دستگاه التراسونیک (جرم زدا)

دستگاه التراسونیک (جرم زدا) : التراسونیک (ultrasonic) از دو واژه “ultra” + “sonic” ساخته شده و به معنای “مافوق صوت” می‌باشد. اولتراسونیک عبارت است از کاربرد امواج مکانیکی – صوتی با فرکانسی بالاتر از حد شنوایی انسان! اساس کار فناوری شستشو با دستگاه التراسونیک بر پایه امواج صوتی است. هر فرکانس صوتی که بیش از ۱۸ کیلوهرتز باشد، فراصوت می باشد. فرکانس موجود در مخزن تمیزکننده اولتراسونیک به طور معمول در محدوده ۲۰-۸۰ کیلوهرتز می‌باشد. در واقع حمام التراسونیک یک دستگاه با ظرف فلزی است که مقداری آب داخل آن می‌باشد. دستگاه متصل به این ظرف امواج ماورای صوت ایجاد می‌کند.

زمانی که یک جابجایی منفرد یا مکرر توسط یک رسانای صدا مانند حرکت ارتعاشی انجام پذیرد، موج صوتی به وجود می‌آید. با قرار گرفتن امواج صوتی با دامنه زیاد در مایع، فشار منفی ایجاد می‌شود. در صورت تداوم این امواج، فشار منفی در نهایت به حدی افزایش می‌یابد که منجر به شکسته شدن مایع می‌گردد. این امواج می‌توانند پیوندهای بین تکه‌های کلوخ را بشکنند و باعث افزایش کیفیت محلول شوند. به این فرآیند “کاویتاسیون (حفره سازی)” می گویند. در طول فرآیند دستگاه التراسونیک، میلیون‌ها حباب کاویتاسیونی به روش فوق ایجاد می‌شوند. در واقع جدیدترین و حرفه‌ای ترین وسیله جهت پاک کردن تجهیزات، حمام اولتراسونیک می‌باشد.

حمام التراسونیک(Ultrasonic Bath)

یکی از مهم ترین و اساسی ترین کاربرد­های امواج فراصوت حمام التراسونیک است و همچنین یکی از جدیدترین وسیله­ ها برای پاک کردن تجهیزات نیز می­باشد. این دستگاه در واقع شامل یک وان فلزی می­باشد که مقداری آب درون آن ریخته می­شود. دیسک­های پیزوالکتریک متصل به وان امواج فراصوت ایجاد می­کنند. این امواج می­توانند پیوند­های بین تکه­ های کلوخه شده در محلول­ها را بشکنند و باعث افزایش کیفیت محلول شوند.

از کاربرد­های این دستگاه می­توان به تمیز کردن وسایل جراحی و جواهرات بسیا ظریف، ضدعفونی کردن، شستشوی قطعات مختلف انژکتورشویی و… اشاره کرد.

دستگاه­های شستشوی التراسونیک چگونه کار میکند؟

حمام التراسونیک استخری پر از آب یا مواد شوینده است که از کف یا دیواره­های آن امواج فراصوت آزاد می­شود.

نوسان سریع امواج صوتی درون مخزن آب باعث ایجاد موج­های کوچک و در نتیجه حباب­های میکروسکوپی می­شود. این حباب­ها تا اندازه­ی خاصی بزرگ می­شود و بعد بر اثر انفجار میکروسکوپی از بین میروند.

به این انفجار­های کوچک کاویتاسیون می­گویند. قدرت این انفجار­ها برای تمیز کاری کوچکترین ذره ­ها از سطح کافیست.

کاویتاسیون تاثیر تمیزکنندگی شگفت انگیزی دارد. حباب­های تولید شده بر اثر کاویتاسیون مانند برس­های شستشوی میکروسکوپی هر سطحی را تمیز می­کنند. حتی الاینده­هایی که محکم به سطوح چسبیده یا در شکاف­های ریز پنهان شده­اند به راحتی از بین می­روند.

در این روش تمیزکنندگی، آلودگی­ ها حتی بدون وجود محلول­های شیمیایی از بین می روند اما بهتر است برای به دست اوردن راندمان شستشوی بهتر در شویندگی از محلول التراسونیک استفاده شود.

قدرت تمیزکنندگی دستگاه شستشوی التراسونیک بستگی به قدرت امواج دارد. معمولا بین یک تا سی دقیقه زمان های شستشو با توجه به نوع آلودگی متغیر است.

هر چه قدرت دستگاه تمیزکننده التراسونیک بیشتر شود، تعداد حباب­های بیشتری تولید می­شود و قدرت پاک کنندگی بیشتر و سریع­تری خواهد شد. معمولا فرکانس 40 کیلوهرتزی برای اکثر شستشوها مناسب است.

با عبور موج صوتی، حباب‌های کاویتاسیون درون مایع دچار نوسان می‌گردند. این نوسانات باعث ایجاد فشار مثبت و منجر به ناپایداری حباب‌های کاویتاسیونی می‌شود. در نهایت فشار مثبت منجر به فروپاشی شدید حباب‌های حفره‌ای می‌شود. حباب‌های فرو ریخته موجب فرو ریختگی داخلی شده و امواج ضربه‌ای ساطع می‌کنند. فروپاشی و فرو ریختگی داخلی میلیون‌ها حباب کاویتاسیونی در سرتاسر مخزن دستگاه التراسونیک، پایه و اساس فناوری تمیزکاری با اولتراسونیک است.

کاویتاسیون در علوم آزمایشگاهی به چه معناست

پرسش و پاسخ درباره تمیزکننده التراسونیک

چگونه می‌توان بهترین نتیجه را از تمیزکننده دستگاه اولتراسونیک گرفت؟

بهترین نتایج تمیزکاری اولتراسونیک زمانی حاصل می‌شود که تمامی فاکتورهای متغیر را در نظر بگیرید و اطمینان حاصل کنید که نوع دستگاه انتخابی، اندازه و قابلیت‌های آن با نوع نیاز ما مطابقت دارد. همچنین ضروری است که دمای مخزن مایع، محلول و زمان چرخه فرآیند و حداکثر شدت کاویتاسیون بوسیله گاززدایی مخزن مایع اعمال گردد.

محلول پاک‌کننده چند وقت یکبار باید تعویض گردد؟

اگر تفاوت محسوسی در نتایج حاصل از تمیزکاری دستگاه التراسونیک مشاهده شود و یا زمانیکه محلول به وضوح کثیف باشد، محلول باید تعویض گردد.

مدت زمان لازم برای چرخه شستشو چقدر است؟

مدت زمان انجام فرآیند با توجه به کاربرد و سطح آلاینده متفاوت است. تمام ماشین‌های اولتراسونیک مجهز به تایمرهای قابل تنظیم می‌باشند.

تست فویل در دستگاه التراسونیک (جرم زدا) چیست؟

اطمینان حاصل کنید که دمای مخزن مناسب است، فرآیندهای گاززدایی بطور کامل انجام می شود و مخزن حمام آلتراسونیک با مقدار مناسبی از مایع و محلول تمیزکننده پر است. سپس با استفاده از یک تکه فویل آلومینیومی، فویل مورد نظر را در مخزن اولتراسونیک آویزان کنید. دستگاه التراسونیک را روشن کرده و ۱۰ دقیقه منتظر بمانید؛ سپس فویل را بردارید و بررسی کنید. اگر کاویتاسیون رخ دهد، فویل مورد نظر باید سوراخ و چروک شود. این تست را در مکان‌های مختلف مخزن انجام دهید تا مطمئن شوید که کاویتاسیون در سرتاسر دستگاه انجام می شود.

“گاززدایی” مخزن مایع در دستگاه التراسونیک (جرم زدا) یعنی چه

حذف گازهای موجود در محلول را “گاززدایی” می‌گویند. حداکثر شدت کاویتاسیون زمانی رخ می‌دهد که مایع موجود در مخزن گاززدایی باشد.

مخزن دستگاه التراسونیک چگونه “گاززدایی” می‌شود

“گاززدایی” باید پس از افزودن ماده شیمیایی به مخزن انجام پذیرد. این فرآیند با فعال کردن انرژی دستگاه اولتراسونیک و افزایش دمای مایع بدست می‌آید. “گاززدایی” زمانی کامل می‌شود که حباب‌های کوچک گاز به سطح مخزن نرسیده و الگوی موج مانندی درون آن بوجود آورند. مدت زمان انجام فرآیند گاززدایی با توجه به ظرفیت مخزن، متفاوت است.

مبدل پیزوالکتریک چیست

اثر “پیزوالکتریک” در شرایطی است که مواد خاصی با اعمال بار الکتریکی، تغییر بُعد دهد. در مبدل‌های پیزوالکتریک عنصر پیزوالکتریک در داخل مبدل قرار دارد. هنگامی که انرژی الکتریکی به مبدل دستگاه التراسونیک اعمال می‌شود، عنصر مذکور مرتعش می شود و سپس با عبور از مخزن مایع، تقویت می‌گردد.

چگونه می‌توانیم بفهمیم کاویتاسیون به درستی رخ می دهد

برای پی‌بردن به این نکته، یک آزمایش ساده به نام “تست فویل” وجود دارد. (درباره کاویتاسیون در بالاتر توضیح داده‌ایم!)

چرا دمای مایع از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است

گرما نه تنها به انجام فرآیند گاززدایی کمک می‌کند، بلکه خود فرایند تمیزکاری را نیز ارتقاء می دهد و سرعت می‌بخشد. علاوه بر این، اکثر مواد شوینده که در دستگاه التراسونیک کاربرد دارند به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در دمای بالا بهترین عملکرد را داشته باشند.