Homogenizador ultrasônicoÉ um dispositivo que usa a vibração de ultra-som de alta frequência e o efeito de cavitação para alcançar a homogeneização eficiente de materiais, cujo princípio central é quebrar e dispersar uniformemente as partículas ou células na mistura através do efeito de cavitação gerado pelo ultra-som no líquido e outros efeitos físicos. A seguir apresentamos alguns aspectos do princípio de funcionamento, componentes principais, áreas de aplicação, vantagens e limitações:

I. Princípio de funcionamento

O princípio de funcionamento do homogeneizador de ultra-som é baseado nos efeitos de vibração e cavitação gerados pelo ultra-som no líquido:

Vibração de alta frequência: o gerador de ultra-som produz sinais elétricos de alta frequência (geralmente com frequência acima de 20 kHz), convertendo a energia elétrica em energia mecânica através de um conversor de energia, formando vibrações de alta frequência.

Efeito de cavitação: Quando a ultra-som atua sobre o líquido, áreas alternadas de alta e baixa pressão são geradas dentro do líquido. Na fase de baixa pressão, a vaporização do líquido forma pequenas bolhas; Durante a fase de alta pressão, essas bolhas colapsam instantaneamente, gerando altas temperaturas locais (até milhares de graus Celsius), alta pressão (até centenas de atmosferas) e forte força de corte. Este fenômeno físico é capaz de quebrar eficazmente grandes partículas ou células no material, deixando-as perder sua simetria e forma originais e gradualmente se espalhar por várias regiões.

Efeito físico: o ultra-som também pode formar agitação e fluxo eficazes no líquido, danificar a estrutura do meio e esmagar as partículas no líquido. Este efeito é alcançado principalmente através de colisões entre líquidos, microfluxo e ondas de choque, levando a mudanças morfológicas na superfície das partículas e, finalmente, a formação de uma dispersão uniforme de partículas.

II. Componentes principais

Os principais componentes do homogeneizador ultrasônico incluem:

Geradores de ultra-sons: geram sinais elétricos de alta frequência para fornecer energia ao sistema.

Transformador de energia: converte energia elétrica em energia mecânica para formar vibrações de alta frequência.

Barra de amplitude: de acordo com o projeto, é necessário ampliar a amplitude, isolar a solução de reação e o conversor, ao mesmo tempo que desempenha o papel de fixar todo o sistema de vibração ultrasônica.

Cabeça de ferramenta (cabeça emissora): ligada à variável, a energia ultrasônica é transmitida pela vibração para a cabeça de ferramenta e, em seguida, a energia ultrasônica é emitida pela cabeça de ferramenta para o líquido de reação química.

Sistema de controle: controla a posição e a velocidade da cabeça de transferência de massa, bem como a intensidade e duração da vibração do ultra-som.

Sistema de medição: mede os parâmetros de fluidez e homogeneidade da mistura para garantir o efeito do tratamento.