Afsløring af de fungerende hemmeligheder ved ultralydsforstøvningsdyser

Inden for avancerede-områder såsom præcisionsfremstilling, biomedicin, ny energi og industriel forarbejdning erstatter ultralydsforstøvningsdyser gradvist traditionelle tryk--type- og luft-assisterede dyser og bliver kerneudstyret til at opnå effektiv, præcis og miljøvenlig forstøvning. RPS-SONIC, der har specialiseret sig i høj-ultralydsapplikationer, er førende inden for denne teknologi. Siden starten har RPS-SONIC fokuseret på "produktfokus og dedikeret service" som sine kerneværdier, dybt dyrket ultralydsforstøvningsfeltet og skabt et komplet udvalg af forstøvningsdyser, der dækker flere scenarier og behov. Dets produkter, med deres unikke strukturelle design, overlegne forstøvningsydelse og brede tilpasningsevne, eksporteres til mere end 30 lande verden over, og bliver den foretrukne partner for mange virksomheder.

 

I. Kernearbejdsprincippet for ultralydsforstøvningsdyser (generel logik)

Essensen af ​​en ultralydsforstøvningsdyse er en præcisionsanordning til "energikonvertering og -overførsel." Dens kernearbejdslogik drejer sig om energiomdannelsen af ​​"elektricitet-lyd-væske." Ultralydsforstøvning bryder væskens intermolekylære kræfter gennem høj-mekanisk vibration og opnår en blid og ensartet forstøvning-en virkelig "grøn forstøvningsteknologi". Dens komplette arbejdsgang kan opdeles i fem nøgletrin, der hver især er forbundet med hinanden, og som tilsammen bestemmer præcisionen og stabiliteten af ​​forstøvningseffekten.

 

1.1 Energistart-op: Generering af høj-elektriske signaler
Det første trin i ultralydsforstøvning er at konvertere almindelig strømfrekvenselektrisk energi (110/220V, 50/60Hz) til højfrekvente elektriske signaler-. Denne proces fuldføres af ultralydsgeneratoren (strømforsyningsmodul) med dysen. Som "kraftcentret" for hele systemet konverterer generatoren gennem reguleringen af ​​dets interne præcisionskredsløb strømfrekvenselektriciteten til høj-elektriske signaler med frekvenser mellem 20kHz og 180kHz-et frekvensområde, der langt overstiger grænserne for menneskelig hørelse, og derved undgås mekanisk forurening.

 

1.2 Energikonvertering: Den piezoelektriske effekts kernerolle
Når det højfrekvente elektriske signal er genereret, skal det konverteres fra "elektrisk energi" til "mekanisk vibrationsenergi" gennem en "piezoelektrisk transducer". Dette er kernen i ultralydsforstøvning og en af ​​de vigtigste forskelle mellem RPS-SONIC-dysen og almindelige dyser. Når et højfrekvent elektrisk signal påføres en piezoelektrisk keramik, gennemgår keramikken periodisk mekanisk udvidelse og sammentrækning. Sammentrækningsfrekvensen matcher perfekt frekvensen af ​​det elektriske inputsignal og genererer således højfrekvente mekaniske vibrationer.

 

RPS-SONIC har specifikt optimeret sin piezoelektriske transducer ved at anvende et piezoelektrisk keramisk design med flere-lag. Dette øger ikke kun energikonverteringseffektiviteten til over 95 % og reducerer energitab, men sikrer også, gennem et præcist impedanstilpasningsdesign, at den elektriske energiudgang fra generatoren overføres til transduceren i størst muligt omfang, hvilket undgår energispild. Samtidig inkorporerer transduceren en højeffektiv varmeafledningsstruktur, der effektivt afbøder den varme, der genereres af langvarig høj-vibration, og forlænger udstyrets levetid. Dette er en af ​​hovedårsagerne til, at RPS-SONIC-dyser kan opnå kontinuerlig og stabil drift.

 

1.3 Vibrationsforstærkning: Præcis aktivering af forstærkeren Den originale vibrationsamplitude, der genereres af den piezoelektriske transducer, er lille (typisk kun nogle få mikrometer), utilstrækkelig til direkte væskeforstøvning. Det kræver forstærkning gennem en forstærker (også kendt som et horn). Amplitudetransformatorens kernefunktion er at omdanne transducerens vibrationer med lav-amplitude og høj-kraft til vibrationer med høj-amplitude og lav-kraft, mens den præcist overfører vibrationsenergien til forstøvningsspidsen af ​​forstøvningsdysen.

 

1.4 Væskeforstøvning: Kapillærbølgeopbrydning og dråbedannelse

Når den forstærkede højfrekvente vibration transmitteres til forstøvningsspidsen, flyder væsken langsomt til overfladen af ​​forstøvningsspidsen i en laminær strømningstilstand gennem tyngdekrafttilførsel eller en peristaltisk lavtrykspumpe (0,1-5 psi), og danner en ultra-tynd væskefilm 1}({0}m) På dette tidspunkt genererer den højfrekvente vibration stabile "kapillære stående bølger" på overfladen af ​​væskefilmen - en periodisk krusning, hvis bølgelængde bestemmes af ultralydsfrekvensen, væskedensiteten og overfladespændingen efter Kelvin-Helmholtz ustabilitetsligningen.

 

Efterhånden som vibrationsamplituden fortsætter med at stige, stiger toppen af ​​den kapillære stående bølge gradvist. Når amplituden når en kritisk værdi (typisk 10-20 % af bølgelængden), kan overfladespændingen ikke længere understøtte vægten af ​​toppen, hvilket får den til at knække og løsne sig fra spidsen og danne utallige små, ensartede dråber. Denne proces kræver intet højt tryk; dråbegenerering er udelukkende afhængig af vibrationsenergi. Derfor er forstøvningsprocessen skånsom og beskadiger ikke væskens sammensætning (særligt velegnet til biologiske midler og varmefølsomme materialer), og dråberne er ensartede i størrelse uden at store partikler sprøjter.

 

1.5 Dråbekontrol: Kernelogikken i præcis kontrol
En af kernefordelene ved ultralydsforstøvning er den præcise kontrollerbarhed af dråbestørrelsen, som hovedsageligt opnås gennem frekvensjustering-frekvens og dråbestørrelse er negativt korreleret: Jo højere frekvens, jo mindre dråbe; jo lavere frekvens, jo større dråbe. Ydermere påvirker væskens viskositet og overfladespænding også dråbestørrelsen. RPS-SONIC kan gennem optimeret udstyrsdesign effektivt modvirke interferensen af ​​disse faktorer, hvilket sikrer stabiliteten af ​​forstøvningseffekten.

 

For for eksempel væsker med høj-viskositet (50-1000 cP), kan RPS-SONIC reducere væskeviskositeten og sikre ensartet forstøvning ved at sænke frekvensen, øge vibrationsamplituden eller bruge en opvarmet forstøvningsspids. For væsker med lav-overfladespænding- kan adhæsionen mellem væsken og spidsen forbedres ved at optimere overfladeruheden på forstøvningsspidsen og dermed forhindre væskesprøjt. Denne fleksible kontrollerbarhed gør det muligt for RPS-SONIC-dyserne at tilpasse sig forskellige typer væsker og opfylde forskellige anvendelsesbehov.