Hé lộ bí mật hoạt động của vòi phun nguyên tử siêu âm

Trong-các lĩnh vực cao cấp như sản xuất chính xác, y sinh, năng lượng mới và xử lý công nghiệp, vòi phun siêu âm đang dần thay thế vòi phun loại{1}}áp suất và không khí{2}}hỗ trợ truyền thống, trở thành thiết bị cốt lõi để đạt được hiệu quả phun sương hiệu quả, chính xác và thân thiện với môi trường. RPS-SONIC, chuyên về các ứng dụng siêu âm-công suất cao, là công ty hàng đầu về công nghệ này. Kể từ khi thành lập, RPS-SONIC đã tập trung vào "tập trung vào sản phẩm và dịch vụ tận tâm" làm giá trị cốt lõi, phát triển sâu rộng lĩnh vực phun nguyên tử siêu âm và tạo ra đầy đủ các vòi phun phun đáp ứng nhiều tình huống và nhu cầu. Các sản phẩm của công ty, với thiết kế cấu trúc độc đáo, hiệu suất nguyên tử hóa vượt trội và khả năng thích ứng rộng, được xuất khẩu tới hơn 30 quốc gia trên toàn thế giới, trở thành đối tác ưa thích của nhiều công ty.

 

I. Nguyên lý làm việc cốt lõi của vòi phun nguyên tử hóa siêu âm (Logic chung)

Bản chất của vòi phun nguyên tử siêu âm là một thiết bị chính xác để "chuyển đổi và truyền năng lượng". Logic hoạt động cốt lõi của nó xoay quanh việc chuyển đổi năng lượng của "điện-âm thanh-chất lỏng". Quá trình nguyên tử hóa siêu âm phá vỡ các lực liên phân tử của chất lỏng thông qua-rung động cơ học tần số cao, đạt được quá trình nguyên tử hóa nhẹ nhàng và đồng đều-một công nghệ "nguyên tử hóa xanh" thực sự. Quy trình làm việc hoàn chỉnh của nó có thể được chia thành năm giai đoạn chính, mỗi giai đoạn được kết nối với nhau, quyết định chung độ chính xác và tính ổn định của hiệu ứng nguyên tử hóa.

 

1.1 Khởi động năng lượng-: Tạo tín hiệu điện tần số cao-
Bước đầu tiên trong quá trình nguyên tử hóa siêu âm là chuyển đổi năng lượng điện tần số nguồn thông thường (110/220V, 50/60Hz) thành tín hiệu điện tần số cao. Quá trình này được hoàn thành bằng máy phát siêu âm (mô-đun cung cấp điện) có vòi phun. Là "trung tâm năng lượng" của toàn bộ hệ thống, máy phát điện, thông qua việc điều chỉnh mạch điện chính xác bên trong, sẽ chuyển đổi điện tần số nguồn thành tín hiệu điện tần số cao-có tần số từ 20kHz đến 180kHz-một dải tần vượt xa giới hạn thính giác của con người, nhờ đó tránh được ô nhiễm tiếng ồn và cung cấp nền tảng năng lượng ổn định cho các rung động cơ học tiếp theo.

 

1.2 Chuyển đổi năng lượng: Vai trò cốt lõi của hiệu ứng áp điện
Sau khi-tần số cao được tạo ra, tín hiệu điện cần được chuyển đổi từ "năng lượng điện" thành "năng lượng rung cơ học" thông qua "bộ chuyển đổi áp điện". Đây là cốt lõi của quá trình nguyên tử hóa siêu âm và là một trong những điểm khác biệt chính giữa vòi phun SONIC RPS- và vòi phun thông thường. Khi một tín hiệu điện có tần số cao -được đưa vào gốm áp điện, gốm sẽ trải qua quá trình giãn nở và co lại cơ học theo chu kỳ. Tần số co lại hoàn toàn khớp với tần số của tín hiệu điện đầu vào, do đó tạo ra rung động cơ học tần số cao.

 

RPS-SONIC đã tối ưu hóa cụ thể bộ chuyển đổi áp điện của mình bằng cách sử dụng thiết kế gốm áp điện nhiều lớp. Điều này không chỉ tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng lên hơn 95% và giảm tổn thất năng lượng mà còn đảm bảo, thông qua thiết kế kết hợp trở kháng chính xác, năng lượng điện đầu ra từ máy phát được truyền đến đầu dò ở mức tối đa có thể, tránh lãng phí năng lượng. Đồng thời, đầu dò kết hợp cấu trúc tản nhiệt hiệu quả cao, giảm thiểu hiệu quả nhiệt sinh ra do rung động tần số cao-kéo dài và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Đây là một trong những lý do chính giúp vòi phun RPS{7}}SONIC có thể hoạt động liên tục và ổn định.

