Progettazione pulitori ultrasuoni

La tecnologia degli ultrasuoni.

Concetti base.

Velocità di vibrazione meccanica imposta alle molecole e cavitazione come fenomeno secondario.

Lavatrici ultrasuoni di taglia piccola e mediaGli ultrasuoni non sono creati da semplici apparecchi elettrici e non nascono direttamente da un generatore elettronico. Il generatore di ultrasuoni genera in realtà la sola alta frequenza elettrica alternata, a 25.000, 33.000, 45000 hertz o a frequenze ancora più veloci. Esse sono inviate ai trasduttori che trasducono, cioè trasformano, la forma di energia.

Questa energia, trasmessa attraverso un liquido, è utilizzata per la pulitura di argenterie, oreficerie, orologi presso gli operatori artigiani ed è usata nelle industrie per la sgrassatura di superfici tecniche.

I trasduttori vibrando alla stessa frequenza imposta dal generatore cambiano dimensione e trasformano l'energia elettronica in onde alternate meccaniche sinusoidali pulsanti amplificate. Queste onde ultrasonore sono spostamenti velocissimi di materia, l'elettrone viene eccitato e dal suo stato di quiete oscillerà con onde a sinusoide da pochi Khz a alcuni Mhz. Queste vibrazioni da cui nascono le onde si chiamano comunemente ultrasuoni.

Gli ultrasuoni sono onde acustiche tra i 18000 Hertz sino a 10 milioni di hertz, Onde con pulsazione di 18.000 volte al secondo a 10 milioni di volte al secondo, hanno velocità difficili da non solo da vedere ma anche da immaginare, impossibili da percepire per noi.

La potenza degli ultrasuoni.

Potenza e tecnologia degli ultrasuoniLa potenza degli ultrasuoni non è calcolata dalla formula P=V x I che definisce solo la potenza assorbita da un circuito elettrico in corrente continua (CC in italiano e DC in inglese) perchè i generatori di ultrasuoni sono trasformatori e amplificatori di energia: Essendo convertitori statici di onde alternate sinusoidali, funzionanoi in corrente alternata monofase e trifase (CA in italiano - AC in inglese).

Come succede per transistor e diodi veloci, SCR e moduli IGBT, la Legge di Ohm non è applicabile ai circuiti dedicati al lavaggio ultrasonoro. I circuiti elettronici di un generatorei seguono leggi delle fisica elettrica differenti dalle leggi postulate da Ohm, noto studioso delle leggi delle reti elettriche e dei circuiti a nodi e maglie.

La potenza assorbita dai generatori analogico digital e digital pulse multifrequenza è espressa dalla formula P=1,72 x V x I x cosfì, la tensione V e la corrente alternata di ingresso I sono moltiplicate al coseno angolare di sfasatura alternata (cosfì). La Potenza reale assorbita Pa da un generatore non è parametro valido per definire la potenza effettiva pulente PeP di un sistema di lavaggio ad onde. Credere che il concetto di potenza assorbita significhi sicura qualità funzionale di un generatore è una mera azione pubblicitaria o un'illusione superficiale.

Possiamo fare diversi esempi, il migliore crediamo sia quello di un generatore progettato male, esso potrebbe far rilevare una grande potenza assorbita ma fornire poca energia in uscita. Come uno scaldino di casa esso dissiperebbe aria calda per surriscaldamento come una resistenza.
Lo stesso concetto è valido per trasduttori piezo e magneto. Se assemblati o progettati in modo improvvisato potrebbero perdere moltissima potenza utile trasformandone solo una minima parte in vibrazione e il resto in calore e correnti di dispersione.
L'insieme di generatore che assorbe e non fornisce in uscita potenza e di trasduttori progettati in modo approssimativo che vibrano male darebbe una doppia perdita di potenza, rendendo debole il lavaggio in vasca anche se apparentemente c'è il consumo di potenza nominale dichiarato nella targhetta macchina dal costruttore.
Più il sistema scalda e ha circuiti obsoleti, che voi non vedrete, maggiore sarà la perdita di lavaggio, tempo ed efficienza della macchina.
Per quanto incredibile da molti anni vediamo sistemi che sono fatti con tali concetti controproducenti.

