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液体超音波治療における一般的な用語

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液体超音波治療で一般的に使用される6つの用語:超音波振幅、電力、周波数、電力強度、電力密度、および治療率。ナノローション、グラインド薬物結晶、gegas、植物油の抽出、バイオ燃料の製造、色素の分散、細胞の破壊、化学プロセスの強化への超音波治療の使用には、いくつかの一般用語に精通する必要があります。

超音波プロセッサの効率は、液体で生成されたキャビテーション場の強度、均一性、および大きさに直接関連しています。現在、超音波振幅、電力、周波数、電力強度、および電力密度を追跡する主な目標は、特定のタスクの最適なキャビテーションフィールド分布を確保し、それによって最高の処理速度ターゲット製品の品質を達成することであると言えます。

超音波振幅

一般的な単位:マイクロメートルまたはマイクロメートル(µ m)。

 

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超音波ツールヘッドは、超音波で超音波振動を超音波で処理する液体に伝達し、キャビテーションの生成を担当する成分です。ツールヘッド振動面の振幅は、マイクロメートル(µ m)で測定された、完全に拡張された完全に収縮した状態のツールヘッドの位置間の距離として定義されます。振幅は、発電機のコントロールパネルから調整でき、各ホーンには特定の最大振幅があります。振幅は%の特定のレベルに設定されます。これは、ツールヘッドのキャリブレーション証明書を使用して識別できるマイクロメーターの値に対応します。振幅が設定されると、他のすべての条件(車のクルーズコントロールなど、速度を所定のレベルに保持するなど)に関係なく、プロセス全体を通して同じレベルのままになります。

 

キャビテーションの振幅と強度は直接関連しています。低振幅の設定で動作する場合、超音波治療と関連する効果は「弱い」ものになりますが、高い振幅設定で動作する場合、超音波治療と関連する効果は「強い」ものになります。

 

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力 :

 

一般的なユニット:ワット(W)またはキロワット(KW)。

 

電力は、発電機から超音波処理液に伝達される単位時間あたりのエネルギーの尺度です。ワット(w)またはキロワット(kw)で測定され、ジェネレーターの画面にリアルタイムで表示されます。振幅、液体粘度、反応チャンバー内の圧力(フロー構成用)またはツールヘッドイマージョンの深さ(バッチ構成用)などの複数のパラメーターの結果であるため、電力を直接設定することはできません。

 

ジェネレーターは、自動車クルーズコントロールで使用されている原則と同様の原則に基づいて、自動的にその電力を調整します。上り坂になると、エンジンの出力が自動的に増加し、一定の速度を維持します(例では振幅)。超音波治療に必要な電力が発電機が提供できる電力を超えると、過負荷エラーが報告され、超音波出力は無効になります。

 

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頻度:

ユニット:Hertz(Hz)またはKilohertz(KHz)。

Hertzで測定される頻度は、1秒あたりの繰り返しイベントの発生数です。

 

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最も高出力の超音波液体プロセッサの動作周波数は約20kHzです。つまり、ツールヘッドは毎秒20000振動サイクルを完了します。ほとんどの複雑なプロセッサは、ツールヘッドの自然な(共振)周波数に基づいて19-21 kHzウィンドウ内の周波数を自動的に調整できます。ツールヘッドは、ギターの文字列と同じように、「共鳴」でのみ動作する「共鳴」デバイスです。ツールヘッドの共振周波数は追跡され、操作中に発電機によって自動的に調整され、温度変動によって引き起こされる変化を補正します。一部のモデルでは、ジェネレーター画面にリアルタイム周波数情報が表示されます。

 

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電力密度:

一般的な単位:1立方センチメートルあたりのワット(w/cm ^ 3)または1リットルあたりのキロワット(kw/l)。

電力密度は、超音波処理液の単位体積あたり伝達される電力の量です。バッチモード(たとえばビーカーの液体)や循環モードなどの一定の体積モードの場合、電力強度と電力密度が直接関連しており、キャビテーション強度と超音波治療の有効性を表すために使用できます。ただし、一方向の流れの配置では、処理中にキャビテーションゾーンを通過する液体の総体積を考慮する必要があります。このモードでは、電力密度は、反応チャンバーを通る加工液の流量と総処理時間に反比例します。

 

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処理速度:

一般的なユニット:1分あたりのミリリットル(ml/min)、1分あたりのリットル[L/min]、または1時間あたりの立方メートル(m ^ 3/h)。

処理速度のために特定の超音波プロセッサを使用して、単位時間ごとに生産できる製品の数。通常、必要な製品品質を維持しながら処理速度を最大化することは、上記のパラメーターを最適化する主な目的です。最適化が完了した後、ここでの例と同様の曲線が得られます(半透明のナノローションの生産のために)。製品の品質(この場合、平均液滴サイズ)は治療率に関連しており、最終設定の決定が可能になります。 。同じ製品品質に高い処理速度が必要な場合、プロセスシリーズは、より大きなプロセッサに切り替えることで拡張できます(最適化パラメーターが変更されないようにします)。

 

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