 

1.3 Khuếch đại rung: Kích hoạt chính xác Bộ khuếch đại Biên độ rung ban đầu được tạo ra bởi bộ chuyển đổi áp điện là nhỏ (thường chỉ vài micromet), không đủ để nguyên tử hóa chất lỏng trực tiếp. Nó yêu cầu khuếch đại thông qua bộ khuếch đại (còn được gọi là còi). Chức năng cốt lõi của biến áp biên độ là chuyển đổi rung động lực-biên độ thấp,{4}}cao của đầu dò thành rung động lực-biên độ cao,{6}}thấp, đồng thời truyền chính xác năng lượng rung động đến đầu phun nguyên tử của vòi phun nguyên tử.

 

1.4 Nguyên tử hóa chất lỏng: Sự phá vỡ sóng mao dẫn và hình thành giọt nước

Khi rung động tần số-được khuếch đại cao được truyền đến đầu phun nguyên tử, chất lỏng sẽ chảy chậm đến bề mặt của đầu phun nguyên tử ở trạng thái dòng chảy tầng thông qua cấp trọng lực hoặc bơm nhu động áp suất-thấp (0,1-5 psi), tạo thành màng chất lỏng siêu mỏng (thường dày 10-100 μm). Tại thời điểm này, dao động tần số-cao tạo ra "sóng đứng mao dẫn" ổn định trên bề mặt màng chất lỏng - một gợn sóng tuần hoàn có bước sóng được xác định bởi tần số siêu âm, mật độ chất lỏng và sức căng bề mặt, tuân theo phương trình mất ổn định Kelvin-Helmholtz.

 

Khi biên độ rung tiếp tục tăng thì đỉnh của sóng đứng mao quản tăng dần. Khi biên độ đạt tới một giá trị tới hạn (thường là 10{4}}20% bước sóng), sức căng bề mặt không còn có thể hỗ trợ trọng lượng của đỉnh nữa, khiến đỉnh bị vỡ và tách ra khỏi đầu, tạo thành vô số giọt nhỏ đồng nhất. Quá trình này không đòi hỏi áp suất cao; việc tạo ra giọt nước phụ thuộc hoàn toàn vào năng lượng rung động. Do đó, quá trình nguyên tử hóa diễn ra nhẹ nhàng và không làm hỏng thành phần chất lỏng (đặc biệt thích hợp với các tác nhân sinh học và vật liệu nhạy cảm với nhiệt), các giọt có kích thước đồng đều và không có hạt lớn bắn tung tóe.

 

1.5 Kiểm soát giọt nước: Logic cốt lõi của kiểm soát chính xác
Một trong những ưu điểm cốt lõi của quá trình phun sương siêu âm là khả năng kiểm soát chính xác kích thước giọt, điều này chủ yếu đạt được thông qua việc điều chỉnh tần số-tần số và kích thước giọt có mối tương quan nghịch: tần số càng cao thì giọt càng nhỏ; tần số càng thấp thì giọt càng lớn. Hơn nữa, độ nhớt và sức căng bề mặt của chất lỏng cũng ảnh hưởng đến kích thước giọt nước. RPS-SONIC, thông qua thiết kế thiết bị được tối ưu hóa, có thể chống lại sự can thiệp của các yếu tố này một cách hiệu quả, đảm bảo tính ổn định của hiệu ứng nguyên tử hóa.

 

Ví dụ: đối với chất lỏng có-độ nhớt cao (50-1000 cP), RPS-SONIC có thể giảm độ nhớt của chất lỏng và đảm bảo phun sương đồng đều bằng cách giảm tần số, tăng biên độ rung hoặc sử dụng đầu phun được làm nóng. Đối với chất lỏng có độ căng-bề mặt{7}}thấp, độ bám dính giữa chất lỏng và đầu phun có thể được tăng cường bằng cách tối ưu hóa độ nhám bề mặt của đầu phun, do đó ngăn chặn chất lỏng bắn tung tóe. Khả năng điều khiển linh hoạt này cho phép vòi phun RPS-SONIC thích ứng với các loại chất lỏng khác nhau và đáp ứng nhu cầu ứng dụng đa dạng.