Ультразвуковая ванна как пользоваться: Как работать с УЗ-мойкой при чистке и стерилизации маникюрных инструментов

Содержание

Как работать с УЗ-мойкой при чистке и стерилизации маникюрных инструментов

Пузырек, готовый лопнуть или Секреты работы с УЗ-мойкой

ПУЗЫРЕК, ГОТОВЫЙ ЛОПНУТЬ ИЛИ СЕРКЕТЫ РАБОТЫ С УЗ-МОЙКОЙ

Итак, Вы приобрели бюджетную УЗ-мойку, внимательно прочли инструкцию, но при этом некоторые острые моменты остались «за кадром», выделим их.

1. Загружайте инструмент в специальные решетчатые лотки, такая конструкция наиболее полно обеспечивает циркуляцию ультразвука.

2. Загрузку инструмента производите в один, максимум в два слоя, раскладывая так, чтобы не было соприкосновения его режущих частей с другими предметами.

3. Следите за уровнем раствора, — он должен полностью покрывать, находящийся в резервуаре рабочий инвентарь. Для компактной мойки с объемом ванночки не более 1-2 литров, загрузка инструмента желательна в 1-2 слоя, но не более 30-70% процентов ее емкости.

▼ Чем меньше уровень раствора, тем ниже эффективность очистки.

На снимке: раствор должен полностью покрывать предметы в ванне

4. Раскладывайте принадлежности не навалом, а так, чтобы большие по размеру инструменты не наводили звуковую тень, заслоняя меньшие, от этого зависит эффективность их дезинфекции и очистки.

5. Промывку ультразвуком производите при открытой крышке аппарата.

6. Температура раствора при дезинфекции и очистке должна быть не менее +18 °C (комнатная) и не выше + 40 °C.

7. Тщательно подбирайте средство для дезинфекции и мойки в УЗ-ванне. Под действием ультразвука любые потенциально вредные свойства химраствора многократно усиливаются и разрушают инструмент.

8. Следуйте инструкциям изготовителя при разведении и применении дезинфекторов, соблюдая их концентрацию, а также температурный режим и продолжительность ультразвуковой обработки.

9. При использовании комбинированного (бифункционального) дезинфицирующе-моющего раствора, время дезинфекции исчисляется с момента погружения в него.

10. Время действия ультразвука для очистки от грязи не должно превышать 3-5 минут при частоте 35 кГц (килогерц).

На снимке: время ультразвуковой очистки 3-5 минут

11. Использование в УЗ-мойке металлических решетчатых контейнеров для загрузки инструментария, способствует ослаблению ультразвукового поля и снижению эффективности чистки. Металлическая решетка ослабляет поле (экранирует) внутри металлической сетки-контейнера, снижая интенсивность колебаний ультразвуковых волн, идущих извне от излучателя, ухудшает качество очистки.

12. Для улучшения очистки рекомендуется использовать пластиковый решетчатый лоток. Предметы, находящиеся в нем, размещены компактно в зоне максимального действия ультразвука, что способствует эффективной очистке. Такая емкость обеспечивает удобный слив раствора, промывку, сохранение смеси для последующих операций по обеззараживанию.

На снимке: для загрузки инструмента используем исключительно пластиковые решетчатые лотки

13. Размещать предметы на металлическое днище ванны без лотка нельзя, это приведет к выходу из строя генератора-излучателя и снижению уровня кавитации.

На снимке: так выглядит один из миллионов чернорабочих дезинфекции – пузырек, готовый лопнуть

14. Инструменты на шарнирах, — кусачки и ножницы загружайте в лоток раскрытыми. Это уменьшит перекрытие поверхностей шарнира и обеспечит доступ жидкости к ним.

15. Ежедневно контролируйте качество раствора. При помутнении и появлении специфического запаха его необходимо заменить. Несвежий, грязный раствор несет опасность:

ухудшения моюще-дезинфицирующих свойств;
снижения эффективности очистки;

появления коррозии на металле под воздействием осевших инородных частиц.

На снимке: контроль качества и замена раствора, — непременное условие эффективной очистки и дезинфекции

16. Следите за уровнем смеси. Её недостаток приведет к нарушению циркуляции и кавитации, перегреву генератора-излучателя и, в итоге, к поломке прибора.

17. Вовремя проводите замену моюще-дезинфицирующего средства, либо при понижении уровня его доливку.

18. Замена жидкости для ультразвуковой ванны, а также добавление свежей для восстановления необходимого уровня, требует ее дегазации.

19. Дегазация проводится в свободном режиме при незаполненном инструментами контейнере в течение 5 минут работы. То есть 5 минут аппарат работает «вхолостую» без маникюрного инвентаря, но с раствором!!!

На снимке: без дегазации раствора мойка неэффективна

20. Эффективность ультразвуковой дезинфекции и очистки зависит от правильного выбора ее основных параметров:

состава и концентрации раствора, он может быть чистящим либо комбинированным моюще-дезинфицирующим;
температурой, устанавливаемой в зависимости от состава и агрессивности средства опытным, практическим путем, она не может быть ниже +18 °C (комнатная) и выше + 40 °C;
мощностью излучателя прибора, применяемого для очистки, — не менее 40 кГц, т.к. мощность ниже 35 кГц малоэффективна;
времени протекания процесса.

Чем выше мощность генератора-излучателя и выше температура раствора, тем меньше времени займет процесс очистки.

▼ В среднем, при стандартной мощности генератора Уз-мойки в 35-40 кГц, время обработки составляет 3-5 минут. Его увеличение при агрессивном растворе и мощном генераторе-излучателе может привести к порче инструмента;

размеров обрабатываемых предметов. Крупные по размеру, чтобы они не создавали «тень», заслоняющую собой «мелочь», следует помещать в самый низ лотка.

