УЗИ дегеніміз не?
Ультрадыбыстық (АҚШ) - жиілігі 15 ... 20 кГц жоғары болатын серпімді тербелістер мен толқындар. Ультрадыбыстық жиілік аймағының оны естілетін дыбыс аймағынан бөлетін төменгі шекарасы адамның есту қабілетінің субъективті қасиеттерімен анықталады және шартты болып табылады. Жоғарғы шек тек материалдық ортада ғана тарай алатын серпімді толқындардың физикалық табиғатына байланысты, яғни толқын ұзындығы газдардағы молекулалардың орташа еркін жүру жолынан немесе сұйықтар мен қатты денелердегі атомаралық қашықтықтардан әлдеқайда үлкен болған жағдайда. Сондықтан газдарда ультрадыбыстық жиіліктердің жоғарғы шегі дыбыс толқынының ұзындығы мен молекулалардың орташа еркін жолының шамамен теңдігі шартынан анықталады. Қалыпты қысымда ол 10 9 Гц. Сұйықтар мен қатты денелерде анықтаушы фактор толқын ұзындығының атомаралық қашықтыққа теңдігі болып табылады, ал кесу жиілігі 10 12 -10 13 Гц жетеді. Толқын ұзындығы мен жиілігіне байланысты ультрадыбыстық сәулеленудің, қабылдаудың, таралудың және қолданудың спецификалық ерекшеліктері бар, сондықтан ультрадыбыстық жиілік диапазонын ыңғайлы түрде үш қосалқы аймаққа бөлуге болады:
Төмен - 1,5–10…10 5 Гц;
Орташа - 10 5 ... 10 7 Гц;
Жоғары - 10 7 ... 10 9 Гц.
Жиілігі 1·10 8 …1·10 13 Гц болатын серпімді толқындар гипердыбыс деп аталады.
Дыбыс толқындарының теориясы
Ультрадыбыстық серпімді толқындар ретінде
Ультрадыбыстық толқындар өзінің табиғаты бойынша естілетін диапазондағы серпімді толқындардан, сондай-ақ инфрадыбыстық толқындардан ерекшеленбейді.
Ультрадыбыстың таралуы кез келген жиілік диапазонындағы акустикалық толқындарға ортақ негізгі заңдарға бағынады, әдетте дыбыс толқындары деп аталады. Олардың таралуының негізгі заңдарына әр түрлі орталар шекарасында дыбыстың шағылысу және сыну заңдылықтары, ортада кедергілер мен біртекті емес және шекаралардағы біркелкі емес болған кездегі дыбыстың дифракциясы мен шашырауы, толқын өткізгіштің таралу заңдары жатады. ортаның шектеулі аймақтары.
Ультрадыбыстың спецификалық ерекшеліктері
Ультрадыбыстың физикалық табиғаты және оның таралуын реттейтін негізгі заңдылықтары кез келген жиілік диапазонындағы дыбыс толқындарымен бірдей болғанымен, оның ғылым мен техникадағы маңызын айқындайтын бірқатар ерекше белгілері бар. Олар оның салыстырмалы түрде жоғары жиіліктеріне және сәйкесінше шағын толқын ұзындығына байланысты.
Сонымен, жоғары ультрадыбыстық жиіліктер үшін толқын ұзындықтары:
Ауада - 3,4⋅10 -3 ... 3,4⋅10 -5 см;
Суда - 1,5⋅10 -2 ... 1,5⋅10 -4 см;
Болатта - 1⋅10 -2 ... 1⋅10 -4 см.
Ультрадыбыстық толқындардың (USW) мәндеріндегі мұндай айырмашылық олардың әртүрлі ортада таралу жылдамдығының әртүрлілігіне байланысты. Ультрадыбыстық толқын ұзындығының төмен жиілікті аймағы үшін көп жағдайда олар бірнеше сантиметрден аспайды, ал диапазонның төменгі шегіне жақын жерде ғана қатты денелерде бірнеше ондаған сантиметрге жетеді.
Дыбыс жұту коэффициенті (бірлік қашықтыққа) жиіліктің квадратына пропорционал болғандықтан, USW төмен жиілікті толқындарға қарағанда әлдеқайда жылдам ыдырайды.
Ультрадыбыстың тағы бір маңызды ерекшелігі - діріл ығысуының салыстырмалы түрде аз амплитудаларында жоғары қарқындылық мәндерін алу мүмкіндігі, өйткені берілген амплитудада қарқындылық жиіліктің квадратына тура пропорционал. Тәжірибеде тербелмелі орын ауыстыру амплитудасы акустикалық сәуле шығарғыштардың күшімен шектеледі.
Ультрадыбыстық өрістегі ең маңызды сызықты емес әсер кавитация болып табылады - бумен, газбен немесе олардың қоспасымен толтырылған пульсирленген көпіршіктердің массасының сұйықтықта пайда болуы. Көпіршіктердің күрделі қозғалысы, олардың ыдырауы, бір-бірімен қосылуы және т.б. сұйықтықта қысу импульстарын (микрошок толқындарын) және микроағындарды тудырады, ортаның жергілікті қызуын, иондануын тудырады. Бұл әсерлер затқа әсер етеді: сұйықтықтағы қатты заттардың бұзылуы орын алады (кавитациялық эрозия), әртүрлі физикалық және химиялық процестер басталады немесе жеделдетіледі (1-сурет).
Күріш. бір
Кавитация жағдайларын өзгерту арқылы әртүрлі кавитация әсерлерін күшейтуге немесе әлсіретуге болады. Мысалы, ультрадыбыстың жиілігі жоғарылағанда микроағындардың рөлі артып, кавитациялық эрозия төмендейді, сұйықтықтағы гидростатикалық қысымның жоғарылауымен микрошоктардың рөлі артады. Жиіліктің жоғарылауы әдетте кавитацияның басталуына сәйкес келетін шекті қарқындылықтың жоғарылауына әкеледі, ол сұйықтық түріне, оның газ құрамына, температурасына және т.б. байланысты. Атмосфералық қысымдағы төмен жиілікті ультрадыбыстық диапазондағы су үшін ол әдетте 0,3-1 Вт / см 3 құрайды.
Ультрадыбыстың көздері
Табиғатта ультрадыбыстық көптеген табиғи шуларда (желдің, сарқыраманың, жаңбырдың шуында, теңізде жылжыған тастардың шуында, найзағай разрядтарымен бірге жүретін дыбыстарда және т.б.), сондай-ақ әлемде кездеседі. жануарлар оны эхолокация және байланыс үшін пайдаланады.
Ультрадыбыстық толқындарды зерттеуде қолданылатын техникалық ультрадыбыстық эмитенттерді және олардың техникалық қолданылуын екі топқа бөлуге болады. Біріншісіне эмиттер-генераторлар (ысқырықтар) жатады. Олардағы тербелістер тұрақты ағынның – газ немесе сұйықтық ағынының жолында кедергілердің болуына байланысты қоздырады. Эмитенттердің екінші тобы - электроакустикалық түрлендіргіштер: олар бұрыннан берілген электрлік тербелістерді қоршаған ортаға акустикалық толқындарды тарататын қатты дененің механикалық тербелістеріне айналдырады.
Ультрадыбысты қолдану
Ультрадыбыстың әртүрлі мүмкіндіктерін пайдаланатын әртүрлі қолданбаларды шартты түрде үш аймаққа бөлуге болады. Біріншісі ультрадыбыстық толқындар арқылы ақпарат алумен, екіншісі - затқа белсенді әсер етумен, ал үшіншісі - сигналдарды өңдеумен және берумен байланысты (бағыттары олардың тарихи даму тәртібімен берілген). ).
Принциптер ультрадыбыстық тазалау
Кавитация ультрадыбыстың сұйықтықтардағы заттар мен процестерге әсер етуінде негізгі рөл атқарады. Кавитация ең кең таралған ультрадыбыстық технологиялық процестің негізі болып табылады - қатты заттардың беттерін тазалау. Ластану сипатына байланысты кавитацияның микроәсер, микро ағындар және жылыту сияқты әртүрлі көріністері үлкен немесе аз маңызды болуы мүмкін. Дыбыс өрісінің параметрлерін таңдау, физикалық-химиялық қасиеттеріжуу сұйықтығы, оның газ құрамы, сыртқы факторлар(қысым, температура), ластану түріне және тазартылатын бөлшектердің түріне қатысты оны оңтайландыра отырып, тазалау процесін кең ауқымда бақылауға болады. Тазалаудың бір түрі ультрадыбыстық өрісте ультрадыбыстың әсері күшті химиялық реагенттердің әрекетімен үйлесетін ою. Ультрадыбыстық металдандыру және дәнекерлеу шын мәнінде біріктірілетін немесе металдандырылатын беттерді ультрадыбыстық тазалауға (соның ішінде оксидті пленкадан) негізделген. Дәнекерлеу кезінде тазалау (2-сурет) балқытылған металдағы кавитацияға байланысты. Бұл жағдайда тазарту дәрежесінің жоғары болғаны соншалық, қалыпты жағдайда дәнекерленбейтін материалдардың қосылыстары түзіледі, мысалы, алюминий басқа металдармен, әртүрлі металдар әйнекпен, керамика, пластмассалар.
Күріш. 2
Тазалау және металдандыру процестерінде жуу ерітіндісінің немесе балқыманың ең кішкентай жарықтар мен тесіктерге енуін қамтамасыз ететін дыбыс-капиллярлық әсер де маңызды.
Тазалау және жуу механизмдері
Тазалау көп жағдайда ластаушы заттарды ерітуді (ерітілген тұздар жағдайында), қырып алуды (ерімейтін тұздар жағдайында) немесе екеуін де ерітуді және қырып алуды (майлы қабықшалар қабатында бекітілген ерімейтін бөлшектер сияқты) талап етеді. ). Ультрадыбыстық энергияның механикалық әсерлері ерітуді жеделдету үшін де, тазартылатын бетінен бөлшектерді бөлу үшін де пайдалы болуы мүмкін. Ультрадыбысты шаю процесінде де тиімді пайдалануға болады. Тазалау құралдарындағы қалдық химиялық заттарды ультрадыбыстық шаю арқылы тез жоюға болады.
Ластаушы заттарды еріту арқылы жою кезінде еріткіш ластаушы қабықпен байланысып, оны жоюы керек (3-сурет, а). Еріткіш ластаушыны еріткенде, еріткіш-ластану шекарасында еріткіштегі ластаушы заттың қаныққан ерітіндісі пайда болады және ластаушы заттың бетіне жаңа ерітінді жеткізілмейтіндіктен еру тоқтайды (3б-сурет).
Күріш. 3
Ультрадыбыстың әрекеті қаныққан еріткіш қабатын бұзады және ластану бетіне жаңа ерітіндінің жеткізілуін қамтамасыз етеді (3-сурет, в). Бұл әсіресе синустардың лабиринті және бетінің рельефі бар «дұрыс емес» беттер, мысалы, баспа платалары мен электрондық модульдер сияқты тазалауға ұшыраған жағдайларда тиімді.
Кейбір ластаушы заттар иондық байланыс пен адгезия күштері арқылы бетіне мықтап бекітілген ерімейтін бөлшектердің қабаты болып табылады. Бұл бөлшектерді тарту күштерін бұзу және кейіннен жою үшін оларды жуу ортасының көлеміне беру үшін ғана бетінен бөлу қажет. Кавитациялық және акустикалық ағындар бетінен шаң түріндегі ластаушы заттарды жұлып алып, оларды жуып, алып тастайды (Cурет 4).
Күріш. төрт
Ластану, әдетте, көп компонентті және комбинацияда еритін және ерімейтін компоненттерді қамтуы мүмкін. Ультрадыбыстың әсері оның кез келген компоненттерді эмульсиялауында, яғни оларды жуу ортасына өткізіп, онымен бірге өнімдердің бетінен алып тастауында жатыр.
Ультрадыбыстық энергияны тазалау жүйесіне енгізу үшін ультрадыбыстық генератор, генератордың электр энергиясын ультрадыбыстық сәулеленуге түрлендіргіш және акустикалық қуат өлшегіш қажет.
Электрлік ультрадыбыстық генераторды түрлендіру электр энергиясыжелілерді ультрадыбыстық жиілікте электр энергиясына айналдырады. Бұл белгілі тәсілдермен жасалады және ешқандай ерекшеліктерге ие емес. Дегенмен, шығыс айнымалы полярлықтың тікбұрышты импульстары болған кезде цифрлық генерациялау техникасын қолданған дұрыс (5-сурет). Мұндай генераторлардың тиімділігі 100% -ға жақын, бұл процестің энергия сыйымдылығы мәселесін шешуге мүмкіндік береді. Шаршы толқынды сигналды пайдалану гармоникаға бай акустикалық эмиссияға әкеледі. Көп жиілікті тазалау жүйесінің артықшылығы жуу ортасының көлеміндегі кедергі түйіндерінде «өлі» аймақтардың болмауы болып табылады. Сондықтан көпжиілікті ультрадыбыстық сәулелендіру емдеу нысанын ультрадыбыстық ваннаның кез келген дерлік аймағында орналастыруға мүмкіндік береді.
Күріш. 5
«Өлі» аймақтардан құтылудың тағы бір жолы - сыпыру жиілігі бар генераторды пайдалану (6-сурет). Бұл жағдайда интерференциялық өрістің түйіндері мен антитүйіндері сәулеленусіз тазалауға арналған аумақтарды қалдырмай, тазалау жүйесінің әртүрлі нүктелеріне ауысады. Бірақ мұндай генераторлардың тиімділігі салыстырмалы түрде төмен.
Күріш. 6
Ультрадыбыстық түрлендіргіштердің екі жалпы түрі бар: магнитостриктивтік және пьезоэлектрлік. Олардың екеуі де электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру бойынша бірдей тапсырманы орындайды.
Магнитострикциялық түрлендіргіштер (7-сурет) кейбір материалдар айнымалы магнит өрісінде сызықтық өлшемдерді өзгертетін магнитострикция әсерін пайдаланады.
Күріш. 7
Ультрадыбыстық генератордың электр энергиясы алдымен магнитостриктор орамасы арқылы айнымалы магнит өрісіне айналады. Айнымалы магнит өрісі, өз кезегінде, магниттік өрістің жиілігімен уақыт бойынша магнит тізбегінің деформациясына байланысты ультрадыбыстық жиіліктің механикалық тербелістерін тудырады. Магнитостриктивтік материалдар электромагниттер сияқты әрекет ететіндіктен, олардың деформациялық тербеліс жиілігі магниттік жиіліктен екі есе көп, демек, электр өрісі.
Электромагниттік түрлендіргіштер құйынды токтардың әсерінен энергия жоғалтуларының жоғарылауымен және жиіліктің жоғарылауымен магниттелудің кері өзгеруімен сипатталады. Сондықтан қуатты магнитостриктивтік түрлендіргіштер 20 кГц-тен жоғары жиіліктерде сирек қолданылады. Пьезотүрлендіргіштер, керісінше, мегагерц диапазонында жақсы сәуле шығара алады. Магнитостриктивтік түрлендіргіштер әдетте пьезоэлектрлік аналогтарына қарағанда тиімділігі төмен. Бұл, ең алдымен, магнитостриктивтік түрлендіргіш энергияның қос түрлендіруін қажет ететіндігімен түсіндіріледі: электрліктен магниттікке, содан кейін магниттіктен механикалыққа. Әрбір түрлендіру кезінде энергия жоғалуы орын алады. Бұл магнитострикторлардың тиімділігін төмендетеді.
Пьезоэлектрлік түрлендіргіштер (8-сурет) электр өрісі әсер еткенде кейбір материалдар (пьезоэлектриктер) сызықтық өлшемдерді өзгертетін пьезоэлектрлік эффект арқылы электр энергиясын тікелей механикалық энергияға түрлендіреді. Бұрын пьезоэлектрлік эмиттерлер үшін табиғи кварц кристалдары және синтезделген барий титанаты сияқты пьезоэлектрлік материалдар қолданылды, олар нәзік және тұрақсыз, сондықтан сенімсіз болды. Қазіргі түрлендіргіштер берік және тұрақты керамикалық пьезоэлектрлік материалдарды пайдаланады. Қазіргі уақытта ультрадыбыстық тазалау жүйелерінің басым көпшілігі пьезоэлектрлік әсерді пайдаланады.
Күріш. сегіз
Ультрадыбыстық тазалауға арналған жабдық
Қолданылатын ультрадыбыстық тазалау жабдықтарының ауқымы өте кең: стоматологиядағы шағын үстел үсті модульдерден бастап, зергерлік дүкендер, электроника өнеркәсібі бірқатар өнеркәсіптік қолданбаларда бірнеше мың литр көлемі бар үлкен жүйелерге.
Дұрыс таңдау қажетті құрал-жабдықтарультрадыбыстық тазалауды қолданудың сәттілігінде өте маңызды. Ультрадыбыстық тазалауды қарапайым қолдану тек қыздырылған тазалау сұйықтығын қажет етуі мүмкін. Неғұрлым күрделі тазалау жүйелері ванналардың үлкен санын талап етеді, олардың соңғысы тазартылған немесе ионсыздандырылған сумен толтырылуы керек. Ең үлкен жүйелер суасты ультрадыбыстық түрлендіргіштерді пайдаланады, олардың комбинациясы кез келген көлемдегі ванналарды сәулелендіреді. Олар максималды икемділікті және пайдалану мен техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығын қамтамасыз етеді. Жылытылған тазартқыш ерітіндісі бар ультрадыбыстық ванналар көбінесе зертханаларда, медицинада және зергерлік бұйымдарда қолданылады.
Кең көлемді өндірісте қолданылатын ультрадыбыстық тазалау желілері (9-сурет), электр ультрадыбыстық генераторларды, ультрадыбыстық түрлендіргіштерді, көлік жүйесіванналар және басқару жүйесі арқылы тазалау объектілерінің қозғалысы.
Барлығының ішінде технологиялық процестер, ультрадыбыстық әсермен сұйық ортада ағып, қатты заттардың беттерін тазарту ең көп қолдануды алды.
ультрадыбыстық тазалау- ультрадыбыстық тербелістердің әсерінен сұйықтықта пайда болатын сызықты емес әсерлерді қолдануға негізделген тазалау әдісі. Осы әсерлердің ішінде кавитация басты маңызға ие. Басқа әсерлер: акустикалық токтар, дыбыс қысымы, дыбыс капиллярлық әсері.
кавитацияайнымалы дыбыс қысымында қол жетімді созылу фазасында ультрадыбыстық өрісте қуыстар мен көпіршіктердің пайда болу процесі деп аталады. Жиырылу кезеңінде бұл қуыстар мен көпіршіктер шөгеді.
Кавитация бірқатар физикалық және химиялық процестерді жеделдетеді. Кавитацияның ерекше тиімділігінің себебі, көпіршіктердің ыдырауы тазартылатын бетінде басталады. Кавитация тазартылатын бетке жабысатын ластаушы заттардың бөлшектерін жыртатын өте жоғары лездік гидростатикалық қысымдардың пайда болуымен бірге жүреді.
Кавитация ультрадыбыстық өріс қарқындылығының белгілі бір мәнінде сұйықтықта пайда болатын ысқырықты шу ретінде естіледі.
Тазалау ерітінділеріне ультрадыбыстық тербелістерді енгізу тазалау процесін жылдамдатуға ғана емес, сонымен қатар беттің тазалығының жоғары деңгейін алуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, көп жағдайда жанғыш және улы органикалық еріткіштерді жоққа шығаруға және тек техникалық судағы ерітінділерді қолдануға болады. жуғыш заттар. Бұл жұмысшылардың еңбек жағдайының жақсаруына, өндіріс мәдениетінің артуына әкеліп соғатыны сөзсіз, сонымен қатар экологиялық қауіпсіздік мәселелерін ішінара шешуге мүмкіндік береді.
Ультрадыбыс өнімдер мен бөлшектерді өндіру кезінде де, оларды пайдалану кезінде де пайда болатын ластаушы заттарды жою үшін қолданылады. Ультрадыбыстық тазалау әсіресе жабынды жағу алдында бетті дайындауда және өнімдердегі күрделі қуыстар мен арналарды тазалауда пайдалы.
Ультрадыбыс сымдарды, металл таспаларды, саптамаларды, кабельдерді және т.б. тазалау үшін кеңінен қолданылады. Ультрадыбыстық тазалау технологиясының арнайы қолданбаларына ұнтақтарды, радиоактивті ластанған беттерді тазалау және керамикалық сүзгілерді қалпына келтіру жатады.
