Nguyên lý cấu tạo, phân loại, ứng dụng và lựa chọn máy làm sạch siêu âm cho Phòng thí nghiệm

Cấu trúc thành phần

1. Bể làm sạch: dùng để chứa các vật dụng cần làm sạch và dung dịch tẩy rửa. Nó thường được làm bằng vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ và có kích thước và thể tích nhất định.
2. Máy phát siêu âm: Một thiết bị tạo ra các rung động âm thanh tần số cao. Nó chuyển đổi năng lượng điện thành rung động cơ học và truyền rung động đến dung dịch tẩy rửa trong bể làm sạch thông qua cảm biến.
3. Đầu dò siêu âm: Một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành các rung động âm thanh. Nó chuyển đổi năng lượng điện tần số cao do máy phát siêu âm tạo ra thành năng lượng sóng âm và truyền nó vào chất lỏng tẩy rửa trong bể làm sạch.
4. Bảng điều khiển: dùng để cài đặt và điều khiển các thông số của máy làm sạch như thời gian làm sạch, công suất siêu âm, v.v. Thông qua bảng điều khiển, người dùng có thể điều chỉnh quá trình vệ sinh khi cần thiết.

Nguyên tắc làm việc

Khi sử dụng máy làm sạch siêu âm trong phòng thí nghiệm, các vật cần làm sạch trước tiên được đặt vào bể làm sạch, sau đó thêm một lượng chất lỏng làm sạch thích hợp. Sau khi khởi động máy làm sạch, máy phát siêu âm sẽ tạo ra các rung động âm thanh tần số cao, truyền đến bề mặt vật thể và các lỗ nhỏ thông qua chất lỏng. Những rung động âm thanh này tạo thành các bong bóng nhỏ trong chất lỏng. Các bong bóng tạo ra tác động mạnh trong quá trình giãn nở và co lại, từ đó làm bong tróc bụi bẩn và chất gây ô nhiễm khỏi bề mặt và lỗ chân lông của vật thể. Các hóa chất trong dung dịch tẩy rửa cũng có thể giúp loại bỏ bụi bẩn.

Phạm vi ứng dụng

Máy làm sạch siêu âm trong phòng thí nghiệm được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm, y tế, điện tử, quang học và các lĩnh vực khác để làm sạch các dụng cụ thí nghiệm, đồ thủy tinh, bộ phận kim loại, linh kiện điện tử, v.v. Nó hiệu quả, nhanh chóng, không phá hủy và không gây ô nhiễm, đồng thời có thể làm sạch hoàn toàn bề mặt vật thể và lỗ chân lông nhỏ, nâng cao hiệu quả và chất lượng trong các thí nghiệm và quy trình sản xuất.

Loại thiết bị

Máy làm sạch siêu âm trong phòng thí nghiệm có thể được phân loại theo chức năng và lĩnh vực ứng dụng của chúng. Dưới đây là một số loại phổ biến:

• Máy làm sạch siêu âm để bàn: Loại máy làm sạch này phù hợp cho các phòng thí nghiệm nhỏ hoặc các tình huống cần làm sạch các vật thể nhỏ hơn. Chúng thường có dung tích và công suất bể rửa nhỏ hơn và phù hợp để xử lý các lô dụng cụ thí nghiệm và mẫu nhỏ.
• Máy làm sạch siêu âm công nghiệp: Loại máy làm sạch này phù hợp với môi trường sản xuất công nghiệp và xử lý số lượng lớn đồ vật. Chúng thường có dung tích bể rửa lớn và công suất cao, cho phép chúng xử lý các vật thể có kích thước và trọng lượng lớn hơn.
• Máy làm sạch siêu âm y tế: Loại máy làm sạch này được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong ngành y tế để làm sạch dụng cụ, đồ dùng và thiết bị y tế. Chúng thường có các quy trình và tính năng làm sạch đặc biệt để đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các chất gây ô nhiễm và vi sinh vật.
• Máy làm sạch vật liệu đặc biệt: Một số máy làm sạch siêu âm được thiết kế đặc biệt để xử lý các vật liệu đặc biệt, chẳng hạn như thủy tinh, gốm sứ, thiết bị quang học, v.v. Chúng có chất lỏng làm sạch đặc biệt và cài đặt thông số để tránh làm hỏng những vật liệu này.
• Hệ thống làm sạch siêu âm tự động: Loại máy làm sạch này được trang bị hệ thống tự động có thể tự động hóa quá trình làm sạch. Chúng thường có chức năng bốc dỡ tự động, có thể nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm đầu vào lao động.

Những loại chất tẩy rửa siêu âm này có thể khác nhau về kích thước, công suất, tính năng và lĩnh vực ứng dụng. Tùy theo nhu cầu cụ thể mà có thể lựa chọn loại và thông số kỹ thuật của máy làm sạch siêu âm phù hợp. Có một số khác biệt trong việc ứng dụng máy làm sạch siêu âm với công suất khác nhau. Sau đây là một số ví dụ ứng dụng phổ biến của máy làm sạch siêu âm với công suất khác nhau:

1. Máy làm sạch công suất thấp (thường từ hàng chục watt đến hàng trăm watt):

• Ứng dụng trong phòng thí nghiệm: dùng để làm sạch dụng cụ thí nghiệm, đồ thủy tinh, chai thuốc thử nhỏ, v.v.
• Công nghiệp điện tử: thích hợp để làm sạch các linh kiện điện tử nhỏ, bảng mạch và các bộ phận nhỏ khác.
• Ngành trang sức, kính: dùng để làm sạch các vật dụng nhỏ như gọng kính, trang sức.

2. Máy làm sạch công suất trung bình (thường từ vài trăm watt đến vài kilowatt):

• Ứng dụng công nghiệp: dùng để làm sạch các chi tiết cơ khí, chi tiết kim loại, khuôn mẫu,..
• Công nghiệp ô tô: thích hợp để làm sạch các bộ phận động cơ ô tô, vòi phun, vòi phun dầu, v.v.
• Ngành y tế: dùng để làm sạch dụng cụ y tế, dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ nha khoa, v.v.

3. Máy làm sạch công suất cao (thường từ vài kilowatt đến hàng chục kilowatt):

• Ứng dụng công nghiệp: Thích hợp để làm sạch các bộ phận cơ khí lớn, sản phẩm thép, đường ống, v.v.
• Công nghiệp hàng không vũ trụ: dùng để làm sạch các vật thể lớn như bộ phận động cơ máy bay và các bộ phận hàng không.
• Công nghiệp sản xuất: thích hợp để làm sạch các phôi lớn, vật đúc, các bộ phận hàn, v.v.

Cân nhắc lựa chọn

Công suất cụ thể được xác định theo kích thước, hình dạng, chất liệu của vật làm sạch và mức độ nhiễm bẩn cần làm sạch. Công suất càng cao thì hiệu quả làm sạch của máy làm sạch thường càng tốt, nhưng khả năng chịu đựng của vật thể và việc lựa chọn chất lỏng làm sạch cũng cần được xem xét. Do đó, khi lựa chọn máy làm sạch siêu âm, nên chọn dải công suất phù hợp dựa trên yêu cầu ứng dụng cụ thể và đặc điểm của đối tượng. Khi chọn máy làm sạch siêu âm phù hợp, bạn có thể xem xét các yếu tố chính sau:

• Những gì cần làm sạch: Đầu tiên, bạn cần xác định loại, kích thước, chất liệu của đồ vật cần làm sạch. Các đối tượng khác nhau có thể có những yêu cầu khác nhau về công suất và công suất của máy làm sạch. Với những đồ vật có kích thước lớn hoặc số lượng lớn cần làm sạch, bạn có thể cần phải chọn máy làm sạch có công suất cao hơn, công suất lớn hơn.
• Yêu cầu vệ sinh: Xác định các yêu cầu và tiêu chuẩn vệ sinh. Các tình huống ứng dụng khác nhau có thể có các yêu cầu khác nhau về hiệu quả làm sạch, tốc độ làm sạch và mức độ làm sạch. Ví dụ, ngành y tế có yêu cầu cao hơn về tính kỹ lưỡng của dụng cụ làm sạch, trong khi các phòng thí nghiệm có thể chú ý nhiều hơn đến mức độ làm sạch của dụng cụ làm sạch. Tùy theo yêu cầu mà lựa chọn công suất và chức năng phù hợp.
• Dung dịch tẩy rửa: Việc lựa chọn loại dung dịch tẩy rửa phù hợp có ý nghĩa quyết định đến hiệu quả làm sạch. Các chất lỏng làm sạch khác nhau có thể có các yêu cầu khác nhau đối với máy làm sạch siêu âm. Ví dụ: một số vật liệu đặc biệt có thể yêu cầu sử dụng chất lỏng làm sạch cụ thể và các tình huống ứng dụng nhất định có thể yêu cầu chất lỏng làm sạch có nhiệt độ cao hoặc thành phần hóa học đặc biệt. Đảm bảo máy làm sạch phù hợp với chất lỏng làm sạch cần thiết.
• Ngân sách và không gian sẵn có: Hãy xem xét ngân sách và không gian sẵn có. Giá và kích cỡ của máy làm sạch siêu âm khác nhau tùy theo mẫu mã và tính năng. Chọn mô hình phù hợp dựa trên ngân sách và không gian phòng thí nghiệm hoặc không gian làm việc có sẵn của bạn.
• Thân thiện với người dùng: Hãy xem xét tính dễ sử dụng và dễ vận hành của máy làm sạch. Việc lựa chọn một máy làm sạch có thiết lập và điều khiển dễ dàng cũng như các tính năng tự động hóa và giám sát quá trình làm sạch có thể tăng năng suất và sự thuận tiện.

Vấn đề thường gặp

Khi lựa chọn và sử dụng máy làm sạch siêu âm trong phòng thí nghiệm, đây là một số câu hỏi và câu trả lời phổ biến:

1. Lựa chọn công suất máy siêu âm như thế nào? Việc lựa chọn nguồn điện phải được xác định dựa trên kích thước, hình dạng, chất liệu của vật làm sạch và mức độ nhiễm bẩn cần được làm sạch. Đối với những đồ vật có kích thước lớn hoặc số lượng lớn cần làm sạch, bạn có thể cần lựa chọn máy làm sạch có công suất cao hơn. Nói chung, tùy thuộc vào kích thước của vật thể, công suất thấp (hàng chục watt đến hàng trăm watt) phù hợp với vật thể nhỏ, công suất trung bình (hàng trăm watt đến vài kilowatt) phù hợp với vật thể có kích thước trung bình và công suất cao ( vài kilowatt đến hàng chục kilowatt) phù hợp với đối tượng có kích thước lớn.
2. Làm thế nào để chọn chất lỏng làm sạch? Việc lựa chọn chất lỏng làm sạch phải được xác định dựa trên vật liệu và loại ô nhiễm của vật làm sạch. Nói chung, sử dụng chất lỏng làm sạch siêu âm được thiết kế đặc biệt hoặc chọn chất làm sạch thích hợp theo yêu cầu làm sạch. Các vật liệu đặc biệt hoặc các ứng dụng cụ thể có thể yêu cầu sử dụng chất lỏng làm sạch cụ thể. Hãy chú ý đến thành phần và cách sử dụng dung dịch tẩy rửa để đảm bảo an toàn và hiệu quả làm sạch.
3. Chúng ta nên chú ý điều gì khi bảo trì, bảo dưỡng máy siêu âm ? Việc vệ sinh và bảo trì máy làm sạch thường xuyên là chìa khóa để duy trì hiệu suất và tuổi thọ của máy. Bể chứa và hệ thống thoát nước phải được làm sạch sau khi sử dụng máy làm sạch để tránh cặn chất lỏng làm sạch và tích tụ chất gây ô nhiễm. Thường xuyên kiểm tra xem đầu dò siêu âm và các bộ phận quan trọng khác có hoạt động bình thường hay không và bảo trì chúng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Thực hiện theo quy trình vận hành an toàn để tránh làm hỏng bể làm sạch và máy phát siêu âm.
4. Làm sạch bằng sóng siêu âm có phù hợp với mọi đối tượng không? Làm sạch bằng siêu âm hoạt động trên nhiều loại vật thể khác nhau, bao gồm kim loại, thủy tinh, nhựa, gốm sứ, v.v. Tuy nhiên, một số vật liệu hoặc đồ vật nhất định có thể nhạy cảm hơn với rung động siêu âm, vì vậy cần phải lựa chọn cẩn thận các thông số làm sạch và chất lỏng làm sạch phù hợp. Đối với những vật liệu đặc biệt hoặc đồ vật nhạy cảm, nên kiểm tra trước khi sử dụng để đảm bảo chúng có thể chịu được quá trình làm sạch bằng sóng siêu âm.
5. Làm thế nào để xác minh hiệu quả của việc làm sạch siêu âm? Sau khi quá trình làm sạch hoàn tất, có thể sử dụng quan sát trực quan, kính hiển vi hoặc các phương pháp phát hiện khác để xác minh hiệu quả làm sạch. Kiểm tra xem bề mặt có sạch sẽ và không có cặn hoặc chất gây ô nhiễm. Đôi khi các chất chỉ thị hóa học hoặc dụng cụ kiểm tra cũng có thể được sử dụng để xác minh hiệu quả làm sạch, chẳng hạn như máy kiểm tra độ căng bề mặt, kiểm tra ô nhiễm còn sót lại, v.v.

Dưới đây là bảng liệt kê các thông số phổ biến được sử dụng để mô tả chất tẩy rửa siêu âm trong phòng thí nghiệm:

Tham số	Mô tả
Dung tích bể làm sạch	Dung tích của bể làm sạch, thường tính bằng lít hoặc gallon
Công suất	Công suất của máy làm sạch, thường được đo bằng watt (W)
Tần suất làm sạch	Tần số dao động siêu âm, thường được đo bằng kilohertz (kHz)
Loại chất lỏng làm sạch	Loại chất lỏng làm sạch có thể áp dụng, chẳng hạn như nước, dung môi hoặc chất tẩy rửa đặc biệt, v.v.
Thời gian làm sạch	Thời gian cần thiết cho một chu trình làm sạch
kiểm soát nhiệt độ	Cách kiểm soát nhiệt độ của bể làm sạch, chẳng hạn như kiểm soát nhiệt độ không đổi hoặc phạm vi nhiệt độ có thể điều chỉnh
Giao diện hoạt động	Loại giao diện vận hành của máy làm sạch, chẳng hạn như màn hình cảm ứng hoặc nút điều khiển
Chức năng tự động hóa	Cho dù nó có chức năng tự động, chẳng hạn như cho ăn tự động, xả nước tự động, v.v.
Điều chỉnh công suất siêu âm	Liệu nó có chức năng điều chỉnh công suất siêu âm để thích ứng với các nhu cầu làm sạch khác nhau hay không
chức năng bảo mật	Cho dù nó có chức năng an toàn hay không, chẳng hạn như bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ lỗi máy phát siêu âm, v.v.
kích thước bên ngoài	Kích thước bên ngoài của máy làm sạch để đánh giá các yêu cầu về không gian làm việc và lắp đặt cần thiết
Vật liệu	Các vật liệu chính của máy làm sạch như thép không gỉ, nhựa, v.v.
Yêu cầu về nguồn điện	Các yêu cầu về năng lượng của máy làm sạch, bao gồm điện áp, tần số và dòng điện, v.v.
Mức độ ồn	Độ ồn do máy làm sạch tạo ra trong quá trình hoạt động

* Máy làm sạch siêu âm có thể có các thông số và thông số kỹ thuật khác nhau, tùy thuộc vào nhà sản xuất và kiểu máy. Các thông số liệt kê ở bảng trên có thể giúp bạn so sánh và lựa chọn được một chiếc máy làm sạch siêu âm phù hợp với nhu cầu của mình.