Per definire il valore della Potenza Effettiva Pulente si considera l'effettiva potenza pulente totale della macchina ultrasonora, che comprende diversi calcoli tecnici e valutazioni scientifiche. Ad esempio la qualità elettromeccanica dei trasduttori e loro rendimento, il tipo di amplificazione in uscita, tipo e uniformità delle onde elettroniche emesse, sintonia e forma d'onda, sincronia tra generatore e trasduttori, sincronia tra tutti i trasduttori, uniformità delle onde meccaniche trasformate e realmente trasmesse e vibrate nel liquido.

A questi fondamentali dati tecnici dobbiamo aggiungere la valutazione di centinaia di parametri elettrotecnici e formule matematiche, tra cui le integrate e le derivate Booleane, che sono di complessa conoscenza e calcolo per i non addetti ai lavori. Quindi la reale potenza sonica di una macchina e di un gruppo ultrasonoro progettato per lavare pezzi e particolari meccanici è da calcolare con formule della matematica superiore complessa, calcoli scientifici con formule che sono da abbinare a risultati e test dal vero in laboratori attrezzati.

Nel settore del lavaggio empirismo e superficialità devono essere tralasciati, perchè sono fattori negativi che tendono a sviare il raggiungimento degli obbiettivi di un costruttore che sono:

Cavitazione e vibrazione molecolare alle alte frequenze.

lavatrici con generatori ultrasonori digitali Introduciamo i concetti di cavitazione e di vibrazione molecolare che sono alla base della pulizia di oggetti nei liquidi per effetto dell'ultrasuono.

La cavitazione è una compressione ed espansione fisica, conosciuta in idraulica, essa è lì'effetto secondario creato dagli ultrasuoni, comprimendo ed espandendo microbolle si espandono e urtano lo sporco superficiale.

Le molecole del liquido detergente cambiando dimensione generano il fenomeno delle bolle di pressione positiva e negativa che esplodendo e implodendo rilasciano una grande energia di impatto che aiuta il distacco delle impurità con micropressioni localizzate di 1300 Bar.

La vibrazione e la pulitura meccanico molecolare è invece un effetto specifico, associabile ai fenomeni delle onde e delle variazioni di quiete degli elettroni, degli atomi, dei neutrini e di tutte le particelle elementari della materia. Si tratta di un fenomeno da noi osservato in laboratorio nel 1989.

Il fenomeno della vibrazione meccanico molecolare è intimamente correlato alla vibrazione, piezoelettrica e magnetostrittiva, dei trasduttori, esso è controllabile nello stato degli elettroni che compongono il liquido i quali sono eccitati a muoversi molto velocemente, alle frequenze loro imposte, sprigionando grandi energie locali in ogni punto del liquido e delle superfici immerse nella vasca. La trasmissione di forte energia ondulatoria è la causa dell'immediata cavitazione.

Ricercatori scientifici nelle applicazioni ultra acustiche

Per primi abbiamo pubblicato ufficialmente testi citando questo comportamento delle particelle subatomiche sottoposte a energia sonica su riviste tecniche specializzate, nella finitura dei metalli, nelle lavorazioni di elastomeri, termoindurenti, leghe leggere. Abbiamo collaborato con Enti e Poli universitari nello studio dei fenomeni di energie della cavitazione luminescente e degli effetti degli ultrasuoni in camere sottovuoto spinto.

Pulitori ultrasuoni pronti oggi per le future esigenze di ecologia e risparmio energetico.

Costruire macchine con attenzione specifica ai problemi di inquinamento, risparmio energetico acqua, elettricità, uso di prodotti chimici è da sempre la base tecnica del nostro lavoro di produttori. Il nostro obbiettivo è migliorare costantemente prodotti e lavatrici con idee innovative adatte a eliminare gli sprechi energetici e il surriscaldamento globale. Le macchine marca ULTRASUONI funzionano con basso consumo di acqua e additivo biodegradabile, lavano in modo economico, veloce e sicuro, senza emissioni nocive, come attestato dai controlli e dai collaudi secondo il Marchio CE.

Esperienza tecnica.

Progettiamo generatori con una nuova elettronica ULTRA IGBT SWEEP PULSE flessibile e conveniente, semplice da utilizzare. Costruiamo robusti trasduttori in acciaio in versione a saldare, a flangia e da immergere direttamente nei liquidi, in vasche esistenti o da trasformare in macchine di lavaggio. Generatori e trasduttori sono sottoposti a severi controlli e collaudati per 48 ore.