На снимке: раскладываем инструмент аккуратно и по порядку

21. Температура раствора, применяемого для очистки и дезинфекции должна соотноситься с его концентрацией, химсоставом и мощностью ультразвукового генератора-излучателя.

▼ Чем выше температура дезинфектора, тем сильнее действуют химические агенты, входящие в состав, делая его все более агрессивным с каждым добавленным градусом.

22. После ультразвуковой дезинфекции и очистки необходимо тщательное промывание инструмента (можно прямо в лотке) для удаления остатков моющих и дезинфицирующих средств. Промывка идет в 2 этапа:

сначала под струей проточной воды,
затем ополаскивание в деминерализованной (дистиллированной) воде для смыва примесей (хлор, кремний, ржавчина) осевших из водопровода.

23. Тщательная сушка после промывки завершает процесс дезинфекции и очистки в ультразвуке.

▼ В стерилизатор загружается исключительно сухой инструмент. Для надежного удаления остатков воды лучше использовать фен. Загружая инструмент в сухожаровой шкаф влажным, на выходе получаем на нем пятна и коррозию.

На снимке: наша цель дезинфекция инструмента, очистка, промывка и закладка его после купания в УЗ-ванне в стерилизатор, как и сама стерилизация – достигнута, можно работать

КАК ПРОВЕРИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ В УЗ-ПРИБОРЕ

Мы уже знаем, что кавитация – это возникновение и микровзрывы мельчайших воздушных пузырьков. Ударная волна, возникающая во время их лопания, измельчает, дробит и сбивает грязь с любой поверхности, обеспечивая беспрепятственный доступ к ней дезраствора.

На картинке: множество маленьких злобных пузырьков, гарантируют нам превосходную чистку инструментов в УЗ-мойке

Однако, чем ниже частота излучения ультразвука, тем крупнее и безобиднее пузыри. Большинство этих увальней, игнорируя грязные места, тихо всплывают и беззвучно растворяются в атмосфере, потеряв агрессивность и ударную силу.

На картинке: большие и ленивые пузырьки отказываются чистить наш инструмент

Качественную и эффективную очистку гарантирует лишь интенсивная, мощная и плотная высокочастотная ультразвуковая энергия. Она генерирует активное облако микропузырьков, которые обтекая предметы, распределяются по всему периметру ванночки.

Для проверки качества работы ультразвуковой мойки периодически тестируйте уровень интенсивности ультразвукового излучения. Существует два простых способа:

на предметном стекле микроскопа;
на фольге.

ТЕСТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕДМЕТНОГО СТЕКЛА МИКРОСКОПА

Тест с использованием предметного стекла микроскопа проводится после его заморозки. Замороженный участок стекла смачивают водой и расчерчивают карандашом № 2 (мягким) по диагоналям, наподобие буквы «Х», из угла в угол. Замороженную и расчерченную часть, быстро, пока она не успела оттаять в руках, погружаем в заранее подготовленный моющий либо комбинированный раствор, и включаем УЗ-мойку в штатном режиме. Засекаем по таймеру время. При нормальной, приемлемой кавитации, нарисованная нами литера «Х» должна исчезнуть в течение 10 секунд. Проверяем. Делаем выводы.

На снимке: тест на предметном стекле нужен для правильного подбора режимов обработки: температуры, времени

ТЕСТ НА ФОЛЬГЕ

Берем пищевую алюминиевую фольгу.
Заливаем в ультразвуковую мойку и дегазируем раствор.
Вырезаем из фольги и размещаем в УЗ-ванне 3 прямоугольника размером 100Х200 мм. Первый, — по центру, остальные — по бокам на расстоянии 50 мм от края.

Включаем ультразвук на 2-3 мин.
По истечении испытания проверяем результат.
Если подопытная фольга изменилась, — изжевана, скомкана или продырявлена, то с частотой ультразвука и кавитацией у вас все в порядке.

На снимке: процесс испытания «на фольге» и его последствия

ПРИ РАБОТЕ С УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МОЙКОЙ НЕЛЬЗЯ

Включать ванночку без раствора.
Оставлять прибор постоянно включенным. Это приводит, как к перегреву основных рабочих узлов и деталей и к испарению раствора, снижению его уровня.
Укладывать инструмент прямо на дно ванны без решетчатого пластикового корыта.
Ронять и подвергать ударам, небрежно относиться к аппарату.
Использовать в качестве раствора легковоспламеняющиеся жидкости.

На снимке: ультразвуковая ванна, — устройство деликатное, требующее бережного обращения, бросать и ронять его на пол не рекомендуется

Отметим преимущества УЗ-мойки в дезинфекции и предстерилизационной очистке перед традиционным методом. Ведь многие маникюрные феи выполняют первичное обеззараживание по старинке, в ванночках с дезраствором, вручную промывая и очищая инструменты щетками.

ПЛЮСЫ

Бережное и качественное удаление всех видов загрязнений.
Возможность сразу же, не дожидаясь засыхания грязи на рабочих частях инструмента, начать процесс отмачивания в УЗ-ванне.
Полное исключение контакта с загрязненным инструментом во время очистки.
Возможность провести пассивацию инструмента и удалить ржавчину в растворе лимонной кислоты.
Экономия рабочего времени за счет совмещения, при использовании комбинированного раствора, процессов дезинфекции и предстерилизационной очистки.
Качественная дезинфекция и очистка труднодоступных мест.

На снимке: недорогая и практичная волшебная ультразвуковая ванночка-выручалочка

Юрий Фролов

Nail Kit — сеть магазинов косметики для ногтей

О преимуществах работы с ультразвуковым прибором при мойке, очистке и обеззараживании маникюрных инструментов читайте здесь

О том как правильно выбрать аппарат для ультразвуковой мойки, очистки и дезинфекции инструментов читайте здесь

Ультразвуковая ванна для мастера маникюра

УЗ-мойка для мастера маникюра / Параметры выбора

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ МОЙКА ДЛЯ МАСТЕРА МАНИКЮРА / ПАРАМЕТРЫ ВЫБОРА

Если вы решили обзавестись УЗ – мойкой для дезинфекции и очистки маникюрного инструмента, то при выборе необходимо учитывать специфику этого прибора — способность создавать эффект кавитации.

Моющий раствор, циркулирующий в ванне, растворяет и уносит микрочастицы грязи. Чем выше частота и интенсивность волн ультразвука, тем мельче пузырьки и, тем интенсивнее гидроудар при их разрыве. Частота в 20кГц применяется для грубой мойки клеточной структуры, к примеру в промышленных установках.

Для более тонкой и деликатной работы, например в медицине или ювелирном деле, пользуются ультразвуком в диапазоне 35-50 кГц. Такая интенсивность излучения, бережно очищая и, не нарушая структуру материала, позволяет создавать упругие волны нужной длины и частоты, смыть любое загрязнение даже в самых труднодоступных участках.

ЧТО НУЖНО УЧИТЫВАТЬ ПРИ ВЫБОРЕ УЗ-ВАННЫ

Для маникюрного инструмента рекомендуется ультразвуковой аппарат с частотой волн в диапазоне 35-50кГц;
На снимке: во время очистки в моющем растворе под воздействием ультразвука рождаются и схлопываются микропузырьки

Бытовая УЗ-мойка представляет из себя прибор, корпус которого выполнен из пластика или нержавеющей стали.

ОХАРАКТЕРИЗУЕМ ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ

1. Ванна изготавливается из нержавеющей стали. Выбор ее габаритов определяется в зависимости от величины и массы планируемых к очистке предметов.

▼ Для санобработки маникюрного инструмента используются ванны вместимостью 0,5- 1,5 литра, что позволяет экономно расходовать моющий раствор и ускорить процесс очистки.

На снимке: качество металла, из которого изготовлена ванна, очень важно, — кроме ударных волн и кавитационного износа от них, она подвергается прямому и постоянному воздействию агрессивных моюще-дезинфицирующих растворов

2. Один из спорных моментов для УЗ-мойки, предназначенной для очистки маникюрных принадлежностей, представляет собой нагревательный элемент. Тут надо помнить, что дезинфицирующий раствор при нагреве теряет свои свойства. Более того, подогретый дезинфектор закрепляет несмытые остатки органики, придавая им крепость камня, и обладает повышенной агрессивностью по отношению к металлу, из которого изготовлен инструмент.

▼ Поэтому, если вы предполагаете совместно с мойкой и очисткой инструмента проводить в УЗ-ванне и дезинфекцию, то опция нагрева будет лишняя.

На снимке: расположение и назначение компонентов устройства и управления УЗ-мойкой

3. Еще один критерий, на который нужно ориентироваться при выборе УЗ-аппарата, это частота ультразвука, а также задана ли она постоянной или возможна ее регулировка и использование ванны в различных режимах очистки.

Регулятор мощности (на тех изделиях, где он конструктивно предусмотрен) позволяет варьировать длину и частоту ультразвукового излучения.

Мощность излучения по рабочим характеристикам, которые обязательно указываются в паспорте изделия, не должна быть меньше 35 кГц.

На снимке: генератор-излучатель, — основа всей мойки-очистки, т.к. именно эта деталь и создает кавитацию в растворе

Переключатель режима работы генератора излучателя УЗ-мойки необходим в том случае, если аппарат используется для очистки загрязнений различного происхождения, требующих пониженной или повышенной мощности ультразвука.

4. Таймер. Он предоставляет возможность выставить нужное время, зависящее от типа раствора и характера загрязнения, с автоматическим отключением прибора по окончании процесса. Кроме того, наличие таймера позволяет, полностью передоверив обработку автоматике, не отвлекаться на обслуживание и контроль.

На снимке: панель управления УЗ-мойкой

5. Моющие-дезинфицирующие растворы.

Основной причиной почему отсутствует кавитация и, как следствие, эффективная очистка и дезинфекция, является моющая среда не рекомендованная к использованию в УЗ-мойке. Наиболее же подходящими для ультразвуковой очистки считаются моющие средства на водной основе, имеющие в своем составе ПАВ (поверхностно-активные вещества).

Однако, чистая вода, которой иногда пытаются промыть маникюрный инструмент в УЗ-ванне, также не выход из положения. Дело в том, что в ней образуется высокое поверхностное натяжение, когда молекулы наружного слоя настолько сильно схватываются между собой, что создают упругую пленку. Это и препятствует возникновению мельчайших пузырьков и их схлопыванию, циркуляции жидкости и ее доступу к очищаемой поверхности. Удивительно, но по сравнению с водой, из всех природных элементов сила поверхностного натяжения больше лишь у ртути.

▼ Использование чистой воды для очистки инструментов, не даст желаемого результата.

На снимке: все дело в волшебных пузырьках ультразвуковой кавитации, вернее, в их почти полном отсутствии в чистой воде

Из опыта использования раствора, состоящего преимущественно из воды, можно сделать вывод, что ультразвук в нем оказывает незначительное действие, поскольку, основное предназначение УЗ-мойки, — удаление грязи любого происхождения кавитацией и, создаваемой ею циркуляции жидкости не используется. Загрязнения на поверхности инструмента лишь размазываются и не уносятся потоками моющего раствора, под действием лопающихся пузырьков.

С ЭТИХ ПОЗИЦИЙ ОБРИСУЕМ ТРЕБОВАНИЯ К МОЮЩЕ-ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИМ РАСТВОРАМ
1. Раствор не должен быть слишком агрессивным к материалам, из которых изготовлен инструмент, потому как под воздействием ультразвука эта агрессия возрастет в разы;
2. Кроме того, смесь должна обладать совершенной текучестью, а также хорошо проводить ультразвук и кавитационные волны.
Помним, что УЗ-мойка, — это не просто емкость для дезинфицирующего раствора, который является лишь средством передачи очищающих возможностей ультразвука.

