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Einfache Ultraschallwaschanlage

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Einfache Ultraschallwaschanlage


Mit der Einführung fortschrittlicher energiesparender Technologien ist ein neues Gerät für den Hausgebrauch - ein Ultraschall-Löschgerät - an die Spitze des Fortschritts getreten. Das Waschen mit Ultraschall erfolgt aufgrund der periodischen Bildung von Verdichtungs-Verdünnungswellen in einem Flüssigkeitsvolumen, die in einem praktisch inkompressiblen Medium - Wasser - auftreten. Das in eine solche Flüssigkeit eingelegte Leinen ist einer intensiven hydroakustischen Einwirkung ausgesetzt. Hydroakustische Wellen lösen das Auftreten von mikroskopischen Gasblasen aus, die dazu beitragen, Mikropartikel aus Schmutz vom Volumen der waschbaren Kleidung zu trennen. Beim Entstehen und anschließenden Zusammenfallen (Zerstören) von Gasblasen entsteht Ozon, das Wäsche sterilisiert. In einigen Fällen kann mit einer hohen Energie von Ultraschallschwingungen eine Sonolumineszenz beobachtet werden - das Leuchten einer Flüssigkeit, insbesondere in einem abgedunkelten Raum.

Das Waschen mit Ultraschallschwingungen hat den Vorteil, dass sich die Wäsche nicht verformt, nicht abnutzt und nicht reißt. Sie können auch Wollprodukte und dünnes Leinen waschen. Neben dem Waschen und Desinfizieren von Wäsche können Sie konserviertes Gemüse und Obst verarbeiten und Wasser desinfizieren. Ultraschall-Löschgeräte (UZSU) vom Typ "Bionics" [1], die auf dem Markt sind, sind kompakte Elektrogeräte mit einem Gewicht von 200 g. "Bionics" besteht aus einem Netzwerkadapter - einer Stromquelle und der UZSU selbst. Das Gerät selbst, um das "Know-how" zu bewahren, wird mit einer Verbindung geflutet, und die Beschreibung seines Konzepts und der aussagekräftigen Merkmale für die Reproduktion wird nicht gegeben. Nachdem jedoch die sekundären Eigenschaften erhalten wurden, die durch Messen und Analysieren von Gerätemodi erhalten wurden, kann eines der möglichen UZSU-Schemata wie folgt dargestellt werden (1).

Die UZSU besteht aus einer Stromquelle (DA1-Chip), zwei miteinander verbundenen Generatoren, die bei 10 kHz und 1 MHz arbeiten (DD1-Chip), einer Ausgangsstufe an einem VT1-Transistor und einem Aktivator-Emitter, der mit den Punkten C und D des Geräts verbunden ist. Die Stromquelle des Prototyps ist ungeregelt und auf den maximalen Stromverbrauch aus dem Stromnetz ausgelegt - 3 W, was für das Waschen von Wäsche mit einem Flüssigkeitsvolumen von 10 bis 25 Litern ausreicht. Es erscheint angemessener, eine UZSU mit einer sanften Anpassung der Ausgangsleistung zu versehen. In Abbildung 1 ist in der Lücke zwischen den Punkten A und B eine einstellbare Quelle für stabilisierten Gleichstrom (25 ... 1000 mA) enthalten.
Abbildung 2 zeigt ein Diagramm einer geregelten Stromquelle (5 ... 13 V). Der Generator von Impulspaketen wird nach dem traditionellen Schema auf dem DD1-Chip hergestellt und weist keine Merkmale auf. Die Sollwerte der RC-Glieder des Hochfrequenzteils des Generators können eingestellt werden, indem die Frequenz auf Resonanz mit der Frequenz des Ultraschall-Emitter-Aktivators eingestellt wird. Der Chip DA1 und der Transistor VT1 müssen auf den Wärmeabfuhrplatten installiert werden. Das problematischste bei der praktischen Umsetzung der UZSU ist die Wahl eines Ultraschall-Emitter-Aktivators und die Gewährleistung seiner Wasserdichtigkeit bei gleichzeitiger Erzielung des maximalen Einflusses der Energie von Ultraschallschwingungen auf die Umgebung (Flüssigkeit). Üblicherweise werden Piezokeramiken als Ultraschallemitter verwendet - Bariumtitanat-, Strontium-, Ferrit- oder Permalloy-Kernemitter, Piezoquarzplatten (Abb. 3) [2-4], die ein weites Feld für Experimente eröffnen. Eine der interessanten Möglichkeiten zur Erzielung von Ultraschallvibrationen ist einfach die Übertragung von elektrischen Stromimpulsen durch Wasser unter Verwendung eines Systems eng beabstandeter Elektroden, die mit den Punkten A und B der Vorrichtung verbunden sind. Der periodische Durchgang von Stromimpulsen zwischen den Elektroden bewirkt eine akustische elektrostimulierte Modulation der Lösung. Aluminium oder Graphit können als Elektroden empfohlen werden. Beim Waschen sollte auf eine zuverlässige Trennung vom Stromnetz geachtet werden. Der Wäschebehälter (Eimer, Becken) muss von geerdeten Gegenständen entfernt und auf einem trockenen Boden aufgestellt werden. Im Bereich der Schallfrequenzen können akustische Schwingungen in der Löschlösung angeregt werden. Experimente haben gezeigt, dass das Waschen unter solchen Bedingungen mit einem akzeptablen Ergebnis im Vergleich zum Prototyp erfolgt. Merkmale des Waschens unter Verwendung von UZSU - das gleiche Waschpulver wird in die Waschlösung gegossen, wie im Fall des Handwaschens sollte die Wassertemperatur etwa 65 ° C betragen. Das Leinen sollte frei in der Lösung schwimmen, gelegentlich sollte es mit einer Holzzange gerührt werden. Es wird empfohlen, stark verschmutzte Wäschestücke einzuschäumen. Der Waschvorgang dauert 30 ... 40 Minuten oder länger (abhängig von der Wirksamkeit des Ultraschallaktivators). Das Spülen von Kleidung kann auch mit der UZSU erfolgen. Es ist zu beachten, dass die Erfahrung einer optimalen Verwendung des UZSU nach mehreren Wäschen auftritt.