Ուլտրաձայնային մաքրման սկզբունքը և նշումները

Ինչպես բոլորս գիտենք, մարդկանց լսած ձայները ակուստիկ ալիքային ազդանշաններ են՝ 20 Հց-ից մինչև 20,000 Հց հաճախականությամբ: 20,000 Հց-ից բարձր հաճախականությամբ ակուստիկ ալիքները կոչվում են ուլտրաձայնային ալիքներ: Ակուստիկ ալիքները տարածվում են երկայնական ուղղությամբ՝ սինուսոիդալ ալիքի տեսքով, շարժվելիս փոփոխվելով ուժեղից թույլ: Երբ թույլ ակուստիկ ալիքային ազդանշանները ազդում են հեղուկի վրա, դրանք որոշակի բացասական ճնշում են առաջացնում հեղուկի ներսում՝ առաջացնելով բազմաթիվ փոքրիկ փուչիկներ: Ի տարբերություն դրա, ուժեղ ակուստիկ ալիքային ազդանշանները դրական ճնշում են գործադրում հեղուկի վրա՝ առաջացնելով այդ փոքրիկ փուչիկների փլուզում: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ երբ ուլտրաձայնային ալիքները ազդում են հեղուկի վրա, յուրաքանչյուր փուչիկի փլուզումը առաջացնում է չափազանց հզոր հարվածային ալիքներ, որոնք ուղեկցվում են ակնթարթային բարձր ջերմաստիճաններով և մինչև հազարավոր մթնոլորտային ճնշումներով: Այս երևույթը հայտնի է որպես «կավիտացիայի էֆեկտ»:Ուլտրաձայնային մաքրումօգտագործում է հեղուկի մեջ պայթող փուչիկների առաջացրած հարվածային ալիքները՝ աշխատանքային մասերի ներքին և արտաքին մակերեսները մաքրելու և քերծելու համար։

Ուլտրաձայնային ալիքները կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի՝ ինֆրաձայնային ալիքներ, ձայնային ալիքներ և ուլտրաձայնային ալիքներ: Ինֆրաձայնային ալիքների հաճախականությունը 20 Հց-ից ցածր է, ձայնային ալիքներինը՝ 20 Հց-ից մինչև 20 կՀց, իսկ ուլտրաձայնային ալիքներն ունեն 20 կՀց-ից բարձր հաճախականություն: Ընդհանուր առմամբ, մարդու ականջը չի կարող հայտնաբերել ինֆրաձայնային և ուլտրաձայնային ալիքները: Բարձր հաճախականության և կարճ ալիքի երկարության շնորհիվ ուլտրաձայնային ալիքները բնութագրվում են լավ ուղղորդված տարածմամբ և ուժեղ թափանցելիությամբ:

Ուլտրաձայնային մաքրող սարքի աշխատանքի սկզբունքը հետևյալն է. փոխարկիչը բարձր հզորության ուլտրաձայնային հաճախականության աղբյուրից ստացված ակուստիկ էներգիան վերածում է մեխանիկական տատանումների: Այս տատանումը փոխանցվում է մաքրման բաքի պատի միջով՝ ճառագայթելով ուլտրաձայնային ալիքներ բաքի ներսում գտնվող մաքրող լուծույթի մեջ: Ուլտրաձայնային ալիքների ճառագայթման տակ հեղուկի մեջ գտնվող փոքրիկ պղպջակները շարունակում են տատանվել ձայնային ալիքների ազդեցության տակ:

Երբ ձայնային ճնշումը կամ ձայնի ինտենսիվությունը հասնում է որոշակի մակարդակի, փուչիկները արագորեն ընդարձակվում են, ապա կտրուկ փլուզվում։ Փուչիկի փլուզման պահին առաջանում են հարվածային ալիքներ, որոնք առաջացնում են 10-ից բարձր ճնշում։¹²Պա-ից մինչև 10¹³Պա փուչիկների շուրջը։ Ուլտրաձայնային կավիտացիայի կողմից ստեղծված հսկայական ճնշումը քայքայում է անլուծելի աղտոտիչները և ցրում դրանք լուծույթի մեջ։

Մի կողմից, ուլտրաձայնային ալիքները խզում են աղտոտիչների և մաքրված առարկաների մակերեսի միջև կպչունությունը։ Մյուս կողմից, դրանք առաջացնում են աղտոտող շերտերի հոգնածության դեֆորմացիա, ինչը ստիպում է դրանք պոկվել։ Գազային պղպջակների տատանումը մաքրում է պինդ մակերեսները։ Երբ աղտոտող շերտերում ճաքեր են առաջանում, պղպջակները թափանցում են ճեղքերի մեջ և տատանվում՝ կեղտը անջատելու համար։ Կավիտացիան նաև հնարավորություն է տալիս արագ ցրել և էմուլգացնել երկու հեղուկները դրանց միջերեսում։ Երբ յուղով պատված պինդ մասնիկները կպչում են մաքրված առարկաների մակերեսին, յուղը...էմուլգացվածև պինդ մասնիկները բնականաբար թափվում են։ Մաքրող լուծույթով անցնելիս ուլտրաձայնային ալիքները առաջացնում են փոփոխական դրական և բացասական ձայնային ճնշում՝ ձևավորելով շիթեր, որոնք ազդում են մաքրված առարկաների վրա։ Միևնույն ժամանակ, ոչ գծային էֆեկտները առաջացնում են ակուստիկ հոսք և միկրոակուստիկ հոսք, իսկ ուլտրաձայնային կավիտացիան ստեղծում է բարձր արագությամբ միկրոշիթեր պինդ-հեղուկ միջերեսում։ Այս բոլոր էֆեկտները կարող են քայքայել աղտոտիչները, հեռացնել կամ թուլացնել մակերեսային կեղտի շերտերը, ուժեղացնել խառնումը և դիֆուզիան, արագացնել լուծվող կեղտի լուծարումը և բարձրացնել քիմիական լվացող միջոցների մաքրման արդյունավետությունը։

Կարելի է եզրակացնել, որ մաքրումը տեղի է ունենում այնտեղ, որտեղ հեղուկը կարող է հասնել և որտեղ կա ձայնային դաշտ։ Այս տեխնոլոգիան հատկապես հարմար է չափազանց բարդ մակերեսային ձևեր ունեցող մասերի մաքրման համար։ Բացի այդ, այս տեխնոլոգիայի կիրառումը կարող է նվազեցնել քիմիական լուծիչների օգտագործումը, այդպիսով զգալիորեն մեղմելով շրջակա միջավայրի աղտոտումը։

Ուլտրաձայնային մաքրող միջոցների օգտագործման նախազգուշական միջոցներ

Ուլտրաձայնային մաքրող սարքի և դրա էլեկտրական ջեռուցիչի սնուցման աղբյուրները պետք է հագեցած լինեն հուսալի հողանցման սարքերով։

Մի՛ աշխատեցրեք ուլտրաձայնային մաքրող սարքը առանց մաքրող հեղուկի։ Երբեք մի՛ միացրեք ուլտրաձայնային անջատիչը, եթե մաքրման բաքը լցված չէ մաքրող լուծույթի բավարար քանակությամբ։

Ջեռուցման սարքերով հագեցած սարքավորումների մաքրման համար ջեռուցման անջատիչը չպետք է ակտիվացվի, երբ ներսում հեղուկ չկա։

Մի՛ հարվածեք մաքրող բաքի հատակին ծանր առարկաներով, ինչպիսիք են երկաթյա մասերը, որպեսզի կանխեք փոխակերպիչի չիպերի վնասումը։

Ուլտրաձայնային գեներատորը պետք է միացված լինի անկախ 220 Վ/50 Հց էլեկտրական շղթային, որը հագեցած է 2000 Վտ-ից բարձր հզորության լարման կայունացուցիչով։

Մաքրման բաքի հատակը պարբերաբար լվացեք՝ ավելորդ աղբի և կեղտի կուտակումից խուսափելու համար։

Մաքրող հեղուկը փոխարինելիս, մաքրման համար իրերը բաքի մեջ դնելուց առաջ նախ միացրեք ուլտրաձայնային համակարգը։