف الرئيسي لتحسين المعلمات المذكورة أعلاه. بعد اكتمال التحسين ، يتم الحصول على منحنى مشابه للمثال هنا (لإنتاج غسول النانو الشفاف) ، حيث يرتبط جودة المنتج (في هذه الحالة ، متوسط ​​حجم القطرات) بمعدل العلاج ، مما يسمح لقرارات الإعداد النهائي . إذا كانت سرعة المعالجة العليا مطلوبة لنفس جودة المنتج ، فيمكن توسيع سلسلة العملية عن طريق التحول إلى معالج أكبر (مع ضمان عدم تغيير معلمات التحسين) أو باستخدام معالجات متعددة بالتوازي أو بالتوازي.