Ультрадыбыстық тазалаудың тиімділігі көптеген параметрлерді, соның ішінде жуу сұйықтығының физика-химиялық қасиеттерін таңдауға байланысты. Үшін дұрыс таңдауерітінділер үшін ластаушы заттардың табиғатын ескеру қажет: олардың тазартылатын бетке адгезия дәрежесі, тазалау ерітіндісімен химиялық әрекеттесу, микрошок жүктемелеріне төтеп беру қабілеті (кавитацияға төзімділік). Ластаушы заттардың алдын ала жіктелуі белгілердің қайсысын жер бетінен жою оңайырақ екенін анықтау үшін маңызды. Бұл мүмкіндікті анықтау арқылы дұрыс ультрадыбыстық тазалау технологиясын таңдауға болады (жуу құралдары мен дыбыс өрісінің параметрлері).
Ластану сипатын және олардың жер бетімен байланыс сипатын ескере отырып, ластанудың келесі негізгі түрлері бөлінеді:
- Бейорганикалық ластану:
- бетімен механикалық әлсіз байланысқан (шаң, үгінділер, металл және металл емес жоңқалар, күйе және т.б.);
- бетіне механикалық түрде карикатураланған (абразивтердің түйіршіктері, минералды немесе металл бөлшектері);
- бетінде тұндырылған (тұзды ванналарда өңдеуден кейінгі тұзды қыртыстар, шкала және т.б.).
- Органикалық табиғаттағы немесе органикалық байланыстырғыштардағы ластаушы заттар мен жабындар:
- бетімен механикалық әлсіз байланысқан (шаң, пластик үгінділер мен жоңқалар, күйе, көмір, кокс);
- бетіне аз адгезия дәрежесіне ие болуы (майлы және майлы қабықшалар мен майлау материалдары, тегістеу, жылтырату және тегістеу пасталары);
- бетіне мықтап жабыстырылады (шайыр, лак, желім, бояу және т.б.).
Ультрадыбыстық тазалауға арналған жабдық
Ультрадыбыстық тазалау үшін тазартылатын бетке жанасатын жуу сұйықтығы бар ыдыс және ультрадыбыстық тербеліс көзі қажет. ультрадыбыстық эмитент. Ультрадыбыстық түрлендіргіштің беті көбінесе осындай радиатор ретінде әрекет етеді. Сондай-ақ түрлендіргішті резервуардың қабырғасына немесе эмиттерге айналатын өзі тазаланатын объектіге бекітетін опциялар бар.
Ультрадыбыстық тазалау үшін қолданылатын жабдық түрлері:
Жеке бөліктерді ультрадыбыстық тазалауға арналған ең кең таралған және әртүрлі құрылғылар - ультрадыбыстық ванналар. Біз әртүрлі өлшемдегі (0,6-дан 19 000 литрге дейін) және пішіндегі ванналарды шығарамыз. Мақсатына қарай ванналар әртүрлі қосымша жабдықтармен жабдықталуы мүмкін: жылыту, таймер, толып кету қалтасы, ағынды тазалау, жуу ерітіндісінің циркуляциясы және сүзілуі және т.б.
- Бір ультрадыбыстық эмитенті бар шағын ванналар: UZV-1, UZV-1.1.
- Бірнеше эмитенттері бар шағын ванналар, автоматты жылыту және таймер: UZV-2, UZV-4, UZV-7.
- Қалталы ванналар: МО-46, МО-55, МО-197, МО-229, МО-207.
- Қосымша ағынды тазалауы бар ванналар: MO-12.
- Үлкен және аса үлкен заттарды тазалауға арналған ванналар: МО-21, МО-92, МО-93.
- Саптамаларды, плунжер втулкаларын және т.б. тазалауға арналған арнайы ванналар.
Ультрадыбыстық модульдер қолданыстағы жуу жабдығын жақсарту үшін қолданылады. Оларды контейнерлерге салуға, оларға батыруға немесе сұйықтықтың бетінде қалықтауға болады.
Ұзын өнімдерді (сымдар, жолақтар, құбырлар) тазалау үшін біз өндірістік желілерге біріктіруге болатын арнайы машиналарды ұсынамыз (
Әртүрлі бөлшектерді жылдам және тиімді өңдеуге, ең қатты кірді кетіруге, қымбат және қауіпті еріткіштерді ауыстыруға және тазалау процесін механикаландыруға мүмкіндік береді.
Ультрадыбыстық тербелістерді сұйықтыққа бергенде, онда айнымалы қысымдар пайда болады, олар қоздырғыш өрістің жиілігімен өзгереді. Сұйықтықта еріген газдардың болуы тербелістердің теріс жарты циклі кезінде сұйықтыққа созылу кернеуі әсер еткенде, бұл сұйықтықта газ көпіршіктері түріндегі саңылаулардың пайда болуына және ұлғаюына әкеледі. Бұл көпіршіктерге материалдың микрожарықтары мен микрокеуектерінен ластаушы заттарды сорып алуға болады. Қысымның оң жарты циклі кезіндегі қысу кернеулерінің әсерінен көпіршіктер құлап кетеді. Көпіршіктер құлаған кезде олар бірнеше мың атмосфераға жететін сұйықтық қысымының әсеріне ұшырайды, сондықтан көпіршіктің құлауы күшті соққы толқынының пайда болуымен бірге жүреді. Сұйықтықтағы көпіршіктердің пайда болуы және құлау процесі деп аталады кавитация. Әдетте бөліктің бетінде кавитация пайда болады. Соққы толқыны ластаушы заттарды ұсақтайды және оларды тазалау ерітіндісіне жылжытады (1.10-суретті қараңыз).
Күріш. 1.10. Беткі микрожарықтардан ластаушы заттарды өсіп келе жатқан газ көпіршігіне сору схемасы
Бөлінген ластану бөлшектері көпіршіктермен ұсталып, жер бетіне қалқып шығады (1.11-сурет).
Күріш. 1.11. ультрадыбыстық тазалау
Сұйықтықтағы ультрадыбыстық толқын P дыбысының дыбыс қысымымен сипатталады. және діріл қарқындылығы I. Дыбыс қысымы мына формуламен анықталады:
П дыбысы = . C. . . Cos(t-k x) = p m . Cos(t-k x),
мұндағы p m = . C. . - дыбыс қысымының амплитудасы,
. C - толқын кедергісі,
- тербеліс амплитудасы,
- жиілік.
Дыбыс қысымының оңтайлы мәнге дейін жоғарылауымен сұйықтықтағы газ көпіршіктерінің саны артады, сәйкесінше кавитация аймағының көлемі де артады. Ультрадыбыстық тазартқыштарда эмиттер мен сұйықтық шекарасындағы дыбыс қысымы 0,2 ÷ 0,14 МПа шегінде болады.
Ультрадыбыстық тербелістердің қарқындылығымен іс жүзінде олар эмитенттің бірлігіне келетін қуатты алады:
1,5 ÷ 3 Вт / см 2 - сулы ерітінділер,
0,5÷1 Вт/см 2 – органикалық ерітінділер.
Кавитациялық деструкция көпіршіктің құлау уақыты тербелістің жарты цикліне тең болғанда ең жоғары деңгейге жетеді. Кавитациялық көпіршіктердің пайда болуы мен өсуіне сұйықтықтың тұтқырлығы, тербеліс жиілігі, статикалық қысым және температура әсер етеді. Кавитациялық көпіршік, егер оның радиусы белгілі бір гидростатикалық қысымға сәйкес келетін белгілі бір сыни радиустан аз болса, пайда болуы мүмкін.
