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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Máquina de lavar ultrassônica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Casa, casa, passatempo A introdução de tecnologias avançadas de economia de energia colocou um novo dispositivo doméstico - um dispositivo de apagamento ultrassônico - na vanguarda do progresso. A lavagem por ultrassom ocorre devido à formação periódica de ondas de compressão-rarefação no volume do líquido que ocorrem em um meio praticamente incompressível - a água. O linho colocado em tal líquido é submetido a intensa ação hidroacústica. As ondas hidroacústicas iniciam o aparecimento de bolhas de gás microscópicas, que contribuem para a separação das micropartículas de sujidade do volume de roupa a lavar. Com a formação e subsequente colapso (destruição) de bolhas de gás, forma-se ozônio, que esteriliza a roupa. Em alguns casos, com alta energia de vibrações ultrassônicas, pode-se observar a sonoluminescência - o brilho de um líquido, especialmente perceptível em uma sala escura. A vantagem de lavar com vibrações ultrassônicas é que a roupa não fica deformada, desgastada ou rasgada. Você pode lavar até produtos de lã e linho delicado. Além de lavar e desinfetar a roupa, você pode processar legumes e frutas destinados à preservação e desinfetar a água. Os dispositivos de apagamento ultrassônicos (UZSU) do tipo "Bionika" [1] que surgiram no mercado são um dispositivo elétrico compacto com peso de 200 G. O "Bionika" consiste em um adaptador de rede - uma fonte de energia e o próprio UZSU. O próprio dispositivo, a fim de preservar o "know-how", é preenchido com um composto, e não é fornecida uma descrição de seu diagrama de circuito e características significativas para reprodução. No entanto, tendo características secundárias obtidas pela medição e análise dos modos do dispositivo, um dos possíveis esquemas UZSU pode ser representado da seguinte forma (Fig. 1).
O UZSU consiste em uma fonte de energia (circuito DA1), dois geradores interligados operando nas frequências de 10 kHz e 1 MHz (circuito DD1), um estágio de saída em um transistor VT1 e um ativador-emissor conectado aos pontos C e D do dispositivo. A fonte de alimentação do protótipo é feita sem regulagem, projetada para a potência máxima consumida da rede - 3 W, o que é suficiente para lavar roupas em um volume líquido de 10...25 litros. Parece ser mais conveniente fornecer ao UZSU um ajuste suave da potência de saída. Na Fig. 1, uma fonte ajustável de corrente contínua estabilizada (25 ... 1000 mA) é incluída no intervalo entre os pontos A e B. A Figura 2 mostra um diagrama de uma fonte de alimentação regulada (5 ... 13 V). O gerador de pacotes de pulsos é feito de acordo com o esquema tradicional no chip DD1 e não possui recursos especiais. As classificações dos elementos RC da parte de alta frequência do gerador podem ser corrigidas ajustando a frequência para ressonância com a frequência do ativador do emissor ultrassônico. O chip DA1 e o transistor VT1 devem ser montados em placas dissipadoras de calor.
O mais problemático na implementação prática do USSU é a escolha de um emissor-ativador ultrassônico e garantir sua impermeabilização, obtendo o retorno máximo da energia das vibrações ultrassônicas ao ambiente (líquido). Normalmente, a piezocerâmica é usada como emissor ultrassônico - titanato de bário, estrôncio, emissores em núcleos de ferrita ou permalloy, placas de piezoquartz (Fig. 3) [2-4], o que abre um amplo campo para experimentos.
Uma maneira interessante de produzir vibrações ultrassônicas é simplesmente executar pulsos de corrente elétrica através da água usando um sistema de eletrodos espaçados próximos conectados aos pontos A e B do dispositivo. A passagem periódica de pulsos de corrente entre os eletrodos causará modulação acústica eletricamente estimulada da solução. Alumínio ou grafite podem ser recomendados como eletrodos. Ao lavar, deve-se garantir um isolamento confiável da rede elétrica. O recipiente para lavagem (balde, bacia) deve ser retirado de objetos aterrados e instalado em piso seco. As oscilações acústicas na solução de lavagem também podem ser excitadas na faixa de frequências sonoras. Experimentos mostraram que a lavagem nessas condições ocorre com um resultado aceitável em comparação com o protótipo. Características da lavagem com o uso de UZSU - a mesma quantidade de sabão em pó é despejada na solução de lavagem como na lavagem à mão, a temperatura da água deve ser de cerca de 65 ° C. A roupa deve flutuar livremente na solução, ocasionalmente deve ser mexida com pinças de madeira. Áreas de linho muito sujas são recomendadas para serem ensaboadas adicionalmente. O processo de lavagem dura 30...40 minutos ou mais (dependendo da eficiência do ativador ultrassônico). Você também pode enxaguar roupas usando USSU. Deve-se notar que a experiência de uso ideal do UZSU aparece após várias lavagens.
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