Lavatrice ad ultrasuoni. Schema, descrizione

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L'introduzione di tecnologie avanzate di risparmio energetico ha portato in prima linea nel progresso un nuovo dispositivo domestico: un dispositivo di lavaggio ad ultrasuoni.

Il lavaggio ad ultrasuoni avviene a causa della formazione periodica di onde di compressione-rarefazione nel volume del liquido, che si formano in un mezzo praticamente incomprimibile: l'acqua. La biancheria posta in tale liquido è sottoposta ad intensi effetti idroacustici. Le onde idroacustiche provocano la comparsa di microscopiche bolle di gas che contribuiscono alla separazione delle microparticelle di sporco dal volume della biancheria lavata. Con la formazione e il successivo collasso (distruzione) delle bolle di gas si forma l'ozono che sterilizza la biancheria. In alcuni casi, con vibrazioni ultrasoniche ad alta energia, si può osservare la sonoluminescenza: il bagliore di un liquido, particolarmente evidente in una stanza buia.

Il vantaggio del lavaggio con vibrazioni ultrasoniche è che la biancheria non viene deformata, abrasa o strappata. Puoi lavare anche prodotti in lana e biancheria delicata. Oltre a lavare e disinfettare la biancheria, puoi lavorare frutta e verdura destinati alla conservazione e disinfettare l'acqua.

I dispositivi di cancellazione ad ultrasuoni (UZSU) del tipo "Bionica" [1] apparsi sul mercato sono un dispositivo elettrico compatto del peso di 200 g. "Bionica" è costituito da un adattatore di rete - una fonte di alimentazione e dall'UZSU stessa. Per preservare il "know-how", il dispositivo stesso è riempito con un composto e non viene fornita una descrizione del suo schema elettrico e delle caratteristiche significative per la riproduzione. Tuttavia, avendo caratteristiche secondarie ottenute attraverso misurazioni e analisi delle modalità del dispositivo, uno dei possibili circuiti UZSU può essere presentato nella forma seguente (Fig. 1).

lavatrice ad ultrasuoni
Ris.1

L'UZSU è costituito da una fonte di alimentazione (chip DA1), due generatori interconnessi operanti a frequenze di 10 kHz e 1 MHz (chip DD1), uno stadio di uscita sul transistor VT1 e un attivatore-emettitore collegato ai punti C e D del dispositivo. La fonte di energia nel prototipo non è regolata, progettata per la potenza massima consumata dalla rete: 3 W, sufficiente per lavare i vestiti con un volume di liquido di 10...25 litri. Sembra più opportuno fornire all'UZSU una regolazione graduale della potenza di uscita. Nella Fig. 1, nello spazio tra i punti A e B è inclusa una sorgente regolabile di corrente continua stabilizzata (25...1000 mA).

La Figura 2 mostra il circuito di un alimentatore regolato (5...13 V). Il generatore di pacchetti di impulsi è realizzato secondo lo schema tradizionale sul chip DD1 e non presenta caratteristiche particolari. Le caratteristiche degli elementi RC della parte ad alta frequenza del generatore possono essere regolate regolando la frequenza in risonanza con la frequenza dell'emettitore-attivatore ad ultrasuoni. Il chip DA1 e il transistor VT1 devono essere installati sulle piastre del dissipatore di calore.

lavatrice ad ultrasuoni

La cosa più problematica nell'implementazione pratica dei sistemi oscillanti ad ultrasuoni è la selezione di un emettitore-attivatore di ultrasuoni e la garanzia della sua impermeabilità ottenendo contemporaneamente la massima emissione di energia delle vibrazioni ultrasoniche nell'ambiente (liquido). Tipicamente, la piezoceramica viene utilizzata come emettitore di ultrasuoni: titanato di bario, titanato di stronzio, emettitori su nuclei di ferrite o permalloy, piastre piezoquarzo (Fig. 3) [2-4], che apre un ampio campo di sperimentazione.

lavatrice ad ultrasuoni

Un'opzione interessante per produrre vibrazioni ultrasoniche è semplicemente far passare impulsi di corrente elettrica attraverso l'acqua utilizzando un sistema di elettrodi ravvicinati collegati ai punti A e B del dispositivo. Il passaggio periodico di impulsi di corrente tra gli elettrodi provocherà una modulazione acustica della soluzione, stimolata elettricamente. Come elettrodi si possono consigliare alluminio o grafite. Durante il lavaggio è necessario garantire un isolamento affidabile dall'alimentazione elettrica. Il contenitore per il lavaggio (secchio, bacinella) deve essere rimosso dagli oggetti collegati a terra e installato su un pavimento asciutto. Le vibrazioni acustiche nella soluzione di cancellazione possono anche essere eccitate nella gamma delle frequenze audio. Gli esperimenti hanno dimostrato che il lavaggio in tali condizioni avviene con risultati accettabili rispetto al prototipo.

Caratteristiche del lavaggio con l'uso di UZSU: la stessa quantità di detersivo viene versata nella soluzione di lavaggio come nel lavaggio a mano, la temperatura dell'acqua dovrebbe essere di circa 65 ° C. Il lino dovrebbe galleggiare liberamente nella soluzione, occasionalmente dovrebbe essere mescolato con pinze di legno. Si consiglia di insaponare ulteriormente le aree di biancheria molto sporche. Il processo di lavaggio dura 30...40 minuti o più (a seconda dell'efficienza dell'attivatore ultrasonico). Puoi anche sciacquare i vestiti usando USSU. Va notato che l'esperienza dell'uso ottimale dell'UZSU appare dopo diversi lavaggi.

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