حمام التراسونیک و کاربردهای آن

حمام التراسونیک و کاربردهای آن

به‌طورکلی، صداهایی با فرکانس بالا که قادر به شنیدن آن‌ها نیستیم به نام امواج مافوق صوت یا التراسونیک شناخته می‌شود. از این امواج در ابزارهای مختلفی استفاده می‌گردد. ازجمله زیردریایی‌ها، تجهیزات آزمایشگاهی و…در این مقاله به بررسی حمام التراسونیک و کاربردهای آن می‌پردازیم.

حمام التراسونیک چیست؟

حمام التراسونیک یا دستگاه شستشوی التراسونیک محفظه‌ای پر از آب یا مواد شوینده است که در سرتاسر آن یعنی از کف و دیواره‌ها، امواج فراصوت ساطع می‌شود. فرکانس امواج فراصوت معمولاً حدود ۲۵ تا ۴۲ کیلوهرتز است. انفجار حباب‌های میکروسکوپی کوچک ناشی از نوسان آب به دلیل اعمال امواج فراصوت، اصل بنیادی برای از بین بردن و کندن کوچک‌ترین ذره‌ها از انواع سطوح است. انفجار حباب‌های کوچک به نام کاویتاسیون شناخته می‌شود.

حباب‌های منفجرشده مانند برس های تمیزکننده میکروسکوپی در سراسر مخزن تمیزکننده عمل می‌کنند و آلودگی را از سرتاسر ماده پاک می‌کنند که بسیار مؤثرتر از روش‌های دیگر است.

اجزای مختلف حمام التراسونیک عبارت‌اند از:

  • بدنه اصلی از جنس آلومینیوم یا استیل ضدزنگ
  • مخزن التراسونیک که آب یا مایع تمیزکننده و هم‌چنین قطعه یا وسیله‌ای که باید تمیز شود در آن قرار می‌گیرد.
  • ژنراتورالتراسونیک
  • مبدل‌های پیزوسرامیک که سیگنال‌های الکتریکی التراسونیک را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند.
  • تایمر و کنترل‌کننده دما که برای تنظیم زمان و دما دستگاه است.
  • زهکش که برای تخلیه محلول تمیزکننده از داخل دستگاه به کار می‌رود.
  • سبد که در بخش داخلی تمیز‌کننده‌های التراسونیک سبدی قرار دارد و محافظ دستگاه هنگام شستشو است.
  • اجزای دستگاه التراسونیک

کاربرد حمام التراسونیک

از اصلی ترین کاربردهای حمام التراسونیک، استفاده از آن به‌عنوان تمیزکننده (همان‌گونه که پیش‌تر اشاره شد)است. امواج فراصوت آلودگی‌های چسبیده به سطوح را از میان برمی‌دارد. این دستگاه‌ها از دهه‌ی ۱۹۶۰ به بازار عرضه شد و روزبه‌روز نیز گسترش پیدا کرد. آن ها قادر به حذف آلودگی در مدت‌زمان اندکی هستند. از این ویژگی حمام التراسونیک در زمینه‌های مختلفی استفاده می‌شود از شستشوی قطعات طلا و جواهر تا برد الکترونیکی و هم‌چنین کاربردهای آزمایشگاهی.

امروزه تمیز کردن التراسونیک به‌عنوان روشی متداول برای صنعت و همچنین آزمایشگاه‌های علمی و پزشکی در نظر گرفته می‌شود.

به‌عنوان‌مثال در صنایع غذایی برای تمیز کردن مواد غذایی باقی‌مانده بر روی قالب‌ها و ابزارهای برش مورد استفاده قرار می گیرد. در روش‌های سنتی این قطعات در مخلوط آب و مواد شوینده قرار داده می‌شود تا از هرگونه آلودگی و باکتری پاک شود که البته تمیز شدن آن به اندازه قرار دادن در حمام التراسونیک نیست. یا برای تمیز کردن وسایل جراحی در زمینه‌ی پزشکی و دندانپزشکی مانند ابزارها، ایمپلنت‌های پزشکی و وسایل دندانی این وسیله کاربرد دارد. روش تمیز کردن باید هم آلودگی را از بین ببرد و هم‌سطح را ضدعفونی کند. البته برای ضدعفونی کردن کامل وسایل اتوکلاو نیز لازم است.