Ультрадыбыстық тербелістердің жиілігі 16 Гц-тен 44 кГц-ке дейінгі диапазонда жатыр.
Тербеліс жиілігі төмен болса, пульсация амплитудасы кішірек үлкен көпіршіктер пайда болады. Олардың кейбіреулері жай ғана сұйықтықтың бетіне қалқып шығады. Төмен жиілікті ультрадыбыстық жұтылу салдарынан нашар таралады, сондықтан жоғары сапалы тазалау процесі көзге жақын жерде орын алады. Төмен жиілікте өлшемдері ультрадыбыстық толқын ұзындығынан кіші микрожарықтар жеткілікті түрде тазартылмайды.
Тербеліс жиілігінің ұлғаюы газ көпіршіктерінің мөлшерінің азаюына және сәйкесінше қондырғының бірдей қуатында соққы толқындарының қарқындылығының төмендеуіне әкеледі. Кавитация процесін жоғарылатылған жиілікпен бастау үшін тербелістердің үлкен қарқындылығы қажет. Ультрадыбыстық тазалау қондырғысының жиілігін арттыру әдетте орнату тиімділігінің төмендеуіне әкеледі. Дегенмен, ультрадыбыстық жиілікті арттыру бірқатар оң аспектілерге ие:
Тазалау бөліктің әлдеқайда аз дірілі бар гидроағындармен жүзеге асырылады;
Ультрадыбыстық энергияның тығыздығы жиіліктің квадратына пропорционалды түрде артады, бұл ерітіндіге жоғары қарқындылықты енгізуге немесе тұрақты қарқындылықта тербеліс амплитудасын азайтуға мүмкіндік береді;
Жиіліктің жоғарылауымен сіңірілетін ультрадыбыстық энергия мөлшері артады.
Тығыздығы жоғары энергияны сіңіру есебінен май бөлшектері, майлар, флюстар және т.б. Қыздырылған кезде бөліктің бетіндегі ластаушы заттар сұйықтыққа айналады және тазалау сұйықтығында оңай ериді. Су (жуу ерітіндісінің негізі ретінде) қызбайды;
Жиілік ұлғайған сайын толқын ұзындығы азаяды, бұл кішкентай тесіктерді мұқият тазалауға ықпал етеді;
Жеткілікті жоғары жиіліктегі (40 кГц) ультрадыбыстық тербелістер кезінде ультрадыбыстық толқын аз сіңірумен таралады және көзден үлкен қашықтықта да тиімді әрекет етеді;
Ультрадыбыстық генераторлар мен түрлендіргіштердің өлшемдері мен салмағы айтарлықтай төмендейді;
Тазаланатын бөліктің бетіне эрозиямен зақымдану қаупі азаяды.
Сұйықтықтың тұтқырлығы ультрадыбыстық тазалау кезінде энергияның жоғалуына және соққы қысымына әсер етеді. Сұйықтықтың тұтқырлығының жоғарылауы тұтқыр үйкеліске байланысты шығындарды арттырады, алайда, көпіршіктің құлау уақыты қысқарады, демек, соққы толқынының күші артады. Техникалық қайшылық.
Температура ультрадыбыстық тазалау процесіне екіұшты әсер етеді. Температураның жоғарылауы жуу ортасын белсендіреді, оның еріту қабілетін арттырады. Бірақ сонымен бірге ерітіндінің тұтқырлығы төмендейді және бу-газ қоспасының қысымы жоғарылайды, бұл кавитация процесінің тұрақтылығын айтарлықтай төмендетеді. Міне, біз тағы да жағдайға тап болдықтехникалық қайшылық.
Бұл қайшылықты шешудің инженерлік тәсілі ластану сипаты мен түріне байланысты ерітіндінің температурасын (тұтқырлығын) оңтайландыру болып табылады. Бөлшектерді химиялық белсенді ластаушы заттардан тазарту үшін температураны жоғарылату керек, ал нашар еритін ластаушы заттарды жою үшін оңтайлы кавитациялық эрозияға жағдай жасайтын температураны таңдау керек.
Сілтілік ерітінділер 40÷60ºС,
Трихлорэтан 38÷40ºС,
Су эмульсиялары 21÷37ºС.
Ластаушы заттардың кавитациялық дисперсиясынан басқа, акустикалық сұйықтық ағындары тазалау кезінде оң мәнге ие, яғни. дыбысталған сұйықтықта оның біртекті емес жерлерінде немесе «сұйық-қатты дене» шекарасында пайда болатын құйынды ағындар. Бөлшектің бетіне іргелес қабаттағы сұйықтықтың қозуының жоғары деңгейі тазартқыш ерітіндінің ластаушы заттармен әрекеттесу өнімдерінен пайда болатын диффузиялық қабаттың қалыңдығын төмендетеді.
Ультрадыбыстық тазалау құралдары
Тазалау жуғыш заттың сулы еріткіштерінде, эмульсияларда, қышқыл ерітінділерде жүргізіледі. Сілтілік ерітінділерді пайдаланған кезде сілтілі компоненттердің температурасы мен концентрациясын айтарлықтай төмендетуге болады, ал тазалау сапасы жоғары болып қалады. Бұл бөлікке ою әсерін азайтады. Сілтілік ерітінділердің құрамына көбінесе күйдіргіш сода (NaOH), сода күлі (Na 3 CO 3), тринатрий фосфаты (Na 3 PO 4 . 12H 2 O), сұйық шыны (Na 2 O . SiO 2), анионды және иондық емес заттар кіреді. беттік белсенді заттар (сульфанол, тинол).
Беттік белсенді заттар кавитация эрозиясын айтарлықтай арттырады, яғни. тазалау процесін күшейту. Дегенмен, материал бетінің кавитациялық бұзылу қаупі беттік белсенді заттардың қосылуымен де артады. төмендету беттік керілубеттік белсенді заттардың қатысуымен бірлік көлемдегі көпіршіктер санының артуына әкеледі. Бұл жағдайда беттік белсенді зат бөліктің беттік беріктігін төмендетеді (техникалық қайшылық).
Металдардың эрозиясын болдырмау үшін оңтайлы беттік белсенді заттардың концентрациясын, процестің минималды ұзақтығын таңдап, бөлшектерді эмитенттен (инженерлік ерітінді) алыс орналастыру керек.
Органикалық еріткіштерде ультрадыбыстық тазалау сілтілі еріткіштерде тазалау материалдың коррозиясына немесе пассивті пленканың пайда болуына әкелуі мүмкін кезде, сондай-ақ кептіру уақытын азайту қажет болған жағдайда қолданылады. Ең қолайлысы жоғары реактивтілігі бар хлорлы еріткіштер; олар әртүрлі ластаушы заттарды ерітеді және пайдалану қауіпсіз.
Хлорлы еріткіштерді таза түрде және азеотропты қоспалардың құрамында (құрамды өзгертпей дистилденген) қолдануға болады. Мысалы, фреон-113, фреон-30 қоспалары. Азеотропты еріткіш қоспалары көптеген ластаушы заттармен әрекеттесіп, тазалау тиімділігін арттырады.
Ультрадыбыстық тазалау үшін бензин, ацетон, спирттер, спирт-бензин қоспалары да қолданылады.
Бөлшектерді оксидтерден тазарту кезінде ультрадыбыстық сырлау үшін концентрлі қышқыл ерітінділер қолданылады (1.6 кестені қараңыз).
1.6-кесте.
Ерітінділердің құрамы (массалық үлестер) және ультрадыбыстық оюлау режимдері
|
Бөлшек материал |
Уротропин |
Температура ºС |
Ұзақтығы, мин |
||||||
|
Құрылымдық болаттар(3:45) | |||||||||
|
Цементтеу менің болаттарым (16кгГТ) | |||||||||
|
Хромды болаттар (2X13, 4X13 және т.б.) | |||||||||
|
Электрлік болаттар | |||||||||
|
тот баспайтын болат болу | |||||||||
|
мыс қорытпалары(L90, LA85, L68, т.б.) | |||||||||
|
көміртекті болаттар |
Ультрадыбыстық тазалау процесін бақылау жолдары .
Сұйықтық қысымының өзгеруі. Әдіс вакуумды немесе керісінше, артық қысымды жасау түрінде жүзеге асырылады. Сұйықтықты вакуумдау кавитацияның пайда болуын жеңілдетеді. Артық қысым эрозиялық деструкцияны арттырады, кавитациялық эрозияның максимумын жоғары дыбыс қысымы аймағына ауыстырады және акустикалық ағындардың сипатына әсер етеді.
Жуу ортасына электр немесе магнит өрістерінің түсуі.Электрохимиялық ультрадыбыстық тазалау кезінде кавитация аймағын дайындамада тікелей локализациялауға болады; электродтарда шығарылатын газдардың көпіршіктері ластаушы пленкалардың бұзылуына ықпал етеді; бөлшектің поляризацияланған бетінің майдың сулану қабілеті төмендейді.
Кавитациялық аймаққа магнит өрісінің түсуі теріс беттік заряды бар газ көпіршіктерінің қозғалысын тудырады, бұл бөліктердің кавитациялық эрозиясын арттырады.
Жуу ерітіндісіне абразивті бөлшектерді енгізу.Қатты абразивті бөлшектер ластаушы заттардың механикалық бөлінуіне қатысады және кавитациялық көпіршіктердің пайда болуын ынталандырады, өйткені олар сұйықтықтың үздіксіздігін бұзады.
Ультрадыбыстың көп факторлы әсері бар, ультрадыбыстық тербелістерді қолдану аталған тазалау әдістерінің кез келгенін айтарлықтай жылдамдатуға және оның сапасын жақсартуға мүмкіндік береді: айнымалы қысым, сұйық бөлшектердің тербелісі және қайталама акустикалық құбылыстар - «дыбыстық жел», соққы толқындары, кавитация және ультрадыбыстық. капиллярлық әсер.
Негізгі энергетикалық рөл атқарады кавитация. Кавитациялық көпіршіктер құлаған кезде, жылдамдығы секундына жүздеген метрге жететін, тазартылатын бетке бағытталған жинақталған микрофлюидтік ағындар пайда болады. Соққы толқындары мен жоғары жылдамдықты микроағзалардың әсерінен ластану пленкасы (қатты немесе сұйық) қарқынды түрде жойылады және бетінен бөлінеді. Кавитация сұйықтың қарқынды ультрадыбыстық эмульсиясын және ластаушы заттардың бөлінген қатты бөлшектерінің ультрадыбыстық дисперсиясын қамтамасыз етеді.
Акустикалық ағындар еріген немесе кавитация арқылы жойылған ластаушы заттардың шекаралық қабаттан сұйықтық көлеміне кетуін қамтамасыз етеді. Еритін ластаушы заттарды кетіруде акустикалық токтар ерекше маңызды рөл атқарады.
Өңделген бет эмитентке жақындаған сайын тазалау тиімділігі артады. Дегенмен, өнімді эмитентке 1-2 мм-ден аз қашықтықта жақындату ұсынылмайды, өйткені эмитент пен өңделген бет арасындағы кішкене саңылаулармен шекаралық қабаттан ластаушы заттарды кетіру шарттары нашарлайды және кавитация белсенділігі. кавитациялық көпіршіктердің коллапс схемасының өзгеруіне байланысты төмендейді. Кішкентай бос орындарда жинақталған ағын тазартылатын бетке параллель әрекет етеді және қажетті тазалау әсерін бермейді.
Ультрадыбыстық тазалаудың артықшылығы - бақыланатын бетті әртүрлі ластаушы заттардан жоғары сапалы тазалауға қол жеткізу мүмкіндігі ғана емес, сонымен қатар капиллярлық ақаудың қуысынан ластаушы заттарды кетіру. Ультрадыбыстық капиллярлық әсердің көрінісін қамтамасыз ететін режимде ультрадыбысты ең тиімді пайдалану. Бұл жағдайда тұйық капиллярлар реагентпен үлкенірек тереңдікте және үлкен жылдамдықпен толтырылады. Ақаудың аузына еріген газдың диффузиялық қозғалысы айтарлықтай жеделдетілген; ақаудың қуысында бар ластаушы заттардың еруі; ластаушы заттардың оның аузына диффузиялық қозғалысы. Нәтижесінде тұтастай алғанда ақаулық қуыстарды толтыру процесі жеделдетіледі және жұмыс сұйықтықтарының тұйық капиллярлық арналарға ену тереңдігі артады.
Тазалау кезінде ультрадыбысты қолдану бақылау сапасын айтарлықтай жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда үзілістер тек сұйықтықтардан ғана емес, сонымен қатар жылтырататын пасталар сияқты аз еритін ластаушы заттардан жеткілікті тереңдікке дейін тазартылады. Нәтижесінде анықталған іздердің саны жақындайды жалпы саныақаулар ескерілді. Ультрадыбыстық өрісте тазалау кезінде глицерин мен дисперсанттың суды және сулы ерітінділерін жуу сұйықтары ретінде пайдалану ацетон мен бензин сияқты еріткіштерді пайдаланудан үлкен әсер береді. Бұл ацетон мен бензинге қарағанда судағы және сулы ерітінділердегі акустикалық кавитацияның үлкен белсенділігіне байланысты. Ультрадыбысты қолдану адам үшін экологиялық қауіпті өртті, жарылысты ауыстыру мәселелерін шешуге мүмкіндік береді. қоршаған ортасудағы және сулы ерітінділердегі ақауларды анықтайтын материалдар.
