سونیکاتور پروب

هموژنایزرهای اولتراسونیک برای همگن سازی و لیز نمونه های آزمایشگاهی توصیه می شود که برای پردازش نیازی به سنگ زنی سنتی یا تکنیک های برش روتور-استاتور ندارند. هموژنایزرهای اولتراسونیک Meditech Technologies مهندسی دقیق را با تمام ویژگی های لازم برای ایجاد یک سیستم کامل برای اختلال اولتراسونیک ارائه می دهند. در کاربردهای بیولوژیکی، سونیکاتور پروپ اغلب برای مختل کردن غشاهای سلولی و آزادسازی محتویات سلولی استفاده می شود. Probe Sonicator همچنین برای قطعه قطعه کردن مولکول های DNA استفاده می شود. Probe Sonicator معمولاً در فناوری نانو برای پخش یکنواخت نانوذرات در مایعات و برای تجزیه ذرات به اندازه نانو استفاده می شود. در این مقاله در مورد سونیکاتور پروب بیشتر خواهید خواند.

یک سیستم Sonicator از 3 جزء اصلی تشکیل شده است: ژنراتور، مبدل و بوق (کاوشگر). ژنراتور برق خط AC را به انرژی الکتریکی با فرکانس بالا تبدیل می کند.

ژنراتور دارای یک صفحه کلید یا دکمه هایی است که به کاربر اجازه می دهد تا پارامترهای Sonication را کنترل کند. ژنراتور پالس های ولتاژ بالا انرژی را در فرکانس 20 کیلوهرتز فراهم می کند که یک مبدل پیزوالکتریک را به حرکت در می آورد. مبدل یک دستگاه استوانه ای است که توسط یک کابل فشار قوی به ژنراتور متصل می شود. مبدل انرژی الکتریکی را به ارتعاشات مکانیکی تبدیل می کند. ارتعاش تقویت شده و در طول پروب/شاخ منتقل می شود.

عملکرد پروپ‌های التراسونیک

کاوشگر اولتراسونیک یا مبدل وسیله ای است که پالس انرژی الکتریکی تولید شده از تجهیزات را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند، یعنی امواج صوتی با فرکانس بالا که از طریق ماده آزمایش شده حرکت می کنند. این امواج صوتی پس از بازگشت از سوژه مورد آزمایش گرفته شده و توسط کاوشگرها به یک پالس انرژی الکتریکی تبدیل می شوند. این به نوبه خود پردازش شده و در ابزار تست نمایش داده می شود. به عبارت ساده، یک کاوشگر اولتراسونیک مانند یک بلندگو و گیرنده عمل می کند که پالس های امواج صوتی با فرکانس بالا را بسیار بالاتر از محدوده انسان تولید و دریافت می کند.

عناصر فعال یک سونیکاتور پروپ یک دیسک نازک، مربع یا مستطیل از سرامیک پیزوالکتریک یا کامپوزیت است. اندازه این عناصر از 0.125 اینچ (3 میلی متر) تا 1.5 اینچ (38 میلی متر) متغیر است. آنها وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس را انجام می دهند. به این عناصر مانند گذشته کریستال نیز گفته می شود، آنها از کریستال های کوارتز ساخته شده بودند. سرامیک هایی مانند متا نیوبات سرب و تیتانات زیرکونیوم سرب به عنوان عناصر جایگزین کریستال های کوارتز شده اند اما نام “کریستال” باقی مانده است. در حال حاضر، عناصر کامپوزیت در پروب های اولتراسونیک برای افزایش پهنای باند و بهبود حساسیت برای تشخیص عیوب استفاده می شود.

انواع سونیکاتور پروب

انواع سونیکاتور پروب دستگاه های دقیقی هستند و به همین دلیل به دقت و دقت زیادی در طراحی، مواد ترکیبی و ساخت خود نیاز دارند تا از عملکرد دقیق و ثابت اطمینان حاصل شود. مبدل‌ها یا پروب‌هایی که معمولاً برای آزمایش اولتراسونیک استفاده می‌شوند در زیر توضیح داده شده‌اند. اینها بر اساس طراحی و کاربرد مورد نظرشان طبقه بندی می شوند.

پروب های تماسی همانطور که از نام آن پیداست، این پروب ها باید در تماس مستقیم با مواد آزمایش استفاده شوند. یک صفحه سایش نازک و سخت از عنصر در برابر آسیب محافظت می کند. این پروب ها در آشکارسازهای عیب با استفاده از آزمایش پرتو مستقیم استفاده می شوند. این آزمایش‌ها شامل بررسی فضای خالی در شمش‌های فلزی، اندازه‌گیری ضخامت، و بازرسی لایه‌زدایی در کامپوزیت‌ها است.

 پروب های پرتو زاویه ای اینها شبیه به پروب های تماسی هستند اما برای استفاده با گوه های پرتو زاویه ای بهینه شده اند تا بتوانند امواج صوتی را با زاویه ای نسبت به سطح جفت تولید کنند. گوه ها معمولاً به گونه ای پیکربندی می شوند که بتوانند امواج برشی شکستی را در 45، 60 و 70 درجه ایجاد کنند. این پروب های اولتراسونیک در اکثر بازرسی های جوش مورد نیاز هستند. از آنجایی که آزمایش اولتراسونیک در بیشتر هندسه های جوش معمولی مستلزم هدف گیری امواج در یک زاویه است.

سونیکاتور پروب های خط تأخیر: پروب‌های خط تأخیر دارای یک خط تأخیر بین عنصر فعال و جسم آزمایش هستند. این خط تأخیر از یک سیلندر اپوکسی، پلاستیک یا سیلیکا ذوب شده ساخته شده است. خطوط تأخیر زمانی استفاده می‌شوند که اجسام نازک و داغ را آزمایش می‌کنید. در اجسام آزمایشی نازک مانند جوش‌های نقطه‌ای در ورق‌های فلزی، خط تأخیر پالس تحریک را از اکوهای دیوار پشتی جدا می‌کند. برای اجسام آزمایشی داغ، خط تأخیر به عنوان یک عایق حرارتی عمل می‌کند تا عناصر حساس به حرارت در پروب را از تماس مستقیم با حرارت محافظت کند. خطوط تأخیر همچنین در فضاهای محدود یا به شدت منحنی تغییر شکل داده یا منحنی می‌شوند تا بهبود اتصال صدا را فراهم کنند.

پروب‌های غوطه‌وری: پروب‌های غوطه‌وری برای غوطه‌ور شدن در مایع یا آب طراحی شده‌اند. آنها از یک ستون یا حمام آب برای انتشار امواج صوتی در جسم آزمایش استفاده می‌کنند. این پروب‌ها اغلب شامل یک لنز صوتی هستند که امواج صوتی را به یک نقطه کوچک متمرکز می‌کند و در نتیجه حساسیت به بازتابنده‌های کوچک را افزایش می‌دهد. این پروب‌های اولتراسونیک به طور کلی برای آزمایش‌های اسکن شده، برای آزمایش‌های آنلاین یا در فرآیند بر روی قطعات متحرک، و برای بهینه‌سازی امواج صوتی که به شیارهای تیز، شعاع‌ها یا کانال‌ها در اجسام آزمایشی با هندسه پیچیده انتشار می‌یابند، استفاده می‌شوند.

سونیکاتور پروب‌ دو عنصری: پروب‌های دو عنصری که به طور معمول به عنوان “دوگانه‌ها” شناخته می‌شوند، دارای عناصر جداگانه‌ای برای ارسال و دریافت امواج صوتی هستند. این عناصر با زاویه کمی بر روی یک خط تأخیر نصب شده‌اند. این کار برای متمرکز کردن امواج صوتی در فاصله‌ای انتخاب شده در زیر سطح جسم آزمایش انجام می‌شود. این پروب‌ها به طور کلی برای آزمایش سطوح خشن و خورده استفاده می‌شوند زیرا حساسیت بیشتری به خوردگی دارند و وضوح خوبی در نزدیکی سطح دارند. همچنین برای آزمایش در دماهای بالا و شناسایی نقص‌ها در ریخته‌گری‌های سطح خشن استفاده می‌شوند.

اهمیت و عملکرد پروب‌های اولتراسونیک

سونیکاتور پروب برای اهداف مختلف در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند. اهمیت آنها را می‌توان از این واقعیت سنجید که آنها برای بسیاری از صنایع برای به حداکثر رساندن کارایی و ساده‌سازی فرآیند تولید از طریق اندازه‌گیری و کنترل دقیق حیاتی هستند. بیایید به برخی از کاربردهای پروب‌های اولتراسونیک نگاهی بیندازیم.

در تولید و سایر صنایع: پروب‌های اولتراسونیک در مدیریت خط تولید، شمارش نیروی کار بزرگ، تشخیص سیم‌ها و نخ‌های شکسته، تشخیص وسایل نقلیه برای مونتاژ خودرو و شستشوی خودرو، کنترل ارتفاع انباشت، ارزیابی سطح مایعات، حسگرهای رباتیک، تشخیص قطعات نامنظم برای کاسه‌ها و قیف‌های تغذیه و اندازه‌گیری فاصله بین اشیاء در میان بسیاری از عملکردهای دیگر استفاده می‌شوند.

در حوزه بهداشت و پزشکی: پروب‌های اولتراسونیک برای طیف گسترده‌ای از عملکردها در بخش بهداشت و درمان استفاده می‌شوند. این شامل آزمایش‌های تشخیصی، آزمایش اندام‌های داخلی مانند چشم‌ها، قلب و رحم و تشخیص تومورها که در تشخیص سرطان مفید هستند، می‌شود. امواج اولتراسونیک تولید شده توسط این پروب‌ها به کاهش درد مفاصل کمک می‌کنند. این امواج همچنین تومورها را که نیاز به گرمایش موضعی دارند، سوزانده می‌کنند. ارتعاشات آنها همچنین به حذف سنگ‌های مثانه و کلیه کمک می‌کند.

در صنعت شیمیایی: امواج اولتراسونیک حفره‌سازی (تشکیل حباب) ایجاد می‌کنند که منجر به تخلیه الکتریکی می‌شود. این به عنوان یک کاتالیزور در واکنش‌های شیمیایی از جمله اکسیداسیون و کاهش، پلیمریزاسیون و دپلیمریزاسیون، بازآرایی مولکولی و هیدرولیز عمل می‌کند. فعالیت کاتالیزوری منجر به واکنش‌های شیمیایی کارآمد و سریع در دمای پایین یا اتاق می‌شود. بنابراین، پروب‌های اولتراسونیک در چندین صنعت که از مواد شیمیایی استفاده می‌کنند، استفاده می‌شوند. این منجر به صرفه‌جویی بیشتر و کاهش اثرات منفی بر محیط زیست می‌شود.

برای تمیز کردن اقلام حساس و گرانبها: سونیکاتور پروپ برای تمیز کردن اشیاء حساس و گرانبها استفاده می‌شوند. همانطور که در بالا توضیح دادیم، امواج اولتراسونیک حفره‌سازی، حباب‌ها و ارتعاشات ایجاد می‌کنند. این پروب‌ها در یک محیط مایع همراه با اشیاءی که باید تمیز شوند قرار می‌گیرند. ارتعاشات ایجاد شده توسط پروب‌ها منجر به تمیز شدن شیء می‌شود. اشیاءی که برای تمیز کردن در نظر گرفته شده‌اند شامل ماشین‌آلات کوچک، جواهرات، دندان مصنوعی و سایر ابزارهای جراحی هستند.

با آشکارسازهای نقص اولتراسونیک: پروب‌های اولتراسونیک یک جزء اساسی از آشکارسازهای نقص هستند. به دلیل امواج تولید شده توسط آنها، آشکارسازهای نقص می‌توانند خوردگی در لوله‌ها و مخازن تحت فشار را تشخیص دهند، اتصالات جوش را بازرسی کنند و یکپارچگی ساختارهای حیاتی و اساسی مانند ریل‌های راه‌آهن، برج‌های فلزی و تیرها و پین‌های پل‌ها را بررسی کنند.

سخن پایانی

پروب‌های اولتراسونیک و سونیکاتور پروب بخش اساسی هر تجهیزات آزمایش اولتراسونیک هستند. این پروب‌ها برای اهداف مختلف در طیف گسترده‌ای از صنایع استفاده می‌شوند. Modsonic پیشرو در تولید پروب‌های اولتراسونیک در هند است. آنها همچنین دستگاه‌های آزمایش اولتراسونیک دیگری مانند آشکارسازهای نقص، بلوک‌های مرجع و کالیبراسیون، و ضخامت‌سنج‌های اولتراسونیک و چندین دستگاه دیگر را تولید می‌کنند. برای خرید تجهیزات آزمایش اولتراسونیک با کیفیت بالا و قابل اعتماد، سایت آنها را مرور کنید.