Ультразвук - это колебания частоты, которые больше 18 кГц (18000 кол/сек). В следствии этих колебаний в жидкости ультразвуковой ванны образуется множество мельчайших вакуумных пузырьков. Во время фазы высокого давления они взрываются, создавая высокоэффективные волны давления. Этот процесс получил название "кавитация" и с помощью него происходит удаление частиц грязи на очищаемых в ультразвуковой ванне объектах.

Более низкие частоты около 20 кГц, применяемые в ультразвуковых ваннах для разрушения клеток, образуют пузырьки большего диаметра и более мощные волны давления, чем частоты 35 кГц, используемые для интенсивной, но более бережной очистки. Чтобы достичь эффекта ультразвука в жидкости, высокочастотный генератор преобразует частоту сети в соответствующую частоту ультразвукового прибора. Эта частота затем трансформируется в механические колебания с помощью электромеханических преобразователей ультразвуковой ванны.

Преимущества очистки ультразвуком

Ультразвуковая кавитация позволяет быстро удалять грязь с изделий, даже из труднодоступных мест, например полости и отверстия, может глубоко проникать в поры. По эффективности очистка в ультразвуковых ваннах превосходит другие методы и занимает всего несколько минут.. Кроме того, ультразвук обеспечивает бережную очистку без механических повреждений, например, царапин.

Преимущества в технологии производства и сонохимии

Кавитация в ультразвуковых ваннах может быть использована не только для очистки различных объектов, но и способствовать более длительному сохранению эмульсии масла и воды по сравнению с другими производственными процессами. Для сонохимических процессов в ультразвуковой ванне реакционный сосуд должен иметь тонкое дно. Таким образом, ультразвуковая энергия распространяется непосредственно и эффективно в реакционный сосуд.

Как выбрать ультразвуковую ванну?

Ультразвуковые ванны SONOREX работают с интенсивной очищающей частотой 35 кГц. Размер и количество объектов для очистки определяют размер ультразвуковой ванны.

При выборе ультразвуковой ванны нужно учитывать размеры аксессуаров, таких как корзины. Чтобы избежать перегрузки рекомендуется выбрать чуть большую ультразвуковую ванну.

Должна ли ультразвуковая ванна иметь нагрев?

Чистящие средства, подогретые в ультразвуковой ванне, снижают время очистки и способствуют более быстрому удалению грязи. Для процессов очистки в лабораториях предпочтительно использовать ультразвуковые ванны с нагревом.

Дезинфицирующие средства нельзя подогревать, так как коагуляция белков начинается при температуре 40 0 С. Поэтому, для дезинфекции рекомендуется использовать ультразвуковые ванны без нагрева.

Какой тип аксессуаров для ультразвуковой ванны следует использовать?

Объекты для очистки и реакционные сосуды запрещено класть на дно ультразвуковой ванны. Корзины позволяют избежать царапин на частях, которые будут очищаться, и на дне ультразвуковой ванны. Стаканы помещают в крышки ультразвуковых ванн с отверстиями и используют для очистки небольших объектов или при работе с агрессивными растворами.

Какие чистящие средства можно использовать в ультразвуковой ванне?

Чистящие и дезинфицирующие средства TICKOPUR и STAMMOPUR были специально разработаны для применения в ультразвуковых ваннах SONOREX. Вода без соответствующих добавок не очищает.
Никогда не используйте бытовые детергенты и деионизированную воду в ультразвуковых ваннах. Необходимо использовать пластиковые вставки для ультразвуковых ванн при работе с кислотами или удалении кислотных остатков. Не разрешается использовать легковоспламеняющиеся жидкости непосредственно в ультразвуковой ванне.

Сегодня мы поговорим про принцип работы ультразвуковой ванны или мойки. Мы специально для Вас подготовили этот материал, что бы Вы смогли разобраться в этом вопросе. Многие, когда узнают впервые про очистку ультразвуком, не до конца понимают как звуковыми волнами можно что-то очистить. Как оказалось – можно!

Что такое ультразвуковая очистка?

Давайте разберемся в терминологии. Звуковые волны с частотой колебаний более 18 кГц называются ультразвуковыми. Более 50-ти лет назад было обнаружено, что уз волны (как и другие волны по своей природе) способны оказывать физическое воздействие на объекты. Более того, это воздействие было значительным. После этого заметили, что УЗ в процессе своего воздействии, вызывает физические отслоения в неоднородных средах.

В результате экспериментов, ученые пришли к выводу, что УЗ можно и нужно использовать для очистки. Под термином «ультразвуковая очистка» подразумевается использование волн ультразвука для очистки. Очистка достигается благодаря совместному действию различных физических эффектов, которые возникают в жидкости под действием мощных УЗ колебаний. Работа ультразвуковой ванны описана ниже, основной принцип работы так же.

Как работает ультразвуковая мойка или ванна?

Эффекты в процессе УЗ очистки, крайне важны для эффективности ультразвуковой мойки. Максимальный результат получается за счет комбинированного действия кавитации, звукового давления, акустического течения и звукокапиллярного эффекта. Чуть подробнее о них.

Кавитация – физический процесс создания и разрушения пузырьков в жидкой среде, может сопровождаться шумом (человеческое ухо способно услышать) и обязательно сопровождается гидравлическими ударами за счет образование в жидкости пустот (пузырьков), в которых может находиться 5-20% пара.

Акустическое течение – течения вихревых потоков, которые возникают под действием УЗ поля волн и распространяются в жидкостях или газах. Часто возникают, из-за неоднородности поля или вблизи каких то физических препятствий на пути УЗ волн.

Звуковое давление - избыточное давление переменного характера, появляется в средах с «упругостью» в момент прохождении через неё волн от УЗ.

Звукокапиллярный эффект – повышение интенсивности проникновения жидкости в узкие пустоты и щели (их называют капилляры) за счет кавитации при ультразвуке.

Безусловно, главенствующую роль в этом играет кавитационная эрозия. Благодаря ей, мы получаем заветный результат – практически идеальную очистку. У льтразвуковая ванна использует принцип действия кавитации, взятый за основу. П ринцип работы ультразвуковой мойки для инструментов как и любой другой будет абсолютно таким же.

Этапы работы ультразвуковой мойки следующие :

1. Наполнение емкости жидкостью для очистки.
2. Детали или изделия помещают в специальную корзину, а далее ее опускают в мойку.
3. Подключают ванну или мойку к сети.
4. Кавитационная эрозия воздействует на очищаемый объект.
5. Жидкость после обработки сливается, изделие промывается.

В процессе работы волны ультразвука поступают от излучателей (преобразователей) в емкость с жидкостью, а нагреватель повышает температуру рабочей среды. Ударяясь об изделие, они разрушают связи между неоднородными телами (в нашем случае это грязь и объект очистки). В результате этих нарушений мы достигаем цели – выполняем задачу по удалению грязи. Принцип работы дает фору другим методам.

Преимущества ультразвуковой очистки

Хоть ультразвуковая мойка со своим принципом работы известна уже давно, распространенность данного оборудования не велико. Причина этого не известна, ведь УЗ мойка имеет существенные преимущества :

1. Стоимость оборудования мала по сравнению с другими методами очистки.
2. Эффективность очистки находится в диапазоне 80-100%. Она зависит от изделия и типа загрязнения. В 90% случаев эффективность составляет 100% при нескольких циклах очистки, все остальное вытирается тряпкой.
3. В уз мойке можно чистить все что угодно – от овощей и фруктов до плат и ГБЦ (или инструмента).
4. Мойка очистит все возможные загрязнения кроме тех, что подверглись значительной диффузии с поверхностью (имеется ввиду ситуация, когда грязь глубоко «въелась», допустим в метал – проникла в кристаллическую решетку, такие загрязнения удаляются только механическим снятием слоя металла с поверхности, поскольку кавитационная эрозия не способна проникнуть на большую глубину если нет микротрещин), но это не относится к ржавчине .
5. Можно использовать в лабораториях и промышленности для исследований или ускорения смешивания двух или более жидкостей, других задач.
6. Сокращает время на чистку, что ведет к экономии денег и электроэнергии.
7. Благодаря экономическому эффекту – повышается КПД всего предприятия.
8. Позволяет дезинфицировать изделия.
9. Повышает степень автоматизации работ.
10. Мойка относится бережно к очищаемым объектам и не портит их.
11. Удаляет грязь из мест, куда невозможно подлезть.
12. Физический контакт Ваших рук с раствором и деталью отсутствует, что повышает безопасность обработки.
13. Позволяет применить устройство для таких физических и химических процессов в жидкостях: эмульгирование (получение эмульсий или дисперсирование); экстракция; перемешивание жидких сред; растворение кристалов и/или других частиц. По этой причине это оборудования очень часто применяется для катализации физико-химических реакций.
14. Форма изделий для очистки – любая, а габариты – ограничены только размерами самой мойки.

А так же многое другое.

Какие функции должны быть в ультразвуковой мойке

Все функции уз ванны или мойки можно разделить на 2 группы: базовые и дополнительные . Принцип работы всех УЗМ одинаков.

К базовым функциям относятся :

• Наличие настройки времени ультразвуковой обработки (не только программной, а и пользовательской).
• Подогрев (нужен для стерилизации и ускорения процесса очистки + КПД)
• Автовыключение.
• Слив отработанной жидкости.

Дополнительные функции :

• Дегазация (повышает КПД).
• Регулировка мощности нагрева.
• Регулировка мощности ультразвука.
• Импульсная очистка (усиливает звуковое давление и звукокапиллярный эффект, повышает КПД).

Стоит отметить, что на украинском рынке только наши мойки серий TUS и TUS-JP имеют все вышеописанные функции . Ассортимент представлен в разделах на . Ниже Вы можете наглядно посмотреть связь между функциями и процессами:

Выводы

У льтразвуковая ванна имеет принцип работы основанный на кавитационной эрозии. Эффективность очистки очень высокая и это оборудование подходит всем (включая домохозяек). Преимущества – очевидны, а функционал значительно повышает полезное действие и без того эффективного оборудования. Целесообразность использования в быту или на предприятии обоснована .

На самом деле всё очень просто - залейте очищающую жидкость внутрь ультразвуковой ванны, подготовьте загрязнённые инструменты и положите их внутрь. Пользоваться аппаратом стоит только после того, как вы ознакомитесь с инструкцией, так как могут быть противопоказания и особые способы работы.


Обычно время чистки длится от 5 до 10 минут, но если деталь более рельефная и сильно загрязнена, то может понадобиться больше времени. У некоторых ванн предусмотрена возможность изменять рабочую частоту генератора, а это уже позволит более качественно очищать различные типы инструментов. Ведь для очищения маленьких и рельефных вещей, надо более высокая частота.


Всё дело в физическом явлении кавитации, которое создаёт маленькие пузырьки жидкостей, которые во время ультразвукового излучения начинают лопаться и тем самым разрушать грязь. При повышении частоты, расстояние между этими пузырьками уменьшается!


Помните, что использование ультразвуковой очистки полностью не стерилизует инструменты. Она только убирает сгустки загрязнения. Если вам необходима полная стерилизация, то надо отдельно использовать аппарат для стерилизации, который может быть на основе микроволн или радиации.

В настоящее время люди по максимуму используют технологии. Это касается даже такой процедуры, как очистка некоторых предметов от грязи и прочего. Новым обо...

Ультразвуковые ванны: обзор, характеристики, как сделать своими руками

От Masterweb

На сегодняшний день ультразвуковая ванна активно используется для очистки разнообразных вещей. Кроме того, она успешно применяется как в быту, так и в промышленных масштабах. Ее использование позволило существенно ускорить и улучшить процедуру очистки.

Что представляет собой приспособление

Ультразвуковая ванна - это емкость небольших размеров, которая во время своей работы использует ультразвуковые волны. Такие волны слишком слабые, чтобы человеческий слух мог их уловить, однако они вполне способны успешно бороться с разными видами загрязнений и даже ржавчиной. Из-за воздействия ультразвука внутри емкости будут образовываться небольшие пузырьки воздуха. Их количество будет увеличиваться, и они будут сталкиваться друг с другом. Результатом столкновения становится небольшой удар, силы которого достаточно, чтобы столкнуть грязь с поверхности детали.

Что касается емкости, то ее размер зависит от того, на работу с какими деталями она рассчитана. Этот параметр колеблется в пределах от 0,5 до 30 литров.

Принцип действия и элементы конструкции

Для того чтобы правильно использовать ультразвуковую ванну, важно знать, как она работает. Для функционирования оборудования необходима жидкость, в состав которой входит спирт, другое вещество химического происхождения, а также активная и обычная вода.

После наполнения емкости такой жидкостью внутрь помещается деталь. Время очистки составляет обычно 2-3 минуты, но может увеличиваться, если деталь покрыта слишком большим слоем грязи, к примеру.

Обычно такая конструкция собирается из стали нержавеющей марки. Основу ультразвуковой ванны для чистки составляют три следующих элемента:

• Первый элемент - излучатель. Основная функция данного прибора - это преобразование электрических колебаний, которые создаются под действием ультразвука. Тип таких колебаний - механический, а передаются они жидкости через стенки емкости.
• Для создания вибрации в конструкцию ванны всегда входит генератор.
• Последний элемент - это нагреватель, который будет постоянно поддерживать температуру жидкости в ванне. Поддерживаемая температура обычно составляет 70 градусов.

Стоит сказать, что нагреватель не является необходимым, и есть модели, которые функционируют без него. Однако его наличие значительно улучшает показатели прибора.

Сфера применения

Сфера применения такого оборудования достаточно широка. Оно успешно применяется для очистки не только различного рода деталей, но и для инструментов, к примеру. Основные сферы применения таких устройств - это машиностроение, медицина, электроника, косметология. Однако это общий и достаточно краткий список. Чаще всего агрегаты применяются для следующих дел:

• Использование ультразвуковой ванны для форсунок - одно из наиболее распространенных применений. Хотя стоит сказать, что обычно проведение такой процедуры возможно лишь на станции технического обслуживания.
• Довольно популярным стало использование устройства в сфере электроники, где оно применяется для чистки небольших деталей от планшетов, телефонов, ноутбуков и прочего. У этих устройств имеются довольно мелкие запчасти, очистить которые вручную иногда просто невозможно. Ванны такого типа полностью решают данную проблему.

Положительные и отрицательные стороны применения

Ультразвуковая ванная Clean, как и другие модели от разных производителей, имеет ряд определенных достоинств:

• достаточно высокая экономия времени, так как на очистку детали уходит в среднем около 5 минут;
• ультразвуковые волны проникают даже в самые труднодоступные места, что отлично помогает при очистке деталей со сложной формой;
• так как во время работы не осуществляется никакого механического воздействия на деталь, то на ней никогда не появятся царапины и прочие дефекты;
• естественно, что для очистки деталей таким образом не приходится прилагать никаких физических усилий, что довольно актуально, особенно в промышленных масштабах;
• помимо очистки, машина также хорошо справляется с полировкой, что поможет в некоторых случаях либо вернуть первоначальный вид, либо даже улучшить его.

Однако не обошлось и без некоторых отрицательных сторон:

• Такую продукцию достаточно трудно найти. На территории Российской Федерации покупка таких устройств затруднена тем, что они не слишком распространены, а потому приходится потратить много времени, чтобы найти товар, который будет иметь хорошие отзывы и нужные характеристики.
• Стоимость. Такой прибор имеет достаточно высокую цену, которая варьируется от 20000 до 40000 тысяч рублей. В промышленной сфере это не слишком большие деньги, но они обязательно окупятся, а что касается бытового применения, то лучше сделать ультразвуковую ванну своими руками.

Материалы для сборки

Для того чтобы изготовить такое устройство своими руками, потребуется следующий список деталей:

• емкость или же каркас, изготовленный из стали нержавеющего типа, который будет служить для погружения деталей;
• трубка небольших размеров, изготовленная из стекла или прочной пластмассы;
• насос для перекачивания жидкости в емкость;
• круглый магнит, который можно снять, к примеру, со старой модели динамиков;
• потребуется катушка, стержень которой сделан из феррита;
• потребуется еще один небольшой сосуд из фарфора или же керамики;
• последний необходимый элемент - это трансформатор импульсного типа.

Потребуется также купить жидкость, которая будет использоваться для работы.

С чего начать сборку

Когда будут подготовлены все необходимые инструменты, можно приступать к сборке ультразвуковой ванны своими руками.

Начинается процесс сборки с того, что катушка наматывается на стержень из стекла или пластмассы. Тут важно отметить, что ферритовый стержень самой катушки должен свободно висеть, фиксировать его нет необходимости. К концу стержня нужно будет прикрепить магнит. Результатом таких манипуляций должен стать магнитострикционный преобразователь или же излучатель самодельного типа.

Сборка ванны

Нужно просверлить несколько отверстий в керамическом или же фарфоровом сосуде. Они будут использоваться для вставки ранее заготовленного излучателя. После этого можно зафиксировать сосуд в емкости. Затем следует заняться фиксированием труб для подачи и слива очищающей жидкости. Здесь стоит отметить, что можно улучшить подачу жидкости, если насос будет встроенного типа.

Импульсный трансформатор в данном случае будет обеспечивать более эффективное функционирование агрегата при поднятии напряжения. Такие устройства имеются в готовом виде в старых телевизорах или компьютерах. После того как все элементы будут на месте, можно провести пробный запуск.

Однако прежде чем его запускать, нужно обратить внимание на такие детали:

• нужно убедиться, что отсутствуют внешние повреждения;
• использовать ванну без жидкости нельзя, так как это, скорее всего, приведет к уничтожению стержня;
• трогать руками детали, которые находятся внутри емкости, в процессе очищения строго запрещается.

Кроме того, во время работы устройства очень важно соблюдать простые правила пожарной и электрической безопасности.

Модели отечественного производства

Для тех, кто решится покупать данное оборудование, а не делать его своими руками, будут свои сложности, которые заключаются в выборе. Существует много фирм и много разных моделей, из-за чего впервые становится довольно трудно выбрать подходящую. Поэтому можно привести краткий обзор некоторых отечественных фирм:

1. Ультразвуковые ванны "Град" чаще всего применяются в промышленных масштабах, а потому для частного использования не подходят.
2. Приборы компании "Сапфир" можно использовать для очистки практически любых деталей.
3. Существует фирма "Галс", которая славится тем, что ее устройства, сделанные из нержавеющей стали, отлично очищают самые трудные места.
4. Если необходим прибор для применения в сфере стоматологии, то здесь отлично зарекомендовала себя фирма "УЗВ Рэлтек".

Как правильно выбирать

Когда нужно выбрать такой аппарат, необходимо знать несколько важных критериев.

Во-первых, обязательно нужно определиться, зачем он необходим. От ответа на этот вопрос будет зависеть то, какая емкость должна быть у прибора, а от этого напрямую зависит его стоимость. Во-вторых, стоит обратить свое внимание на наличие такой детали, как нагревательный элемент. Его наличие поможет существенно улучшить качество работы, но и увеличит его стоимость. Некоторые модели для удобства оснащаются таймером. Стоимость агрегата несколько вырастет, однако это значительно поможет в его эксплуатации.

Устройство фирмы Codyson

Ультразвуковая ванна Codyson CD-4810, к примеру, широко известна в косметологии. Основная задача прибора - это очистка насадок и маникюрных инструментов. Кроме того, с его помощью можно отлично очищать и другие ручные инструменты, которые имеют сложную форму или движущиеся части, к примеру, ножницы. Основная характеристика для всех агрегатов - частота вибрации, которая и определяет степень очистки. У данного производителя этот параметр равен 35 кГц. Этого вполне достаточно, чтобы волны справлялись с очищением даже труднодоступных мест.

Модели данной фирмы обладают таймером, диапазон которого варьируется от 1 до 30 минут. Располагается он на передней панели, но при этом имеется защита от влаги и химикатов, что позволяет не переживать за его выход из строя вследствие попадания этих веществ. Материал для изготовления ванны в данном случае - это качественный пластик, а сам резервуар для очистки из нержавеющей стали. Объем данной модели - 2 литра. Этого вполне хватает для использования в области косметологии. Можно добавить, что ванна дополнительно оснащена нагревательным элементом из керамики, который имеет двойную защиту, а также функцию дегазации.

Краткие технические параметры прибора следующие:

• вес составляет 2,2 кг;
• общая мощность 230 Вт (70 Вт - это мощность излучателя, а 160 - нагревателя);
• максимальная температура нагрева во время работы - 60 градусов по Цельсию.

Ультразвуковая ванна – это специальное оборудование, позволяющее выполнять очистку от сильных загрязнений и налета хрупких предметов, ювелирных изделий, электронных деталей, микросхем и т. д. Процедура проводится посредством влияния на поверхность ультразвуковых волн в диапазоне от 18 до 120 КГц.

Они создают кавитацию, при которой образуются миллионы мельчайших пузырьков, воздействующих на детали совместно с активным моющим веществом и очищающих ее от твердых отложений и загрязнений. Перед покупкой многие интересуются, какая ультразвуковая ванна лучше и какие параметры следует учесть при выборе.

Преимущества ультразвуковой очистки и сферы применения ультразвуковых ванн

Остановимся немного на возможностях и достоинствах подобного метода. Сферы применения ультразвуковых ванн обширны. Их используют в электронной промышленности для промывки печатных плат, очистки кварцевых и кремниевых пластин, что востребовано при ремонте мобильных телефонов, планшетов и прочих гаджетов.

Кроме этой сферы, ультразвуковые ванны применяются для очистки ювелирных украшений, в медицинской отрасли для стерилизации инструментов, для ремонта оргтехники, в химической промышленности и прочее. Подобный метод имеет следующие достоинства:

• Мягкое и эффективное очищение без повреждений в виде царапин.
• Процесс происходит без применения органических растворителей.
• Воздействие на труднодоступные участки – поры, полости и отверстия.
• Экономия времени на очистке, так как она занимает считанные минуты.

Какую выбрать ультразвуковую ванну?

В нашем каталоге представлено множество разновидностей подобного оборудования с различными параметрами. Вы можете , характеристики которой будут максимально подходить для ваших целей. Учитывайте следующие факторы, чтобы выбрать оптимальное оборудование для вашего бизнеса:

• Частота волн. Не существует прямой зависимости между этим параметром и эффективностью очистки. Для каждого уровня частоты имеется крайний предел степени очищения при определенном уровне микроскопических пузырьков. Чем она выше, тем пузырьки меньше, соответственно удаляют они меньшие частицы грязи. Например, при частоте 100 кГц, эффективно удаляются частицы до 1 мкм, поэтому такое оборудование применяют для стерилизации медицинских инструментов. Для очистки плат смартфонов и гаджетов выбирайте лучшие ультразвуковые ванны из нашего каталога с частотой до 50 кГц.
• Размер бака. При выборе устройства нужно учитывать вместимость корзины, в которую вы будете помещать ваши изделия. Рекомендуется покупать ультразвуковую ванну, которая имеет запас по размерам, так как объекты для очистки запрещено класть на дно ванны. Очистка происходит только в корзине.
• Подогрев. Наличие этой функции позволит проводить процедуры быстрее и эффективнее, так как большинство растворов лучше работают при температуре 50-60 градусов Цельсия.
• Наличие таймера. Важный элемент, который позволит запустить процесс очистки и пойти заниматься своими делами.

В нашем каталоге присутствует множество устройств с различными параметрами от ведущих производителей: Codyson, YaXun, Skymen. Выполняйте сравнение ультразвуковых ванн по представленным характеристикам, чтобы приобрести подходящий вариант. Если сомневаетесь с выбором оборудования, обращайтесь к нашим консультантам, которые подскажут его параметры и помогут сделать правильный выбор.