Hvad er en ultralydforstøver?
En ultralydforstøver er en enhed, der omdanner en normal strøm af væske til en meget fin tåge. Den består af en generator og en sonde. Generatoren skaber vibrationer og fokuserer dem på spidsen af sonden. Når væsken strømmer gennem sonden, omdannes den til fine partikler. Den ultralydforstøver anvendes ofte til fremstilling af applikationer, såsom belægning af stoffer, tilføjelse af fugtighed til en gasstrøm og injektion af små mængder af en væske i en reaktor.
Ultralydforstøveren har en strømforsyning, der konverterer lavfrekvent elektrisk energi til højfrekvent elektrisk energi. Denne elektriske energi omdannes derefter til mekaniske vibrationer af en piezoelektrisk transducer, der typisk er fremstillet af keramik. Vibrationen sendes tilbage til den piezoelektriske transducer, efter at den har sprunget ud fra sonden. Dette øger styrken af vibrationen og skaber en pumpeaktion, der trækker væske mod midten af sonden.
Væske indføres i sonden gennem et indløb på siden, normalt ved hjælp af tyngdekraft eller en lavtrykspumpe. Der er forskellige sonder til forskellige anvendelser. En flad spidsonde kan for eksempel fokusere partikler på et specifikt sted. En bred spredningssonde har et udvidet sprayområde, hvilket gør den ideel til belægningsapplikationer, og en radial sonde bruges typisk til at sprøjte indvendige vægge i boringer.
Når væske bevæger sig gennem sonden, spreder den sig og bliver flad. Vibrationerne deler væsken i individuelle dråber. Størrelsen på dråben afhænger af den elektriske energis frekvens. Jo større den elektriske energifrekvens er, desto stærkere er vibrationer produceret af den piezoelektriske transducer. Stærkere vibrationer producerer mindre dråber.
Når dråberne når spidsen af sonden, sprøjtes de ud. Sprøjtens strømningshastighed er afhængig af væskens viskositet og den elektriske energifrekvens. Jo højere frekvens og viskositet, desto lavere er strømningshastigheden.
Ultralydforstøveren har adskillige fordele i forhold til traditionelle metoder, der bruges til at desintegrere væsker. Da ultralydforstøveren nøjagtigt kan levere en ensartet spray, kan producenterne effektivt bruge råmaterialer og reducere forurening. Proben tilstoppes typisk ikke og rengøres let. Dette muliggør forstøvning af flere typer væsker uden risiko for forurening eller erosion af sonden. Væsker, der indeholder langkædede polymerer, er imidlertid vanskelige at forstøve på grund af deres stærke sammenhængende egenskaber.