2.3.3. Многофункциональный ультразвуковой аппарат мощностью 160 вт. (электронный фитомиксер "алёна")

Для обеспечения потребностей малых предприятий, мелкосерийного аптечного производства, лабораторных исследований, а также для индивидуальных потребителей в домашнем и сельском хозяйстве наиболее эффективно использование многофункционального ультразвукового аппарата мощностью 160 Вт (потребительское название - электронный фитомиксер "АЛЁНА").

Внешний вид аппарата показан на фото.

Фото. Многофункциональный аппарат мощностью 160 вт.

Конструктивно (см. фото) электронный фитомиксер выполнен в виде двух отдельных блоков: электронного и миксера, электрически соединенных между собой кабелем.

Электронный блок фитомиксера представляет собой генератор высокочастотных колебаний (22 кГц), предназначенных для преобразования в упругие механические колебания. В состав электронного блока входит также электронный таймер, обеспечивающий включение аппарата на задаваемый потребителем промежуток времени.

Корпус электронного блока имеет форму параллепипеда со скругленными углами. Внутри корпуса размещены платы с радиодеталями. Панель управления электронного блока имеет скругленные края и на ней размещены: клавиша "СЕТЬ" включения сетевого питания, индикатор включения сетевого питания, ручка регулятора "НАСТРОЙКА", индикатор настройки, ручка регулятора времени работы аппарата "ВРЕМЯ", клавиша включения аппарата "СТОП/ПУСК", выходной электрический разъем для подключения миксера.

Электронный фитомиксер снабжен шнуром со стандартной сетевой вилкой для подключения к сети переменного тока напряжением 220 В. Аппарат не требует заземления и может использоваться в различных помещениях, в том числе и в домашних условиях при соблюдении указанных далее правил техники безопасности.

Миксер предназначен для осуществления ультразвукового воздействия на обрабатываемые материалы и включает в себя: цилиндрический объем - стакан, держатель на котором размещена ультразвуковая колебательная система, обеспечивающая преобразование электрических высокочастотных колебаний, поступающих от электронного блока, в упругие механические. Ультразвуковая колебательная система обеспечивает также усиление механических колебаний и их введение в обрабатываемые среды. Активные пьезокерамические элементы колебательной системы защищена корпусом. Ультразвуковая колебательная система состоит из преобразователя, совмещенного с усилителем-концентратором механических колебаний, и заканчивается рабочим инструментом.

Для вертикального перемещения преобразователя в стакане миксера предусмотрена регулировочная гайка. На цилиндрической поверхности стакана, выполненного из прозрачного полимерного материала, нанесены метки, показывающие объем находящейся в стакане жидкости. На внутренней поверхности держателя выполнена кольцевая опора, позволяющая устанавливать ультразвуковую колебательную систему на стандартные стеклянные банки емкостью от 0,2 до 3 л. для обработки как меньших, так и больших объемов веществ, чем это предусматривает входящий в комплект фитомиксера стакан.

Технические характеристики

Напряжение питания, В	220 ± 22
Частота возбуждаемых механических колебаний, кГц	22 ± 1,65
Потребляемая мощность, вт не более	160
Объем обрабатываемой жидкости, л	0, 3 ... 1,0
Амплитуда колебаний, мкм не менее	30
Время работы, устанавливаемое таймером, мин	0. .. 1 0
Время непрерывной работы, мин не более	30
с последующим перерывом, мин не менее	15
Класс электробезопасности 2, тип	В
Масса аппарата (в упаковке), кг не более	3,5
Габаритные размеры электронного блока, мм	180х115х95
Габаритные размеры миксера, мм	170х105

В основу работы аппарата положен принцип электронного преобразования энергии питающей сети в механические упругие колебания с помощью пьезоэлектрического эффекта. В течении определенного интервала времени, задаваемого с помощью таймера, генератор вырабатывает электрические колебания высокой частоты. Эти электрические колебания от генератора передаются в миксер и поступают на электрические контакты пьезокерамических элементов.

Пьезокерамические элементы за счет пьезоэффекта начинают расширяться и сжиматься в такт с частотой подаваемого от генератора электрического сигнала. Окружающие с двух сторон пьезокерамические элементы металлические резонаторы позволяют выделить и усилить механические колебания заданной частоты (22 кГц). Резонатор, расположенный со стороны рабочей поверхности выполнен в виде цилиндрического стержня переменного сечения что обеспечивает увеличение амплитуды механических колебаний, передаваемых на рабочий инструмент. Рабочий инструмент для обработки жидких сред выполнен сменным и представляет собой металлический диск диаметром 20 мм, находящийся при работе фитомиксера в непосредственном контакте с обрабатываемыми средами. Выполнение концентратора и рабочего инструмента из специальной антикоррозионной стали позволяет обрабатывать практически любые материалы, за исключением кислот и щелочей.

При обработке твердых материалов используются сменные рабочие инструменты, показанные на рис.

Генератор такого многофункционального аппарата выполнен по схеме с независимым возбуждением и автоматической подстройкой рабочей частоты, показанной на рис.

При технологическом применении многофункционального аппарата необходимо соблюдать следующие основные правила.

Залейте в стакан миксера необходимый объем жидкости, ориентируясь по меткам на боковой поверхности стакана и засыпьте необходимое количество твердого вещества. Количества обрабатываемых материалов выбирается по изложенным далее методикам.

Установите держатель с ультразвуковой колебательной системой в стакан миксера так, что бы рабочий инструмент был погружен в жидкость не глубину не менее 20...50 мм.

Наиболее оптимальным будет такое погружение рабочего инструмента в жидкость при котором расстояние от рабочего инструмента до дна стакана составляет 50...70 мм. Необходимая глубина погружения рабочего инструмента устанавливается вращением регулировочной гайки. Подключите миксер к электронному блоку с помощью соединительного кабеля, а электронный блок к сети переменного тока с помощью сетевого шнура. Включите электронный фитомиксер клавишей "СЕТЬ" на передней панели электронного блока. При этом должен загораться расположенный над клавишей индикатор. Вращением ручки регулировки "ВРЕМЯ" установите необходимый временной интервал работы фитомиксера в пределах от 0 до 10 минут.

Клавишу "ПУСК/СТОП" установите в верхнее положение и зафиксируйте ее на 1...2 сек., а затем отпустите. При этом произойдет включение аппарата, загорится индикатор, расположенный над ручкой регулятора "НАСТРОЙКА" и появится характерный шум от кавитационного процесса в стакане миксера. Плавно вращая ручку регулятора "НАСТРОЙКА" по часовой стрелке и наблюдая за свечением индикатора добейтесь устойчивой работы фитомиксера с максимальной эффективностью. Этот момент характеризуется максимальным свечением индикатора настройки, максимальным кавитационным шумом.

По истечении времени, заданного с помощью таймера, аппарат автоматически выключится. Полученные вещества слейте из стакана миксера для дальнейшего использования. Обработку больших объемов жидкостей в стандартных или нестандартных емкостях, а также обработку больших количеств твердых веществ в малом количестве жидкости следует осуществлять при интенсивном перемешивании. Это необходимо потому, что ультразвуковое поле не является однородным и сильно ослабляется в жидкодисперсных составах. В связи с этим различные участки обрабатываемого объекта одновременно получают различные дозы ультразвуковой энергии.