رونمایی از رازهای کاری نازل های اتمیزه کننده اولتراسونیک

در زمینه‌های پیشرفته-مثل تولید دقیق، زیست پزشکی، انرژی‌های جدید و پردازش صنعتی، نازل‌های اتمیزه‌کننده اولتراسونیک به تدریج جایگزین نازل‌های سنتی{1}}نوع و هوا{2} می‌شوند و به تجهیزات اصلی برای دستیابی به اتمیزه‌سازی کارآمد، دقیق و سازگار با محیط‌زیست تبدیل می‌شوند. RPS{4}}SONIC، متخصص در کاربردهای اولتراسونیک با قدرت بالا، یکی از متخصصان پیشرو در این فناوری است. از زمان شروع، RPS{7}}SONIC بر روی "تمرکز محصول و خدمات اختصاصی" به عنوان ارزش های اصلی خود تمرکز کرده است، و عمیقاً زمینه اتمیزه سازی اولتراسونیک را توسعه داده و طیف کاملی از نازل های اتمیزه کننده را ایجاد کرده است که سناریوها و نیازهای متعدد را پوشش می دهد. محصولات این شرکت با طراحی ساختاری منحصر به فرد، عملکرد اتمیزه سازی عالی و سازگاری گسترده، به بیش از 30 کشور در سراسر جهان صادر می شود و به شریک مطلوب بسیاری از شرکت ها تبدیل می شود.

 

I. اصل کار اصلی نازل های اتمیزه کننده اولتراسونیک (منطق عمومی)

ماهیت یک نازل اتمیزه کننده اولتراسونیک یک دستگاه دقیق برای "تبدیل و انتقال انرژی" است. منطق کار اصلی آن حول تبدیل انرژی «الکتریسیته-صدا-مایع» می چرخد. اتمیزه کردن التراسونیک نیروهای بین مولکولی مایع را از طریق{4}}ارتعاش مکانیکی با فرکانس بالا می شکند و به اتمیزه شدن ملایم و یکنواخت{5}}یک فناوری واقعاً "اتمیزه سبز" دست می یابد. گردش کار کامل آن را می توان به پنج مرحله کلیدی تقسیم کرد که هر کدام به هم مرتبط هستند و به طور جمعی دقت و پایداری اثر اتمیزه شدن را تعیین می کنند.

 

1.1 راه اندازی انرژی-: تولید سیگنال های الکتریکی با فرکانس بالا
اولین مرحله در اتمیزه کردن اولتراسونیک، تبدیل انرژی الکتریکی با فرکانس توان معمولی (110/220 ولت، 50/60 هرتز) به سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس بالا است. این فرآیند توسط ژنراتور اولتراسونیک (ماژول منبع تغذیه) 配套 با نازل تکمیل می شود. ژنراتور به‌عنوان «مرکز قدرت» کل سیستم، از طریق تنظیم مدار دقیق داخلی خود، الکتریسیته فرکانس توان را به سیگنال‌های الکتریکی فرکانس بالا با فرکانس‌های بین 20 کیلوهرتز و 180 کیلوهرتز{10}}در محدوده فرکانسی بسیار فراتر از محدودیت‌های شنوایی انسان تبدیل می‌کند، بنابراین از یک کانال انرژی ناپایدار برای شنوایی انسان جلوگیری می‌کند. ارتعاشات

 

1.2 تبدیل انرژی: نقش اصلی اثر پیزوالکتریک
پس از تولید سیگنال الکتریکی با فرکانس بالا، باید از طریق یک «مبدل پیزوالکتریک» از «انرژی الکتریکی» به «انرژی ارتعاش مکانیکی» تبدیل شود. این هسته اتمیزه کردن اولتراسونیک و یکی از تفاوت های کلیدی بین نازل های RPS{2}}SONIC و نازل های معمولی است. هنگامی که یک سیگنال الکتریکی با فرکانس بالا به سرامیک پیزوالکتریک اعمال می شود، سرامیک تحت انبساط و انقباض مکانیکی دوره ای قرار می گیرد. فرکانس انقباض کاملاً با فرکانس سیگنال الکتریکی ورودی مطابقت دارد، بنابراین لرزش مکانیکی با فرکانس بالا- ایجاد می‌کند.

 

RPS-SONIC به طور خاص مبدل پیزوالکتریک خود را با استفاده از طرح سرامیکی پیزوالکتریک چند لایه بهینه کرده است. این نه تنها راندمان تبدیل انرژی را به بیش از 95% افزایش می دهد و اتلاف انرژی را کاهش می دهد، بلکه از طریق طراحی دقیق تطبیق امپدانس، تضمین می کند که انرژی الکتریکی خروجی از ژنراتور تا حداکثر ممکن به مبدل منتقل می شود و از اتلاف انرژی جلوگیری می کند. به طور همزمان، مبدل یک ساختار اتلاف گرما بسیار کارآمد را در خود جای داده است که به طور موثر گرمای تولید شده توسط ارتعاشات فرکانس بالا{5} طولانی مدت را کاهش می دهد و طول عمر تجهیزات را افزایش می دهد. این یکی از دلایل کلیدی است که چرا نازل‌های RPS{7}}SONIC می‌توانند به عملکرد مداوم و پایدار دست یابند.