Анодты ультрадыбыстық тазалауБұл ең көп тиімді жолыөнімдерді бақылауға дайындау. Ол өнімдердің бетінен және ақаулар қуысынан қатты және жоғары тұтқыр ластаушы заттарды, сондай-ақ оксидті қабықшаларды тұздаушы композицияларды қолданбай кетіруді қамтамасыз етеді. Тазалаудан кейін тазартқыш сұйықтықтардың іздері залалсыздандырылады, өнімдер сумен жуылады және кептіріледі. Мұндай өңдеудің жылдамдығы электролиттік өңдеуге қарағанда 2,5-4 есе жоғары.
Анодты-ультрадыбыстық тазалау ультрадыбыстық ванналарда жүргізіледі. Электролиттердің құрамы мен өңдеу режимдері ластану қабатының тығыздығы мен қалыңдығына байланысты таңдалады. Өңдеуден кейін өнімдерді жуу оларды ыстық, содан кейін суық ағынды сумен ванналарға бірнеше рет батыру арқылы жүзеге асырылады. Әрбір ваннада жуу ұзақтығы 0,5-1 мин.
Хром-никельді болаттар мен қорытпалардан жасалған бұйымдарды анодты ультрадыбыстық тазалаудың электролиттік құрамы және режимдері:
Ультрадыбыстық тазалау - бұл сұйықтыққа ультрадыбыстық тербелістерді бір немесе басқа жолмен енгізетін жуу сұйықтықтарындағы қатты заттардың бетін тазалау әдісі. Ультрадыбысты қолдану әдетте тазалау процесін айтарлықтай жылдамдатады және оның сапасын жақсартады. Сонымен қатар, көп жағдайда тез тұтанатын және улы еріткіштерді тазалау сапасына зиян келтірместен қауіпсіз жуғыш заттармен ауыстыруға болады. Ультрадыбыстық тазалау көптеген салаларда, машиналар мен механизмдерді жөндеуде, зергерлік бұйымдар мен қалпына келтіруде, медицинада және т.б. қолданылады. Тазалау қуатты ультрадыбыстық әсерінен сұйықтықта пайда болатын әртүрлі сызықтық емес әсерлердің біріккен әрекетіне байланысты болады. тербеліс. Бұл әсерлер: кавитация, акустикалық токтар, дыбыс қысымы, дыбыс-капиллярлық әсер, олардың ішінде кавитация шешуші рөл атқарады. Ластанудың жанында пульсирленген және құлайтын кавитациялық көпіршіктер оларды бұзады. Бұл әсер кавитация эрозиясы деп аталады.
Ультрадыбыстық тазалау үшін тазалау ерітіндісін дұрыс таңдау маңызды, ол ластаушы заттарды тиімді ерітеді немесе эмульсиялайды, сонымен бірге тазартылатын бетке мүмкіндігінше әсер етпейді. Соңғы жағдай әсіресе маңызды, өйткені ультрадыбыстық әдетте сұйықтықтардағы физикалық және химиялық процестерді айтарлықтай жеделдетеді, ал агрессивті жуғыш зат бетті тез зақымдауы мүмкін.
Тазаланатын беттің кавитацияға төзімділігі ластануға төзімділіктен аз болған кезде ультрадыбыстық тазалауды қолдануға болмайды.
Мысалы, алюминий бөліктерінен жабысқақ пленкаларды алып тастағанда, бөлшектердің өздерін бұзу ықтималдығы жоғары. 7-сыныптағы химия сабағында алюминийдің сумен әрекеттесіп, сутегі мен алюминий гидроксидін бөлетінін еске түсіру керек. Ол оксидті пленкамен қорғалған. Бұл оңай жойылуы мүмкін. Жұмыс ерітіндісінің оңтайлы концентрациясы тәжірибелік жолмен таңдалады.
Жоғары легирленген болаттарды тазалау кезінде тазартылған суда жуу қажет. Сілтілік қалдықтарды бейтараптандыру үшін лимон қышқылының әлсіз ерітіндісімен жуу ұсынылады. Жұмыс ерітіндісінің және жуу ерітіндісінің концентрациясы ионометрмен (рН-метр) немесе лакмус қағазымен реттеледі.
Ластану және оларға әсері
Ультрадыбыстық тазалау тұрғысынан ластану үш белгімен ерекшеленеді:
1. Кавитацияға төзімділік, яғни микрошок жүктемелеріне төтеп беру қабілеті.
2. Тазаланатын бетпен байланысудың беріктігі, пиллингке төзімділігі.
3. Жуу сұйықтығымен әрекеттесу дәрежесі, яғни бұл сұйықтық ластануды еріту немесе эмульгирлеу қабілеті бар ма және қаншалықты қабілетті.
Кавитацияға төзімді ластаушы заттар, егер олар бетке әлсіз байланысқан немесе тазалау ерітіндісімен әрекеттессе ғана ультрадыбыстық тазалауға жақсы көмектеседі. Бұл аздап сілтілі ерітінділерде жақсы жуылатын майлы ластаушы заттар. Лак немесе бояу жабындары, масштабты, оксидті пленкалар әдетте кавитацияға төзімді және бетіне жақсы жабысады. Мұндай ластаушы заттарды ультрадыбыстық тазалау үшін өте агрессивті шешімдер қажет, өйткені мұнда аталған белгілердің үштен бірі ғана әрекет ете алады.
Кавитациялық тұрақсыз ластаушы заттар (шаң, кеуекті органикалық заттар, коррозия өнімдері) тіпті арнайы ерітінділерді қолданбай-ақ оңай жойылады.
Ультрадыбыстық тазалауда жуу сұйықтығы ретінде қарапайым су да, жуғыш заттар мен органикалық еріткіштердің сулы ерітінділері де қолданылады. Агентті таңдау ластану түріне және тазартылатын беттің қасиеттеріне байланысты анықталады (жоғарыдан қараңыз).
Ультрадыбыстық тазалау құрылғылары
Ультрадыбыстық тазалау үшін сізге тазартқыш ерітіндісі бар ыдыс және ультрадыбыстық эмиттер деп аталатын ультрадыбыстық жиіліктегі механикалық тербеліс көзі қажет. Ультрадыбыстық түрлендіргіштің беті, ыдыстың корпусы, тіпті тазартылатын бөлігі де эмитент ретінде әрекет ете алады. Соңғы жағдайларда ультрадыбыстық түрлендіргіш сәйкесінше корпусқа немесе дайындамаға бекітіледі.
Ультрадыбыстық түрлендіргіш оған қолданылатын электрлік тербелістерді бірдей жиіліктегі механикалық тербелістерге түрлендіреді. Көптеген қондырғылар тербеліс қарқындылығы 0,5-тен 10 Вт/см²-ге дейінгі 18-ден 44 кГц-ке дейінгі жиіліктерді пайдаланады. Жиілік диапазонының жоғарғы шегі кавитациялық көпіршіктердің пайда болу және жойылу механизміне байланысты: өте жоғары жиілікте көпіршіктердің шөгуге уақыты болмайды, бұл кавитацияның микрошок әсерін төмендетеді.