На снимке: небольшой перечень дезинфицирующих растворов, способных работать в УЗ-мойке. Список этот постоянно пополняется новыми препаратами.

Юрий Фролов

Nail Kit — сеть магазинов косметики для ногтей

О преимуществах работы с ультразвуковым прибором при мойке, очистке и дезинфекции маникюрных инструментов читайте здесь

Секреты правильной работы с УЗ-мойкой в ногтевом сервисе здесь

Ультразвуковая ванна

Последнее время оптики и ювелиры охотно предлагают услугу чистки ультразвуком. Для проведения процедуры используют специальный агрегат под названием ультразвуковая ванна (УЗ-ванна), где есть специальный резервуар для размещения обрабатываемых предметов. Полезные свойства ультразвука проявляются в специальной жидкости. Мастеру нужно положить предмет, включить прибор, затем помыть. Минимум действий!

Теоретически, такой ванной можно сделать любую емкость, используя специальное оборудование для создания и распространения ультразвука.

Применение

Очищение предметов – самый простой и банальный способ применения УЗ-ванны в большинстве отраслей. Большим спросом пользуется прибор в медицине, исследованиях – используя ультразвук ускоряют реакции, проводят тесты с веществами, стерилизуют инструменты. Необходим он для чистки труднодоступных мест, тонкой и мелкой работы, дополненной специальными реагентами. Широкое применение получил прибор в мастерских оргтехники, мобильных телефонов, у ювелиров, в автоиндустрии промывают фильтры и двигатели.

Поэтому некоторым индивидуальным предпринимателям очень полезно завести такую помощницу, которая будет проводить часть операций, освобождая время и руки мастера для более важной и сложной работы.

Очистка форсунок

В автосервисах применяется УЗ-ванна для разных чисток, помогая забраться вглубь и ускорить процесс ремонта. Например, очистка форсунок – довольно распространенная операция. Такой вариант не подойдет для керамических изделий.

Предварительно нужно разобрать детали, чтобы достать форсунки и проверить их на тестовом устройстве, а затем погрузить в емкость УЗ-ванны, наполненную специальным раствором. По окончании процесса делают повторную проверку.

Метод считается более действенным, чем просто промывка, вместе с тем износ деталей становится больше из-за кавитации. Из-за этого и технических нюансов чистка форсунок ультразвуком используется при большом пробеге и загрязненности.

О чистке форсунок инжекторов ультразвуком смотрите в следующем видео.

Устройство

Конструкция УЗ-ванны сводится к трем элементам (кроме емкости):

Генератор, создающий УЗ-электроколебания;
Излучатель, который превращает колебания в механическую вибрацию;
Нагревательный элемент (дополнительная часть, которая улучшает эффективность) создает температурные условия для лучшего процесса, может разогревать жидкостные среды до 70°.

О том, как устроена купленная ультразвуковая ванна, смотрите в следующем видео.

Виды

Ванны востребованы во многих отраслях, разница заключается в размере деталей, требующих очистку, частоте применения и объемах работы:

Портативные – аккуратные устройства с емкостью до 1 л., применяются для частной или коммерческой чистки мелких деталей. Упрощенные модели отличаются незамысловатым дизайном, минимальным количеством функций. Для мастеров делают полупрофессиональные приборы с дополнительными опциями, электронным управлением, резервуаром из нержавеющей стали отменного качества.
Промышленные УЗ-ванны отличаются габаритами: их рабочий объем может быть свыше 10 литров, минимальный – от 4 литров. Практически все они имеют функцию подогрева, таймеры и дополнительные опции очистки.

Об ультразвуке

Ультразвук – физический термин, характеризующий уровень звука или шума, вне человеческой слышимости, его диапазон определяется как 16 кГц — 1000 кГц.

При изучении УЗ-волн было установлено, что они вызывают своеобразное «закипание» жидких веществ, из-за которых пузырьки не всплывают, а взрываются, вызывая дополнительные волны. Условно этому процессу дали название «кавитация», которое и легло в основу работы УЗ-ванны.

Размер пузырьков зависит от частоты ультразвука: чем выше звук, тем мельче пузырьки. Поэтому такой способ позволяет выталкивать грязь и налет с поверхности более твердых предметов. Кавитация имеет обратную связь с высотой ультразвука: от мелких пузырьков сила давления возникающих волн меньше, поэтому при относительно низкой частоте кавитация сильнее. При этом могут оставаться «метки» на поверхности, изменяя ее на уровне мельчайших частиц. Получается, что чем выше показатель частоты, тем миниатюрнее пузырьки и меньше их следы.

Особенности

Там где требуются ювелирная точность и тонкая очистка, УЗ-ванны просто незаменимы, они имеют ряд достоинств по сравнению с любым другим механическим способом очищения:

Нет необходимости лично участвовать в работе, после загрузки предмета в ванну остается только включить аппарат;
Нет прямого контакта кожи с химией, нет негативного воздействия на здоровье;
Очищается вся поверхность – мельчайшие сеточки, пазы, промежутки, куда не могут достать салфетки, щетки и т.д.;
Ультразвук не оставляет следов, сколов и других грубых повреждений на поверхности.

Ультразвук способен очистить осадок, остатки пасты, любую коррозию, пленки, в том числе защитные. Некоторые камни и минералы имеют органическое происхождение или относятся к осадочным породам, это делает их несколько чувствительными к такой обработке. По этой причине нужно обратить внимание на кораллы, жемчуг, опалы, малахиты, изумруды, бирюза, танзаниты, ляпис, и исключить их из перечня работ: после УЗ-ванны «красота» камня, его огранка и полировка нарушается.

Дополнительные функции

Использование аксессуаров и специальных возможностей упрощает и облегчает работу прибора, в некоторых случаях – повышает эффективность.

Самые распространенные функции:

Многорежимность. Простейшие бытовые УЗ-ванны работают с 1-2 режимами. Полупрофессиональные позволяют настраивать до 5 режимов. Разнообразие связано с характером работы и назначения очистки.
Таймер отмеряет время работы и автоматически отключает прибор, предусмотрен почти на всех моделях, кроме самых простых и бюджетных домашних вариантов.
Подогрев имеют практически все модели, он повышает эффективность и ускоряет процесс. Нагрев жидкости проводится максимум до 70°С, это даже больше необходимых значений. Оптимальной температурой нагрева являются 50°-60°С.
Защита – отключит прибор без жидкости и спасет его от перегрева.
Антистатика – свойство полезное при ремонте сотовых и оргтехники, его также добиваются, применяя специфичные очистители.
Электронные панели управления, световые индикаторы. Конечно, это накрутки, которые повышают цену УЗ-ванны, но обходиться без них сложно.
Аксессуары помогают сделать работу простой и легкой. Это сетки и корзинки для размещение и промывания деталей, они защитят стальную емкость от соприкосновения с предметами, повреждений и царапин. Это основательно продлит срок службы прибора. К аксессуарам можно отнести и прозрачные крышки. Это очень удобно, особенно при одновременной чистке нескольких мелких изделий.

Как почистить монеты в ультразвуковой ванне, смотрите в следующем видео.

Советы по выбору

Выбрать УЗ-ванну – шаг важный и ответственный, который полностью зависит от назначения чистки, области применения. Именно с оглядкой на них выбирают рабочие параметры:

Объем УЗ-ванны связан с размером и количеством деталей, предметов, которые вы будете чистить. Запрещают класть эти предметы на поверхность ванны (есть вероятность резонанса и последующей поломки прибора), поэтому в комплект лучше приобрести корзину, чтобы до дна оставалось минимум 3 см.
Частота волн – это понятие из прикладной физики. В зависимости от характера чистки и чувствительности материала подбирают рабочую частоту или выбирают УЗ-ванну с настроенным диапазоном.

20-50 кГц – относительно грубая чистка, применяется для промышленных объектов и деталей, в автомобильной промышленности. Частота в 20кГц может разрушать клеточные структуры, а вот 35-40 кГц – рабочий диапазон для бытовой чистки стойких поверхностей.

50-100 кГц – интенсивная и более мягкая чистка, используется в медицине и ювелирном деле. Подходит для частичной стерилизации.

Как сделать своими руками?

Творческие и способные техники могут сами создать «ультразвуковую ванну мечты». Для этого понадобится небольшой опыт электромеханики, смекалка и нехитрые приспособления: стойкая к воздействию прочная глубокая миска из нержавейки, ванночка из диэлектрика (например, фарфора или стекла), меньшая по размеру чем миска. Пригодится магнитная катушка, плоский магнит для радиотехники, непроводящий стержень, импульсный преобразователь и насос.

Трансформатор будет выступать как генератор, емкости образуют рабочий объем ванны, а излучатель делают из оставшихся запчастей: надо перемотать провод с бобины на приготовленную палку-диэлектрик, на ферритовый хвостик продевают магнит.

Сделав заготовку излучателя, соединяют миски, оставляя фарфор внутри металла. Нужно сделать дырку снизу для контакта с излучателем, а в керамической посудке два противолежащих «прохода» для жидкости. Если к ним подсоединить насос, то процесс обновления жидкости можно автоматизировать. Здесь излучатель расположен внизу, их может быть несколько, размещать возможно и на боках ванны. Соединив излучатель и генератор, нужно наполнить емкости жидкостью-очистителем и только потом включать в сеть. Преобразователь должен быть сильным и компенсировать возможные скачки напряжения. Для этого подойдет устройство для чувствительной техники, используемой в телеателье и ремонте компьютеров.

Применение ультразвуковой ванны для очистки предметов вы можете посмотреть в следующем видео.

Эксплуатация и уход

При работе с УЗ- ванной нужно помнить:

Работа прибора может проходить только при наличии жидкости. Запуск пустой ванны приведет к поломке. По этой же причине нужно отслеживать уровень жидкости. А вот оставлять прибор, работающим или подключенным к сети нельзя: кроме скачка напряжения есть опасность в виде испарения жидкости. Чтобы продлить срок эксплуатации подключать УЗ-ванну непосредственно для манипуляций чистки.
Если при работе ванны применяют жидкости-дезинфекторы, то функцию подогрева надо выключать. Многие из них содержат соединения хлора, опасные для вдыхания и безопасные в жидком виде.
Поскольку в УЗ-ванне используют жидкости-реагенты, то после чистки необходима промывка. Ее можно проводить в емкости прибора, в отдельном резервуаре (посуде или раковине) очищенной или проточной водой, специальным составом. К очищенным относят обработанная от химии и активных ионов или дистиллированная вода.

В следующем видео вы можете посмотреть процесс ухода за ультразвуковой ванной.

Какие жидкости использовать?

Жидкости дополняют действие ультразвука, а значит делятся по сферам применения:

Отмывочные жидкости (Вега, Лира, Zestron-FA) на спиртовой основе подходят для мастерских, очистки плат и пластин.
Очистители универсальные и профильные отличаются по своему составу (щелочные, водные), в своем составе имеют ПАВ. Например, «Очиститель металлов ОМ/УЗ» подойдет для автомастерских, Очиститель ТМ Флай №2 – в ювелирных салонах, а вот Очиститель ТМ-РемСкал 30 Спец для изделий из серебра используют специалисты, возможно и домашнее применение, Очиститель ТМ-РемРад на водной основе – для ремонта оргтехники
Шампуни-концентраты бережно относятся к поверхностям, снимают статическое электричество. Креолан применяется для чистки и дезинфекции в стоматологии, медицине, оптике и ювелирном деле. Экономик – универсальное средство.

