액체 초음파 처리에서 일반적으로 사용되는 6 가지 항 : 초음파 진폭, 전력, 주파수, 전력 강도, 전력 밀도 및 처리 속도. 나노 로션을 제조하고, 약물 결정을 연삭하고, 탈기, 식물성 오일을 추출하고, 바이오 연료를 생산하고, 안료를 분산시키고, 세포를 파괴하고, 화학 공정을 향상시키기 위해 초음파 처리를 사용하려면 여러 일반적인 용어에 대한 친숙 함이 필요합니다.
초음파 프로세서의 효율은 액체에서 생성 된 캐비테이션 필드의 강도, 균일 성 및 크기와 직접 관련이 있습니다. 현재 초음파 진폭, 전력, 주파수, 전력 강도 및 전력 밀도를 추적하는 주요 목표는 주어진 작업에 대한 최적의 캐비테이션 필드 분포를 보장하여 최고 처리 속도 목표 제품 품질을 달성하는 것입니다.
초음파 진폭
공통 단위 : 마이크로 미터 또는 마이크로 미터 (µm).
초음파 공구 헤드는 초음파로 처리되는 액체로 초음파 진동을 전달하고 캐비테이션을 생성하는 구성 요소입니다. 공구 헤드 진동 표면의 진폭은 마이크로 미터 (µm)로 측정 된 완전히 확장되고 완전히 수축 된 상태에서 공구 헤드의 위치 사이의 거리로 정의됩니다. 진폭은 발전기의 제어판에서 조정될 수 있으며 각 혼에는 특정 최대 진폭이 있습니다. 진폭은 특정 수준의%로 설정되며, 이는 도구 헤드의 교정 인증서를 사용하여 식별 할 수있는 마이크로 미터의 값에 해당합니다. 진폭이 설정되면 다른 모든 조건 (예 : 자동차의 크루즈 컨트롤과 같은 속도를 미리 정해진 레벨로 유지하는)에 관계없이 전체 프로세스에 걸쳐 동일한 수준으로 유지됩니다.
캐비테이션의 진폭과 강도는 직접 관련이 있습니다. 낮은 진폭 설정에서 작동하는 경우 초음파 처리 및 관련 효과는 '약한'것이며, 높은 진폭 설정에서 작동하는 경우 초음파 처리 및 관련 효과는 '강력합니다'.
힘 :
공통 단위 : 와트 (W) 또는 Kilowatts (KW).
전력은 발전기에서 초음파 처리 액체로 전송되는 단위 시간당 에너지의 척도입니다. 와트 (W) 또는 Kilowatts (KW)로 측정되며 발전기 화면에 실시간으로 표시됩니다. 반응 챔버의 진폭, 액체 점도 및 압력을 포함한 여러 매개 변수 (유량 구성) 또는 공구 헤드 침수 깊이 (배치 구성의 경우)를 포함한 여러 매개 변수의 결과이므로 전력은 직접 설정할 수 없습니다.
발전기는 자동차 크루즈 컨트롤에 사용 된 것과 유사한 원리에 따라 자동으로 전력을 조정합니다. 오르막길이있을 때는 엔진 전력 출력이 자동으로 증가하여 일정한 속도 (예 : 진폭)를 유지합니다. 초음파 처리에 필요한 전력이 발전기가 제공 할 수있는 전력을 초과하면 과부하 오류 가보고되고 초음파 출력이 비활성화됩니다.
빈도:
단위 : Hertz (HZ) 또는 Kilohertz (KHZ).
Hertz에서 측정 된 주파수는 초당 반복 된 이벤트 발생 수입니다.
대부분의 고출력 초음파 액체 프로세서의 작동 주파수는 약 20kHz이므로 공구 헤드가 초당 200000 진동주기를 완성합니다. 대부분의 복잡한 프로세서는 공구 헤드의 자연 (공명) 주파수에 따라 19-21 khz 창 내에서 주파수를 자동으로 조정할 수 있습니다. 도구 헤드는 기타의 문자열과 마찬가지로 "공명"에서만 작동하는 "공명"장치입니다. 도구 헤드의 공진 주파수는 온도 변동으로 인한 모든 변화를 보상하기 위해 작동 중에 발전기에 의해 추적 및 자동으로 조정됩니다. 일부 모델에서는 실시간 주파수 정보가 발전기 화면에 표시됩니다.
전력 밀도 :
공통 단위 : 입방 센티미터 당 와트 (w/cm ^ 3) 또는 리터당 킬로와트 (kw/l).
전력 밀도는 초음파 처리 된 액체의 단위 부피당 전송되는 전력의 양입니다. 배치 모드 (예 : 비이커의 액체) 및 순환 모드와 같은 일정한 부피 모드의 경우, 전력 강도 및 전력 밀도는 직접 관련이 있으며 캐비테이션 강도 및 초음파 처리의 효과를 나타내는 데 사용될 수 있습니다. 그러나, 일원 흐름 배열의 경우, 가공 동안 캐비테이션 구역을 통과하는 액체의 총 부피를 고려해야한다. 이 모드에서, 전력 밀도는 반응 챔버를 통한 가공 된 액체의 유량에 반비례한다.
처리 속도 :
공통 단위 : 분당 밀리리터 (ml/min), 분당 리터 [l/min] 또는 시간당 입방 미터 (m ^ 3/h).
가공 속도를 위해 주어진 초음파 프로세서를 사용하여 단위 시간당 얼마나 많은 제품을 생산할 수 있는지. 필요한 제품 품질을 유지하면서 처리 속도를 최대화하는 것은 일반적으로 위의 매개 변수를 최적화하는 주요 목표입니다. 최적화가 완료된 후, 여기의 예제와 유사한 곡선이 얻어지며 (반투명 나노 로션 생산을 위해) 제품 품질 (이 경우 평균 액적 크기)이 처리 속도와 관련이있어 최종 설정 결정이 허용됩니다. . 동일한 제품 품질에 더 높은 처리 속도가 필요한 경우 더 큰 프로세서로 전환하거나 (최적화 매개 변수가 변경되지 않도록) 또는 여러 프로세서를 병렬 또는 병렬로 사용하여 프로세스 시리즈를 확장 할 수 있습니다.
