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超聲波乳化設(shè)備的工作原理

更新時(shí)間:2024-12-29      點(diǎn)擊次數(shù):982
超聲波乳化設(shè)備的工作原理主要基于超聲波的能量和作用。以下是詳細(xì)的工作原理介紹:
 
一、超聲波的產(chǎn)生與傳播
 
超聲波乳化設(shè)備首先由超聲波發(fā)生器(也稱為電源或信號(hào)發(fā)生器)產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)。這些信號(hào)通過(guò)換能器(也稱為振子或壓電換能器)被轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動(dòng),并傳播到液體中。
 
二、空化效應(yīng)與微射流
 
當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí),會(huì)產(chǎn)生一系列的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,包括微小氣泡(空穴)的振蕩、擴(kuò)大、收縮乃至崩潰,這個(gè)過(guò)程被稱為空化效應(yīng)。這些微小氣泡在超聲波的作用下,會(huì)在負(fù)壓區(qū)形成并生長(zhǎng),而在正壓區(qū)迅速閉合。氣泡閉合時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,這種連續(xù)不斷的高壓就像無(wú)數(shù)小“爆炸”一樣不斷沖擊物體,使物體分子破碎重組。
 
同時(shí),超聲波的振動(dòng)還會(huì)在液體中產(chǎn)生復(fù)雜的多層流,這些流動(dòng)會(huì)加速液體的混合和分散。此外,超聲波還會(huì)在液體中疏密相間地向前輻射,產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡,這些氣泡的劇烈震蕩和破裂碎化進(jìn)一步促進(jìn)了液體的乳化和混合。
 
三、乳化過(guò)程
 
在超聲波的作用下,不同性質(zhì)的液體被混合在一起,形成均勻的乳狀液。超聲波乳化設(shè)備能夠快速地將不同性質(zhì)的液體混合均勻,提高乳化效率。此外,超聲波乳化還可以控制乳液的類(lèi)型,如o/w(水包油)和w/o(油包水)型乳液,這在傳統(tǒng)的機(jī)械乳化方法中是不可能的。
 
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