Machine à laver à ultrasons. Schéma, description

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Machine à laver à ultrasons. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'introduction de technologies avancées d'économie d'énergie a mis en avant un nouvel appareil domestique - un appareil d'effacement à ultrasons - à la pointe du progrès.

Le lavage par ultrasons se produit en raison de la formation périodique d'ondes de compression-raréfaction dans le volume du liquide qui se produisent dans un milieu pratiquement incompressible - l'eau. Le linge placé dans un tel liquide est soumis à une action hydroacoustique intense. Les ondes hydroacoustiques initient l'apparition de bulles de gaz microscopiques, qui contribuent à la séparation des microparticules de saleté du volume de linge à laver. Avec la formation et l'effondrement ultérieur (destruction) des bulles de gaz, de l'ozone se forme, ce qui stérilise le linge. Dans certains cas, avec une énergie élevée de vibrations ultrasonores, une sonoluminescence peut être observée - la lueur d'un liquide, particulièrement perceptible dans une pièce sombre.

L'avantage du lavage par ultrasons est que le linge n'est pas déformé, abrasé ou déchiré. Vous pouvez laver même les produits en laine et le linge délicat. En plus de laver et de désinfecter le linge, vous pouvez traiter les légumes et les fruits destinés à la conservation et désinfecter l'eau.

Les dispositifs d'effacement à ultrasons (UZSU) de type "Bionika" [1] apparus sur le marché sont un appareil électrique compact pesant 200 g. Le "Bionika" se compose d'un adaptateur réseau - une source d'alimentation et de l'UZSU lui-même. L'appareil lui-même, afin de préserver le "savoir-faire", est rempli d'un composé, et une description de son schéma électrique et des caractéristiques importantes pour la reproduction n'est pas donnée. Cependant, ayant des caractéristiques secondaires obtenues en mesurant et en analysant les modes de l'appareil, l'un des schémas UZSU possibles peut être représenté sous la forme suivante (Fig. 1).

machine à laver à ultrasons
Ris.1

UZSU se compose d'une source d'alimentation (circuit DA1), de deux générateurs interconnectés fonctionnant à des fréquences de 10 kHz et 1 MHz (circuit DD1), d'un étage de sortie sur un transistor VT1 et d'un activateur-émetteur connecté aux points C et D de l'appareil. La source d'alimentation du prototype est rendue non régulée, conçue pour la puissance maximale consommée par le réseau - 3 W, ce qui est suffisant pour laver les vêtements dans un volume de liquide de 10...25 litres. Il semble plus opportun de fournir à l'UZSU un réglage en douceur de la puissance de sortie. Sur la Fig. 1, une source réglable de courant continu stabilisé (25 ... 1000 mA) est incluse dans l'écart entre les points A et B.

La figure 2 montre un schéma d'une alimentation régulée (5 ... 13 V). Le générateur de paquets d'impulsions est fabriqué selon le schéma traditionnel de la puce DD1 et n'a aucune caractéristique particulière. Les valeurs nominales des éléments RC de la partie haute fréquence du générateur peuvent être corrigées en réglant la fréquence en résonance avec la fréquence de l'émetteur-activateur à ultrasons. La puce DA1 et le transistor VT1 doivent être montés sur des plaques de dissipation thermique.

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Le plus problématique dans la mise en œuvre pratique de l'USSU est le choix d'un émetteur-activateur d'ultrasons et d'assurer son étanchéité tout en obtenant le retour maximal de l'énergie des vibrations ultrasonores vers l'environnement (liquide). Habituellement, la piézocéramique est utilisée comme émetteur d'ultrasons - titanate de baryum, strontium, émetteurs sur noyaux de ferrite ou de permalloy, plaques de piézoquartz (Fig. 3) [2-4], ce qui ouvre un large champ d'expérimentation.

machine à laver à ultrasons

Une façon intéressante de produire des vibrations ultrasonores consiste simplement à faire passer des impulsions de courant électrique dans l'eau à l'aide d'un système d'électrodes étroitement espacées connectées aux points A et B de l'appareil. Le passage périodique d'impulsions de courant entre les électrodes provoquera une modulation acoustique électriquement stimulée de la solution. L'aluminium ou le graphite peuvent être recommandés comme électrodes. Lors du lavage, une isolation fiable du secteur doit être assurée. Le récipient pour le lavage (seau, bassine) doit être retiré des objets mis à la terre et installé sur un sol sec. Des oscillations acoustiques dans la solution de lavage peuvent également être excitées dans la gamme des fréquences sonores. Des expériences ont montré que le lavage dans de telles conditions se produit avec un résultat acceptable par rapport au prototype.

Caractéristiques du lavage avec l'utilisation d'UZSU - la même quantité de lessive en poudre est versée dans la solution de lavage que pour le lavage des mains, la température de l'eau doit être d'environ 65 ° C. Le linge doit flotter librement dans la solution, de temps en temps il doit être agité avec des pinces en bois. Il est recommandé de faire mousser en plus les zones de linge très sales. Le processus de lavage dure 30 à 40 minutes ou plus (selon l'efficacité de l'activateur à ultrasons). Vous pouvez également rincer les vêtements avec USSU. Il convient de noter que l'expérience d'utilisation optimale de l'UZSU apparaît après plusieurs lavages.

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