Түрлендіргіштер магнитостриктивтік немесе пьезокерамикалық болуы мүмкін. Біріншілері үлкен өлшемдерімен және салмағымен ерекшеленеді, тиімділігі айтарлықтай төмен, дегенмен олар бірнеше киловаттқа дейін жоғары қуатқа қол жеткізуге мүмкіндік береді. Пьезокерамикалық түрлендіргіштер ықшам, жеңіл, үнемді, бірақ олардың қуаты, әдетте, соншалықты үлкен емес - бірнеше жүз ваттқа дейін. Мұндай қуат, алайда, үлкен қондырғыларда бірден бірнеше эмитент қолданылатынын ескерсек, қолданбалардың басым көпшілігі үшін жеткілікті.
Ең танымал құрылғылар - ультрадыбыстық ванналар, ультрадыбыстық тазалау үшін арнайы жасалған қондырғылар. Мұндай ванналардағы түрлендіргіштер әдетте корпустағы тесіктерге салынған немесе корпусқа бекітіліп, оны радиаторға айналдырады немесе ішіне бөлек модульдер ретінде орналастырылады. Әрбір әдістің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
Ультрадыбыстық түрлендіргіштердің (эмиттерлердің) бөлек модульдерін салуға болады технологиялық желілержылдам және сапалы тазалау қажет жерде. Мәселен, олар оны өндіру мен пайдаланудың әртүрлі кезеңдерінде прокат пен сымды үздіксіз тазалау үшін жасайды.
Күрделі беттерді дәл тазалау үшін белгілі түрлендіргіштер шағын қол құралдары түрінде жасалады. Тазалау үшін баспа платаларырадиоэлектроникада пайдаланылады, ең жақсы өнімділік (эксперименталды түрде алынған) «Мистер бұлшықет 30%, паром 30% және су сияқты танымал жуғыш заттардың шешімі бар. арнайы ванналарда тазалау кезінде бүкіл процесс бойы ерітіндіні + 25-40 градус Цельсий температурасына дейін қыздырған жөн.
Ультрадыбыстық тазалау - бұл жуу ерітіндісіндегі ультрадыбыстық жиілік тербелістерінің қозуына негізделген қатты заттардың бетін тазалау әдісі.
Профессор Л.Д.Розенбергтің жетекшілігімен «Академик Н.Н.Андреев атындағы акустикалық институтта» жүргізілген акустикалық кавитация саласындағы жұмыстар жабдықты құрудың және ультрадыбыстық тазалау технологиясын жасаудың ғылыми негізін қалады.
Ультрадыбыстық тазалау ауыстыруға мүмкіндік береді қол еңбегіосылайша тазалау процесін жеделдету, бетінің жоғары тазалығын алу, тұтанғыш және улы еріткіштерді қолдануды іс жүзінде жою.
Ультрадыбыстық тазалау процесі жоғары қарқынды ультрадыбыстық өрісте болатын бірқатар құбылыстардан туындайды: акустикалық кавитация, акустикалық токтар, радиациялық қысым, дыбыс-капиллярлық әсер.
Зерттеулер көрсеткендей, ластану түріне байланысты тазалауда әртүрлі процестер басым рөл атқарады. Осылайша, әлсіз өзара байланысқан ластаушы заттардың жойылуы негізінен пульсирленген (құламайтын) кавитациялық көпіршіктердің әсерінен болады. Ластану пленкасының шеттерінде пульсирленген көпіршіктер, қарқынды тербелістерді жасай отырып, пленканың бетіне жабысу күштерін жеңіп, пленка астына еніп, оны бұзып, қабығынан тазартады. Радиациялық қысым және дыбыс-капиллярлық әсер тазалау ерітіндісінің микрокеуектерге, бұзылуларға және соқыр арналарға енуіне ықпал етеді. Акустикалық токтар ластаушы заттарды жер бетінен тездетілген жоюды жүзеге асырады. Егер ластаушы заттар бетіне мықтап бекітілген болса, онда оларды жою және бетінен шығару үшін бетінде микрошок әсерін тудыратын, құлап жатқан кавитациялық көпіршіктердің болуы қажет.
Ультрадыбыстық тазалаудың қажетті режимін енгізу үшін ультрадыбыстық қарқындылық пен тербеліс жиілігінің оңтайлы мәндерін таңдау қажет. Жиіліктің жоғарылауымен кавитациялық көпіршік коллапстың соңғы сатысына жетпейді, бұл кавитацияның микрошок әсерін азайтады. Жиіліктің шамадан тыс төмендеуі ауадағы шу деңгейінің жоғарылауына әкеледі және радиатордың өлшемдерін ұлғайтуды талап етеді. Сондықтан өнеркәсіптік қондырғылардың көпшілігі 18-44 килогерц диапазонында жұмыс істейді.
Белгілі бір шектен жоғары ультрадыбыстың қарқындылығының жоғарылауы қысымның амплитудалық мәнінің жоғарылауына әкеледі, ал кавитациялық көпіршік пульсирленгенге айналады. Төмен қарқындылық мәндерінде, ультрадыбыстық тербеліс енгізілген кезде сұйықтықта пайда болатын кавитация және барлық қайталама әсерлер әлсіз көрінеді және тазалау тиімділігін анықтайды. Қарқындылықтың жұмыс диапазоны 0,5-10 Вт/см2.
Тазалау процесінде жуу сұйықтығының дұрыс таңдалған құрамы маңызды рөл атқарады. Бұл жағдайда тазартылатын бөліктің материалдық қасиеттерін және ластану түрін ескеру қажет. Жуу сұйықтығы тазартылатын өнімнің материалымен емес, тек беттік ластаушылармен ғана химиялық әрекеттесуге түсуі керек. Жуу ерітінділеріндегі ультрадыбыспен қоздырылатын ерекше құбылыстардың жүруіне және дамуына сұйықтықтың физикалық және химиялық қасиеттері айтарлықтай әсер етеді. Көпіршік ішіндегі бу қысымын арттыру кавитация қарқындылығын күрт төмендетеді, сондықтан, мысалы, ультрадыбыстық тазалау үшін сулы ерітінділерді пайдалану органикалық еріткіштерді пайдаланудан тиімдірек.
Қазіргі уақытта ультрадыбыстық тазалау құрылғылары ретінде арнайы ванналар қолданылады.
Тазалау ерітіндісі ретінде жанғыш және жарылғыш заттарды қолдануға қатаң тыйым салынғанын есте ұстаған жөн! Қатты кірді жууды жақсарту үшін Favorit Ultra сулы жуу ерітінділеріне Favorit Test сынақ сұйықтығын қосуға рұқсат етіледі. Бұл жағдайда осы екі сұйықтықты араластыру нәтижесінде алынған ерітінді жарылғыш емес болады. Дегенмен, осы екі сұйықтықты араластыру арқылы алынған пайдаланылған композицияны сақтау кезінде стратификация жүреді. Органикалық еріткіштерден тұратын жеңілірек «Сүйікті сынақ» үстіңгі жағындағы контейнерге жиналады және өрт қаупін тудыруы мүмкін. Медициналық құралдарды дезинфекциялау және зарарсыздандыру NIOPIK Мемлекеттік ғылыми орталығы медициналық құралдарды дезинфекциялау және зарарсыздандыру үшін препараттардың кең спектрін ұсынады. AT......