تفاوت میان حمام التراسونیک و همگن‌ساز التراسونیک

حمام‌های فراصوت و هموژنایزرهای اولتراسونیک تقریباً به روشی مشابه کار می‌کنند. بااین‌حال ، تفاوت عمده بین این دو قطعه در نحوه انتقال انرژی نهفته است. بنابراین تأثیر زیادی در کاربردهایی که برای آن‌ها مناسب است، دارد.

یک وان اولتراسونیک انرژی را به‌صورت پراکنده در حجم زیادی پخش می‌کند. مکانیسم انتقال انرژی ایجاد حفره است که به‌موجب آن حباب تشکیل شده و فرو می‌ریزد. انتشار پراکنده انرژی به این معنی است که تمام مناطق سطح مورد غوطه‌وری کاملاً تمیز می‌شود. ازآنجاکه انرژی پخش می‌شود، در هر زمان مشخص مقدار کمی انرژی به هر ذره از نمونه منتقل می‌گردد.

اما همگن‌ساز التراسونیک کاربردی متفاوت دارد و برای از بین بردن آگلومره در مواد به کار می‌رود. در بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی ذرات مواد جامد به یکدیگر می‌چسبند و در مایع به‌طور یکنواخت پخش نمی‌شود. این مشکل زمانی که مواد در مقیاس نانو باشند دوچندان می‌شود. حمام التراسونیک با فراهم آوردن امواج به جدا شدن ذرات از یکدیگر کمک کرده و منجر به ایجاد محلولی یکنواخت می‌شود.

پروب های موجود در همگن‌ساز التراسونیک با گذشت زمان فرسوده شده و نیاز به جایگزینی دارند، درحالی‌که در حمام اولتراسونیک چنین موردی وجود ندارد.

همگن‌ساز التراسونیک

انواع دستگاه حمام التراسونیک

دستگاه‌های التراسونیک اندازه‌های مختلفی دارند برخی از آن‌ها بسیار بزرگ و برخی دیگر کوچک و قابل حمل‌ونقل هستند.

دستگاه شستشوی التراسونیک سنگین صنعتی

در این التراسونیک ها از مبدل‌های سنگین‌ و ژنراتورهای قوی‌ استفاده شده است. التراسونیک های سنگین صنعتی قابلیت ایجاد موج التراسونیک هر فرکانس دلخواهی را دارند. مخازن این دستگاه از فولاد ضدزنگ بسیار سنگین ساخته شده‌اند و ژنراتور آن‌ها از مخازن جدا هستند. این نوع دستگاه التراسونیک برای کارهای تولیدی استفاده می‌شوند.

تمیز‌کننده التراسونیک کوچک آزمایشگاهی

در این نوع دستگاه نیز از مبدل‌های قوی استفاده می‌شود اما قدرت آن‌ها به‌اندازه‌ی انواع صنعتی نیست. قدرت ژنراتور این دستگاه در حدی است که برای شستشوی شیشه‌ها و اجزای کوچک آزمایشگاهی کارایی بالایی دارند.

تمیز‌کننده التراسونیک بسیار کوچک

این تمیز‌کننده‌های التراسونیک کوچک و قابل حمل‌ونقل هستند و برای تمیز کردن وسایل بسیار کوچک به کار می‌روند. مبدل و ژنراتور این نوع از تمیز‌کننده‌ها، کوچک و ساده هستند. از تمیز‌کننده التراسونیک بسیار کوچک برای شستشو و تمیز کردن جواهرات، اسباب‌بازی‌های کودک، لباس و مواد غذایی مانند سبزی‌ها، میوه‌ها، گوشت و موارد دیگر استفاده می‌شود.

حمام التراسونیک و تمیز کردن جواهرات

در پایان

التراسونیک یکی از اختراع‌های منحصربه‌فرد بشر است که روزبه‌روز نیز در حال پیشرفته‌تر شدن است.

عرضه و تقاضافقط در سایت و اپلیکیشن تموک

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *