اولتراسونیک چیست؟

التراسوتیک یا اولتراسونیک Ultrasonic, Ultrasound) ) که در دستگاه اولتراسونیک استفاده می شود، به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای بسامدی بیشتر از بازه بسامدی شنوایی انسان هستند یعنی امواج فراصوت. به این معنا که، محدوده فرکانس شنوایی انسان 20 هرتز تا 20 هزار هرتز است ما توجه داشته باشید که بازه بسامدی شنوایی افراد متفاوت است و با بالا رفتن سن این بازه کاهش می‌یابد . محدوده فرکانسی امواج مافوق صوت 40 کیلوهرتز تا چندین مگاهرتز است. اصطلاح فراصوت را نباید با Supersonic اشتباه گرد.  اصلطلاح Supersonic برای سرعت حرکت بالاتر از سرعت صوت استفاده می‌شود.

 امواج فراصوت همانند امواج دیگر خواص شکست، پراش، بازتاب و عبور دارند. این امواج به سه روش مکانیکی، مغناطیسی و الکتریکی ایجاد میشوند.

نحو عملکرد دستگاه دستگاه اولتراسونیک :

سنسور اولتراسونیک وسیله ای الکترونیکی است که با انتشار امواج صوتی اولتراسونیک فاصله یک جسم مورد نظر را اندازه گیری می کند و صدای بازتاب شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. امواج اولتراسونیک سریعتر از سرعت صوت قابل شنیدن (یعنی صدایی که انسان می تواند بشنود) حرکت می کند. سنسورهای اولتراسونیک دارای دو جزء اصلی هستند: فرستنده (که صدا را با استفاده از کریستال های پیزوالکتریک منتشر می کند) و گیرنده (که پس از حرکت به هدف و برگشت با صدا با آن مواجه می شود).

 کاربرد اولتراسونیک

امواج التراسونیک ، کاربردهای فراوانی از جمله در:

1. لیزر
2. تولید بخار سرد
3. تخلیه الکتریکی
4. سنجش فاصله
5. عمق مخزن
6. شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی
7. تعیین فشار خون بیمار
8. همگن کردن مواد مذاب
9. جوشکاری مواد غیر هم جنس
10. ریخته گری، تراشکاری
11. فرزکاری
12. سوراخکاری
13. و غیر....

اساس کار دستگاه اولتراسونیک

در حمام فراصوت، اعمال جریان توسط منبع تغذیه به پیزوالکتریک سبب ایجاد امواج فراصوت می‌شود. این امواج در مایع داخل محفظه، حباب یا حفره‌های میکروسکوپی ایجاد می‌کنند. در اثر انفجار حباب‌ها امواج ضربه‌ای باانرژی کافی برای شکستن پیوند کووالانسی تولید می‌گردند. به‌علاوه نیروی برشی حاصل از انفجار حباب‌ها و جریان‌های اغتشاشی برای همگن ساختن مورداستفاده قرار می‌گیرد. شکستن حباب‌ها سبب گرم شدن نقطه‌ای می‌شود. با بهره‌گیری از حمام اولتراسونیک می‌توان فرآیندهای شیمیایی نظیر تولید رادیکال و راه‌اندازی واکنش شیمیایی و فرآیندهای فیزیکی همچون دیسپرس کردن و همگن کردن مخلوط‌ها و نیز تمیز نمودن قطعات و اشیا مختلف و ظریف را انجام داد. نوع مایع مورداستفاده (معمولاً آب است)، توان امواج ماوراء صوت، میزان و نوع مواد افزودنی و سورفاکتانت‌ها و زمان اعمال امواج فراصوت همگی از عوامل مؤثر بر فرآیند هستند. دستگاه‌های اولتراسونیک مجهز به گرم‌کن و صفحه‌نمایش و تایمر جهت زمان خاموش شدن می‌باشند

التراسونیک صنعتی

از التراسونیک صنعتی برای تمیز کردن دستگاه های صنعتی استفاد می شود که در ادامه بیشتر به آن خواهیم پرداخت.

کاربرد دستگاه التراسونیک صنعتی :

دستگاه آلتراسونیک در صنعت خودروسازی در بخش های ساخت و مونتاژ و در مراحل تعمیرات خودرو کاربردهای بسیاری دارد. به وسیله این دستگاه رسوبات کربن، روغن، چربی، روان‌کننده‌ها، رنگ، زنگ‌زدگی و خاک را از کاربراتور و قطعات موتور را می توان تمیز کرد .

یکی از مزیت های التراسونیک صنعتی این است که بدون هیچ محدودیت تمام منافذ کوچک و شکاف‌ها را کاملا تمیز می‌کند.  همچنین از دیگر مزیت هایش، با توجه به نوع عملکرد دستگاه التراسونیک صنعتی قطعات حساس خودرو مثل سیم‌کشی‌ها و قطعات پلاستیکی حساس در هنگام تمیز شدن آسیبی نمی‌بینند.

با استفاده از فناوری‌های دستگاه آلتراسونیک، قطعات هواپیما از کوچک و سبک گرفته تا بزرگ و سنگین در عرض چند دقیقه شسته می‌شوند.شستشوی تجهیزات هواپیما از جمله ژنراتور، ترمز، محرک، دریچه‌های شاتل، فیلترها، تیغه‌های موتور، چرخ‌های هواپیما و یاتاقان با کمک دستگاه شستشوی التراسونیک ممکن است. استفاده از دستگاه التراسونیک صنعتی در فرآوری و پردازش مواد غذایی و آشامیدنی و همین طور در صنعت هتل‌داری و رستوران‌داری هم پر کاربرد است. انواع ابزار آشپزی مثل چاقوها، رنده‌ها، قیچی، تیغه‌های مخلوط کن، خرد کن، چرخ گوشت، صافی‌های قهوه ساز، فیلترهای دستگاه‌های خنک کننده و تصفیه آب، کارد، چنگال، قاشق، لیوان و ظروف و بطور کلی ابزار سرو غذا توسط التراسونیک به سرعت و با دقت کافی شسته خواهند شد. با توجه به اهمیتی که شستشوی تجهیزات جراحی، دندانپزشکی، آزمایشگاهی و داروسازی دارن، استفاده زا التراسونیک می‌تواند کمک بزرگی باشد. قطعات مربوط به صنعت پزشکی در بسیاری مواد بسیار حساس هستند و نیاز است که هنگام شستشو استریل شوند و دستگاه التراسونیک صنعتی عمل شستشوی ملایم و استریل کردن را به طور همزمان به بهترین نحو انجام می‌دهد. التراسونیک کلینرها آلودگی کارتریج چایگرها و گرفتگی نازل‌های آنها را هم برطرف می‌کند و با این کار کیفیت چاپ را بالا خواهد برد. بردهای الکترونیکی جزییات ریزی دارند که در مراحل تولید آلودگی می‌شوند. این آلودگی روی عملکرد آنها تاثیر منفی خواهد داشت. با استفاده از حمام التراسونیک می‌توان رسوبات مدارهای الکترونیکی را هم از بین برد. مراحل قالب‌سازی، ریخته‌گری، پرداخت و آبکاری در ساخت طلا و جوهرات آلودگی‌های زیادی روی این قطعات باارزش باقی می‌گذارند و مهم است که بعد از ساخت به طور کامل تمیز شوند. التراسونیک کلینرها این کار را به طور کامل، دقیق، سریع و بدون آسیب به قطعات ظریف انجام می‌دهند.

انواع دستگاه التراسونیک

دستگاه التراسونیک شامل دو نوع حمام التراسونیک و هموژنایزر التراسونیک است. که در ادامه به توضیحی مختصر از این دو نوع دستگاه التراسونیک می پردازیم .

حمام التراسونیک Ultrasonic Bath :

نام تمیزکننده التراسونیک احتمالا نا آشنا به نظر برسرد زیرا بیشتر به عنوان حمام فوق العاده صوتی یا یک مخزن تمیزکننده صوتی شناخته می‌شود. حمام التراسونیک از طریق ایجاد کاویتاسیون در جایی که مایع در تماس با جسم تمیز است باعث حذف سریع و کامل آلاینده‌ها و تبدیل اقلام و اجزا به شکل استاندارد اولیه آنها می‌شود. . طرز کار دستگاه التراسونیک به این صورت است که انرژی الکتریکی با فرکانس بالا را توسط مبدل بته امجواج صوتی تبدیل می کند.

کاربرد حمام التراسونیک آزمایشگاهی:

• جدا کردن ذرات چربی، گردوغبار و آلودگی از روی سطح اجسام اپتیکی، قطعات الکترونیکی، جواهرات و تجهیزات پزشکی
• همو‌ژن ساختن امولسیون‌ها و سوسپانسیون‌ها
• تمیز کردن مطمئن و کامل سطوح به‌ویژه نقاط غیرقابل ‌دسترس
• سنتز و دیسپرس نانوذرات
• شکستن پیوندهای کووالانسی در پلیمرها
• فرآوری پروتئین‌ها و DNA

عصاره گیری

اجزا دستگاه حمام التراسونیک:

حمام التراسونیک  شامل محفظه ای از جنس فولاد ضد زنگ، ترنسدیوسرهای متصل به پایه و منبع تغذیه است.

هموژنایزرهای آلتراسونیک Ultrasonic Homogenizer ) :

کارکرد هموژنایزر اولتراسونیک به این صورت است که جریان الکتریکی را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می کند که ئجب همگن سازی محلول می شود .  که امروزه کاربرد آن را در علوم مختلفی از جمله شیمی، پلیمر، مهندسی شیمی، نانوتکنولوژی و دیگر صنایع نیاز می توان یافت.

کاربرد دستگاه هموژنایزر اولتراسونیک :

کاربرد های این دستگاه بسیار متنوع است ؛ به عنوان مثال دیسپرس کردن نانوذرات در مایعات، تولید امولسیون و سوسپانسیون‌های پایدار، شکاندن مولکول‌های پلیمری سنگین، عصاره‌گیری و....

اجزا هموژنایزر التراسونیک :

1. کنترلر  هموژنایزر التراسونیک
2. مبدل فراصوت  هموژنایزر التراسونیک
3. هورن

شرکت آماج سونیک با بیش از 20 سال سابقه در زمینه طراحی و ساخت انواع دستگاه اولتراسوینک یا آلتراسونیک با مشاوره رایگان و خدمات تعمیرات و پشتیبانی حرفه ای توسط تیم مهندسی در خدمت صنعت جامعه ایرانی است.