 

1.3 تقویت ارتعاش: فعال کردن دقیق تقویت کننده دامنه ارتعاش اصلی تولید شده توسط مبدل پیزوالکتریک کوچک است (معمولاً فقط چند میکرومتر) و برای اتمیزه کردن مستقیم مایع کافی نیست. نیاز به تقویت از طریق تقویت کننده (همچنین به عنوان بوق) دارد. وظیفه اصلی ترانسفورماتور دامنه این است که ارتعاش-نیروی کم-نیروی{4}} مبدل را به ارتعاش-دامنه، کم{6}}نیروی زیاد تبدیل کند، در حالی که دقیقاً انرژی ارتعاشی را به نوک اتمیزه کننده نازل اتمیزه کننده منتقل می کند.

 

1.4 اتمیزه شدن مایع: شکست موج مویرگی و تشکیل قطرات

هنگامی که ارتعاش با فرکانس بالا{0}تقویت شده به نوک اتمیزه کننده منتقل می شود، مایع به آرامی به سطح نوک اتمیزه کننده در حالت جریان آرام از طریق تغذیه گرانشی یا پمپ پریستالتیک فشار پایین-(0.1{3}}5 psi) جریان می یابد و یک لایه فوق العاده ضخیم ({0}معمولاً 7 میکرومتر) در 10 میکرومتر ({0}معمولاً 1 میکرومتر) را تشکیل می دهد. در این زمان، ارتعاش با فرکانس بالا، «امواج ایستاده مویرگی» پایداری را بر روی سطح فیلم مایع ایجاد می‌کند - یک موج دوره‌ای که طول موج آن توسط فرکانس اولتراسونیک، چگالی مایع و کشش سطحی، مطابق با معادله ناپایداری کلوین-هلمهولتز تعیین می‌شود.

 

با ادامه افزایش دامنه ارتعاش، اوج موج ایستاده مویرگی به تدریج افزایش می یابد. هنگامی که دامنه به یک مقدار بحرانی می رسد (معمولاً 10{4}}20٪ طول موج)، کشش سطحی دیگر نمی تواند وزن قله را تحمل کند و باعث شکستن و جدا شدن آن از نوک آن می شود و قطرات ریز و یکنواخت بی شماری را تشکیل می دهد. این فرآیند نیازی به فشار زیاد ندارد. تولید قطرات کاملاً متکی به انرژی ارتعاشی است. بنابراین، فرآیند اتمیزه کردن ملایم است و به ترکیب مایع آسیب نمی رساند (مخصوصاً برای عوامل بیولوژیکی و مواد حساس به حرارت مناسب است)، و قطرات از نظر اندازه یکنواخت هستند و ذرات بزرگی پاشیده نمی شوند.

 

1.5 کنترل قطرات: منطق اصلی کنترل دقیق
یکی از مزایای اصلی اتمیزه کردن اولتراسونیک، کنترل دقیق اندازه قطرات است که عمدتاً از طریق تنظیم فرکانس حاصل می‌شود-فرکانس و اندازه قطرات همبستگی منفی دارند: هرچه فرکانس بالاتر باشد، قطره کوچک‌تر است. هرچه فرکانس کمتر باشد، قطره بزرگتر است. علاوه بر این، ویسکوزیته و کشش سطحی مایع نیز بر اندازه قطرات تأثیر می گذارد. RPS{3}}SONIC، از طریق طراحی تجهیزات بهینه، می تواند به طور موثر با تداخل این عوامل مقابله کند و از پایداری اثر اتمیزه شدن اطمینان حاصل کند.

 

برای مثال، برای مایعات با ویسکوزیته بالا (50-1000 cP)، RPS{4}}SONIC می‌تواند ویسکوزیته مایع را کاهش دهد و با کاهش فرکانس، افزایش دامنه ارتعاش یا استفاده از نوک اتمیزه‌کننده گرم شده، اتمیزه شدن یکنواخت را تضمین کند. برای مایعات با کشش کم-سطح-، چسبندگی بین مایع و نوک را می توان با بهینه سازی زبری سطح نوک اتمیزه کننده افزایش داد، بنابراین از پاشش مایع جلوگیری کرد. این قابلیت کنترل انعطاف پذیر به نازل های RPS-SONIC اجازه می دهد تا با انواع مختلف مایعات سازگار شوند و نیازهای کاربردی متنوع را برآورده کنند.