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液体超声波处理中的常用术语

液体超声波处理中的六个常用术语:超声波振幅功率频率、功率强度、功率密度处理速率。使用超声波处理来制造纳米乳液、研磨药物晶体、脱气、提取植物油、制造生物燃料、分散颜料、破坏细胞和增强化学过程,都需要熟悉几个通用术语。

超声波处理器的效率与其在液体中产生的空化场的强度、均匀性和大小直接相关。目前,可以说跟踪超声波振幅功率频率、功率强度和功率密度的主要目标是确保给定任务的最佳空化场分布,从而实现最高的处理速率目标产品质量。

超声波振幅

常用单位:微米或微米 (µm)。 

超声波

超声波工具头是将超声波振动传输到被超声处理的液体并负责产生空化的组件。工具头振动表面的振幅定义为工具头在完全伸展和完全收缩状态下的位置之间的距离,以微米(µm) 为单位。振幅可以从发生器调节的控制面板,每个喇叭都有一个特定的最大幅度。幅度设置为以%为单位的特定水平,这对应于可以使用工具头的校准证书识别的以微米为单位的值。一旦设置了幅度,它将在整个过程中保持在同一水平,而不管所有其他条件如何(例如汽车的巡航控制,它将速度保持在预定水平)。 

空化的幅度和强度直接相关。如果您在低振幅设置下操作,超声处理和相关效果将是“弱”的,如果您在高振幅设置下操作,则超声处理和相关效果将是“强”。 

超声波电源
超声波发生器

功率

常用单位:瓦 (W) 或千瓦 (kW)。

功率是从发生器传送到超声处理液体的每单位时间能量的量度。它以瓦(W)或千瓦(KW)为单位测量,并实时显示在发电机的屏幕上。功率不能直接设置,因为它是多个参数的结果,包括反应室中的振幅、液体粘度和压力(用于流通配置)或工具头浸入深度(用于批量配置)。

发电机根据类似于汽车巡航控制中使用的原理自动调节功率,在上坡时发动机功率输出会自动增加,以保持恒定速度(在我们的例子中是幅度)。如果超声波处理条件需要的功率超过发生器能够提供的功率,则会报告过载错误并禁用超声输出。

超声波电源
超声波发生器

频率

用单位:赫兹 (Hz) 或千赫兹 (kHz)。

以赫兹为单位测量的频率是每秒重复事件的发生次数。  

超声波频率

大多数高功率超声波液体处理器的工作频率约为20kHz,这意味着它们的工具头每秒完成20,000次振动循环。大多数复杂的处理器能够根据工具头的自然(共振)频率自动调整19-21 kHz窗口中的频率。工具头是“谐振”设备,仅在“共振”上运行,就像吉他的弦一样。工具头的谐振频率在运行过程中由发生器跟踪和自动调整,以补偿由于温度波动引起的任何变化。在某些型号中,实时频率信息显示在发电机显示屏上。

超声波电源
超声波发生器

功率密度

常用单位:瓦每立方厘米 (W/cm^3) 或千瓦每升 (kW/L)。

功率密度是每单位超声处理液体体积所传递的功率量。对于定容模式,例如分批模式(例如烧杯中的液体)和循环流通模式,功率强度和功率密度直接相关,都可以用来表示空化强度和超声处理的有效性。然而,对于单程流通布置,必须考虑在处理期间通过空化区的液体的总体积。在这种模式下,功率密度与处理过的液体通过反应室的流速以及总处理时间成反比。

加工速度

常用单位:毫升每分钟 (ml/min)、升每分钟 [L/min] 或米立方每小时 (m^3/h)。

处理速率使用给定的超声波处理器每单位时间可以生产多少产品。在保持所需产品质量的同时最大化加工速率通常是优化上述参数的主要目标。优化完成后,获得类似于此处示例的曲线(用于生产半透明纳米乳液),其中产品质量(在这种情况下为平均液滴尺寸)与处理速率相关,允许进行最终设置决定。如果相同的产品质量需要更高的处理速率,则可以通过切换到更大的处理器(同时确保不更改任何优化参数)或通过使用多个处理器并行或并行来扩大过程系列。

处理速率

杭州泛索能超声

杭州泛索能超声

杭州泛索能超声科技有限公司一直致力于大功率超声波核心部件及成套应用设备领域,集研发、生产、销售、售后为一体。我们一贯以丰富的行业经验、用非常适合客户的解决方案帮助客户解决任何难题,向所有用户提供完善的解决方案以及高品质的产品。主要产品及服务包括超声雾化喷涂设备,超声波液体处理设备,超声波涂铟设备,超声波金属熔液处理,超声波焊接设备,超声波切割设备以及超声波核心配件。

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