Различаются концентрации веществ, и их фасовка 0,15 — 5 л.

Советы

Для коммерции (косметология, стоматология, ремонтные и ювелирные мастерские) УЗ-ванна необходима. Внимательно читайте инструкцию прибора и вспомогательных жидкостей. Важна рабочая концентрация, наличие запаха и воздействия на материалы. Кроме того, разные жидкости могут иметь разную длительность воздействия, поэтому этапы процесса очищения порой приходится подбирать самостоятельно.

Процедура чистки не заменяет полностью стерилизацию, а является этапом обработки, поэтому нельзя игнорировать рекомендации СанПиНа.

УЗ-ванна – это удачный пример приручения научных достижений для бытовых нужд, но как и любой электроприбор требует внимания и бережного отношения. Именно в этом заключается секрет успешного применения.

Самые лучшие посты

Миксбордер своими руками: идеи домашнего ландшафтного дизайна с фото и схемами
Душевая кабина своими руками. Как установить душевую кабину самостоятельно? Фото
Дизайн спальни без окна
Обои для маленькой комнаты зрительно увеличивающие пространство: фото, как выбрать, помощь в интерьере, какой цвет, небольшой, подойдут, видео
Жидкие обои своими руками: изготовление, видео, из бумаги, отзывы, как сделать, фото, делать самому в домашних условиях, работа с жидкими обоями, состав
Чем покрасить декоративный камень своими руками
Амигуруми: схемы и описания для начинающих куклы и дракона с видео
Как выбрать идеальный цвет межкомнатной двери

Ультразвуковая ванна. Часть 1 / Хабр

Хомяки приветствуют вас, друзья.

Сегодняшний пост будет посвящен созданию ультразвуковой очистительной ванны в основе которой лежит пьезокерамический излучатель Ланжевена мощностью 60 Вт. В процессе мы рассмотрим из чего состоит устройство, как его настроить чтобы ничего не сгорело и в конце лицезреем очистительные способности, которые по своему действию превосходят Мистера Пропера и всех его знакомых. Ультразвуковая ванна имеет много сфер применения и перечислить все практически невозможно, так как большинство из них будет зависеть только от вашего воображения.

Прежде чем начать растворять свои пальцы в ультразвуковой ванне, давайте разберем как же возникают механические колебания на более простых системах. Одним из примеров таких колебательных механизмов являются магнитострикторы, которые под воздействием магнитного поля могут сжиматься или растягиваться. Такими параметрами обладает обыкновенный феррит от старого дедовского приемника, который наверняка у каждого валяется где-то в гараже.

Для начала эксперимента нам понадобится: генератор сигналов, модулятор плотности импульсов для регулировки мощности, полумост, регулируемый блок питания и осциллограф для визуальной оценки сигнала. Дальше на небольшой оправке мотаем катушку из толстой меди, в моем случае вышло порядка 50 витков провода 2 мм. Феррит будет вставляться прямо в середину этой пушки гауса. Выставляем на модуляторе импульсов мощность в 100 процентов. Вращая ручку на генераторе находим резонанс системы, который в конкретном случае будет выглядит как две горы, вершины которых нужно выровнять.

Частота конкретного стержня получилась 8.5 кГц. Приближаясь к механическому резонансу, видно как капля на верхушке ферритового стержня начинает вибрировать, меняя при этом свою первоначальную форму. В какой-то момент амплитуда вибрации достигает такой величины, что воду разрывает на тысячи мелких частиц и визуально кажется, что жидкость за долю секунды превращается в туман. Размер каждой такой капли зависит от механической системы, чем выше частота — тем меньше капля.

Такая магнитострикционная система плоха тем, что при определенном пороге мощности хрупкий феррит разрывает на части, как это произошло сейчас. 15 Вт оказались недопустимы. В середине стержня возникает максимальное механическое напряжение, вот его и разрывает. Если после этого пытаться склеить две половинки стержня, то такой активной работы как была изначально не будет, так как каждый отдельный кусок будет иметь свой механический резонанс. Во время съёмки у меня разорвало три таких стержня.

В качестве эксперимента подключим к генератору самый обычный пьезокерамический излучатель. Вращая ручку генератора находим момент, когда вода начинает активно возмущаться. Как видно, капли, которые образовались имеют несколько больший размер чем в представленном варианте ранее, так как резонансная частота тут в 2 раза ниже, и соответствует 3.6 кГц.

Для справки. В ультразвуковых испарителях и увлажнителях воздуха используется тот же принцип, только частота тут лежит уже в мегагерцовом диапазоне. Размер капли воды может достигать несколько десятков микрон.

Теперь переходим исключительно к излучателю Ланжевена, названого в честь французского физика который занимался магнетизмом. Электромеханическая частота этой железяки равна 40 кГц, и испарение воды на нем больше похоже на извержение какого-то вулкана. На таком холостом ходу излучатель сильно греется, поэтому так делать не рекомендую.

В следующем эксперименте попробуем получить ультразвуковую левитацию. На резонансе в ланжевене образуется стоячая ультразвуковая волна с пучностью на конце излучающей накладки. Это основная продольная мода. В этом случае частицы вещества на конце накладки колеблются в вертикальном направлении с амплитудой в десятки микрон. Эти колебания легко передаются в воздух.

Если на определенном расстоянии от излучателя установить отражающую поверхность, то излученные и отраженные волны будут складываться, образуя в воздухе стоячие звуковые волны которые имеют узлы — области минимального давления, и пучности — области максимального давления. Чтобы шарик с пенопластом левитировал его необходимо разместить именно в узле звукового давления. Если отключить систему, весь карточный домик тут же рухнет.

С принципом работы Ланжевена разобрались. Теперь можно поближе разглядеть излучатель. С лицевой стороны видно отпескоструенную матовою поверхность, которая обеспечивает лучшее сцепление с клеем, который будет скреплять излучатель с гастроемкостью.

Объем такого корыта полтора литра. Типоразмер посудины 1/6, глубина 100 мм, материал нержавейка. Центруем излучатель на дне посудины и отмечаем место где он будет находиться. По сути это нужно для того, чтобы следы наждачки не вылезли за границы и не испортили внешний вид. В идеале это место лучше обработать пескоструем, но у меня такого в хозяйстве нет. Когда поверхности подготовлены обезжириваем их ацетоном и разводим эпоксидный клей.

Наносим его тонким слоем на само корыто и ту же процедуру проводим с излучателем. Пропусков быть не должно, так как нам нужно обеспечить хороший акустический контакт всей излучающей поверхности. При стыковке шатла Ланжевен пытается куда-то уползти. Чтобы он далеко не убежал его нужно немного притереть, а затем придавить чтобы выполз весь лишний клей.

После полимеризации эпоксид приобретёт так называемую металлическую твердость. Для любителей такой вариант начать работу с мощным ультразвуком, может оказаться вполне подъёмным.

Теперь время сделать корпус. Отмечаем на 10 мм ДСП заранее вымеренные размеры и начинаем работу электролобзиком. Делать такую операцию желательно ночью, когда все соседи спят)

В конечном результате выйдет 5 ровных кусков, всё что нужно это понадежней скрепить стенки фанеры чтобы ничего не развалилось. Примеряем ванну вставляя одно в другое. В идеале коробка должна выйти чуть меньше чем размеры самой гастроемкости.

Переходим к электронной части. Для управления временем работы ванны нужен таймер. Подходящая схема в интернете нашлась, а вот печатную плату пришлось разводить самому так как она попросту отсутствовала в описании. В результате получилась небольшая платка с достаточно скромными размерами. То что нужно.

Подаем питание и видим как что-то засветилось. Кратковременное нажатие на кнопку энкодера включает и выключает таймер. Поворот ручки позволяет выбрать время в минутах от 1 до 99. После истечения заданного интервала играет музыка, а затем раздается сирена которую можно отключить разово нажав на энкодер. Работа проще некуда. Если кого-то напрягают звуковые сигналы, на плате предусмотрена перемычка отключающая динамик.

Теперь дело за генератором, который будет качать акустическую систему. Разводил плату исключительно под габариты деталей которые нарыл в кладовке. Пытался разместить элементы как можно поплотней, чтобы высокочастотных наводок не было. Хотя вариант собранный из говна и палок на коленке тоже не плохо работал, но так делать не стоит.

Генератор называется пуш-пул. В начале в нем были транзисторы IRFZ46, затем 2SK1276, затем IRFP460 все они показались в работе как то уныло. Лучше всего отработали транзисторы IRFZ44, на них и остановился. Управление идет от микросхемы драйвера IR2153.

Так как управление частотой будет ручной в некоторых режимах транзисторы будут сильно греться. Поэтому нужно предусмотреть хороший отвод тепла. Радиатор желательно использовать с толстой основой, так как его отвод тепла будет намного эффективней чем у куска алюминьки расположенного слева, который перегревается как первоклассник на первом свидании. При любых раскладах необходимо обеспечить хороший отвод тепла и воздушное охлаждение. Значение температуры будет выводиться на китайский термометр с жк экраном. Стоит такой примерно 2 бакса.

Вся энергия в ванне будет раскачиваться импульсным трансформатором от компьютерного блока питания. Из практики размер трансформатора не имеет значения, всё одинаково работало как на малой, так и на большой такой хреновине. 60 Вт для них как два пальца. Потребление всей схемы будем оценивать по показаниям амперметра включенного параллельно мощного шунта. Блок питания для нашей задачи нужен неслабый. Эта плата выковыряна из зарядки от какого-то ноутбука. Если верить характеристикам, то она выдает 65 Вт при напряжении в 20 вольт. Поделив первое на второе получим ток в три с четвертью ампера, что очень радует.

Теперь эту кучу запчастей нужно разместить в шахматном порядке. Для этого на деревянных досках включаем все свои навыки художника и отмечаем заранее запланированные места куда будут вставляться органы управления. Чистая работа завершилась, пора заговнять ковер опилками от ДСП, которые как снег сыпятся во время рассверливания отверстий. Грубые следы от дрели убираем бормашиной. Так как насадка круглая, остаётся подровнять углы и тут в дело идёт напильник. Но работать с ним нужно аккуратно, так как на декоративном покрытии получаются сколы. После того как по всей хате осела пыль, декоративную деревообработку можно считать завершенной.

Размещаем всю электронику. Хороший тон когда все детали входят плотно. Размещаем с обратной стороны плату таймера, а с лицевой китайский термометр который показывает температуру в десятых долях градуса, также устанавливаем остальные рубильники и переключатели. В результате выйдет что-то типа этого.

Внутри размещаем блок питания, как видно он находиться возле выдувного отверстия для лучшего охлаждения. Плату генератора ставим напротив вентилятора и размещаем последний элемент — дроссель.

Как же эта вся груда железа работает?! Сейчас разберёмся. Для начала настройки выставляем на регулируемом блоке питания напряжение порядка 14 вольт. Проверяем стабилизированное напряжение для питания микросхемы драйвера, оно должно быть 12 вольт. Щупом осциллографа цепляемся к затвору транзистора и проверяем присутствует ли сигнал в виде меандра. Если всё на месте, переменным резистором меняем частоту и смотрим чтобы сигнал не дергался и был ровным во всём пределе регулировки. В данном случае верхняя граница порядка 80 кГц, а нижняя в районе 34 кГц. Запас достаточно большой и карман как говорится не жмёт.

Включаем на щупе делитель на 10 и подключаемся к средней ноге полевика — это сток. На холостом ходу видно как в момент включения транзистора происходит высоковольтный выброс за которым следует свободное затухающее колебание сравнительно с ударом по воде. В момент отключения ключа видим еще один пик. В идеале на этом месте должен быть чистый меандр. Но похоже он забухал. Попробуем подключить нагрузку в виде лампы Ильича. Видим как затухания пропали, передний фронт меандра в завале, а индуктивные выбросы достигают порядка 700 вольт. Такая картина никуда не годится.

Часть этого ужаса возникает еще в плате, даже палец на нее влияет. Такой же сигнал будет повторяться и на выходе трансформатора. Видно как между включениями каждого плеча формируется дедтайм в 1.2 миллисекунды. Ровным счетом, кроме формы сигнала работа идёт в правильном направлении.

Высокочастотный звон можно задавить снаббером. Так называется цепочка из резистора и конденсатора. При этом резистор должен быть мощным, около 5 Вт, так как он сильно греется. Разместим их в зоне обдува радиатора. Подсоединяя РЦ цепочку к одному из плеч пуш-пула, видно как гасятся волны правда с небольшим возмущением в момент включения. Это лучшее чего смог добиться экспериментально подбирая ёмкость и сопротивление снаббера для данной схемы. В любой случае даже под нагрузкой сигнал на выходе высоковольтной части трансформатора стремится быть похожим на меандр. С этим разобрались, едем дальше.

Так как излучатель является ёмкостной нагрузкой к нему нужно рассчитать резонансный дроссель, который повысит эффективность работы. Измеряем ёмкость и получаем примерно 5 нФ. Частота данного Ланжевена 40 кГц. Заходим в программу «Электродроид» и вводим туда эти параметры. Гениальная программа для двоечников, ничего не нужно считать только цифры вводить, программа всё сделает за вас сама. По результатам вычислений индуктивность вышла 3.2 мГн. Мотать трансформатор будем двойным проводом, чтобы уменьшить общее сопротивление. Меньше сопротивление, меньше потерь которые будут рассеиваться в виде тепла.

Первый вариант дросселя мотался на сердечник неразобранного трансформатора. Заняло это порядка 4 часов, так как укладывать медь виток к витку было затруднительно. Конечная индуктивность со всеми стараниями вышла 0.6 мГн. Я был расстроен. Можно намотать образец и в один провод на обычном куске феррита, потерь будет много, но для настройки такой вариант сгодится.

И так, что мы тут видим?! На одном из концов излучателя сидит трансформатор тока, в дальнейшем от него будет мало толку. На горячем конце дросселя подцепим неоновую лампочку для визуальной оценки напряжения. Нальем в гастроемкость немного водицы, примерно на 1/3. Щуп осциллографа подключим к высоковольтному выходу трансформатора.

Поднимаем напряжение и видим… Да хрен пойми что! На резонансе при максимальном потреблении меандр просаживается по самое ни хочу образуя две вершины как в фильме Властелин Колец. Подозреваю, так влияет дроссель по питанию низковольтной части. Размах напряжения судя по всему немалый, поэтому делать так как будет дальше не рекомендую. Подключаем щуп с делителем к горячему концу, регулируем частоту и видим как амплитуда напряжения взмахивает за пределы измерения осциллографа. Размах примерно в 1000 вольт. Второй конец неоновой лампы щипается если его касаться.

Посмотрим что там на трансформаторе тока. Картинка прыгает из-за плохой синхронизации осциллографа. Ану синхронизируйся старая рухлядь. Не выводи меня! Ток на резонансе растет что и должно быть. Если вода в ванне болтается, то работа системы становится нестабильной.

Интересный эффект обнаруженный во время экспериментов. Если один конец Ланжевена не соединить с общим проводом схемы, то на корпусе ванны появляется весь потенциал напряжения в киловольтах, это хорошо видно на неоновой лампочке. Даже проскакивают небольшие искры при касании железяки. На плате заранее предусмотрена перемычка заземляющая ланжевен.

Схема электронной части. Пытался в ней указать всё, даже цоколёвку транзистора. На дросселе резонансной части стоит замыкатель. Заметил, что иногда ванна лучше работает без него, чем с ним, а иногда наоборот.

Для наглядности ниже показаны две картинки с сигналами. На первой работа с ёмкостной нагрузкой, а на второй с резонансной. Архив со всем нужным материалами для сборки ванны.

С этой частью разобрались, вроде ничего не сгорело, двигаемся дальше. Подключаем все разъёмы с питанием, управлением, переменными резисторами, келлером, и т.д. Так как датчик температуры термометра имеет очень удобную форму для крепления, ничего другого кроме как присобачить его на кусок фольгированного скотча я не придумал, хотя более правильно будет просверлить дырку в радиаторе и засунуть его туда вместе с термопастой для лучшего теплового контакта.

Корпус ванны сделан из ДСП, а как известно он боится воды, точней его незащищённые боковины. Водостойкий силикон отлично справляется с такими задачами. Отделяем кусок этой гадости и втираем в торцы деревяхи. Тут важно никуда не спешить для себя же делаем. Так же на силиконе будет лучше держаться демпферная лента, которая будет изолировать тело гастроемкости от корпуса устройства, чтобы полезные вибрации не гасились.

Для крепления Ланжевена к нержавеющему корыту вместо эпоксидной смолы можно использовать холодную сварку типа «Поксипол». Им вроде как производители ванн пользуются. Пусть пользуются, обычный эпоксид в разы дешевле стоит.

Для справки. Не стоит оставлять вещи без присмотра, иначе набегут хомяки и погрызут все провода. Но не стоит бояться если рядом паяльник им всегда можно дать отпор) Сказать что ванна получилась компактной это ничего не сказать по сравнению с китайскими, но сколько тут мощи…

Вторая часть

Архив с полезностями
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram