استكشاف أسباب ارتفاع مستويات الضوضاء في آلات التنظيف بالموجات فوق الصوتية

أجهزة التنظيف بالموجات فوق الصوتية تحظى بتقدير كبير لقدرتها على تنظيف المكونات المعقدة والحساسة بفعالية.خاصة في البيئات الصناعية والمختبرات، هو الضوضاء الكبيرة التي تنتجها هذه الآلات أثناء التشغيل.إن فهم مصادر هذا الضوضاء وتحديد طرق تخفيفها أمر بالغ الأهمية لتحسين تجربة المستخدمين وبيئات العملتستكشف هذه المقالة لماذا يمكن أن تكون أجهزة التنظيف بالموجات فوق الصوتية صاخبة، والمبادئ العلمية والميكانيكية الكامنة، والاستراتيجيات المحتملة للحد من الضوضاء.

1علم التنظيف بالموجات فوق الصوتية

يعتمد التنظيف بالموجات فوق الصوتية على موجات الصوت عالية التردد (عادة ما تكون من 20 كيلو هرتز إلى 40 كيلو هرتز) التي تولدها المحولات الكهربائية.هذه الموجات الصوتية تخلق فقاعات مجهرية في محلول التنظيف من خلال عملية تسمى التجويفعندما تنهار هذه الفقاقيع، فإنها تطلق طاقة محلية التي تخرج الأوساخ والملوثات من الأسطح.

في حين أن ترددات الموجات فوق الصوتية نفسها غير مسموعة للإنسان، عملية التجويف والمكونات الميكانيكية للآلة غالبا ما تولد ضوضاء مسموعة،وخاصة في نطاق الموجات فوق الصوتية الأدنى (20~25 كيلو هرتز).

2المصادر الرئيسية للضوضاء في آلات التنظيف بالموجات فوق الصوتية

أ. ضوضاء التجويف:
التجويف هو آلية التنظيف الرئيسية في آلات الموجات فوق الصوتية، ولكنه يولد أيضا ضوضاء كبيرة.

• السبب:إن التكوين السريع وانهيار الفقاقيع في السائل يخلق موجات ضغط صغيرة ولكنها مكثفةيُنظر إليها على أنها صوت صيحة أو صرخة عالية.
• نطاق التردد:صوت التجويف يميل إلى الظهور في نطاق 1 كيلو هرتز إلى 10 كيلو هرتز ، اعتمادًا على تردد التنظيف وخصائص السائل.

ب. اهتزازات من المحولات:
يتم ربط المحولات الكهربائية بالخزان التنظيفي لتوليد موجات بالموجات فوق الصوتية.

• السبب:هذه المحولات تهتز بترددات عالية، وبعض هذه الاهتزازات الميكانيكية يتم نقلها إلى جدران الخزان، مما يجعلها تردد وتضخم الضوضاء.
• عوامل:التثبيت السيئ أو المواد غير المتطابقة يمكن أن تفاقم هذه الاهتزازات.

ج. الرنين في خزان التنظيف:
خزان التنظيف نفسه يعمل كموجس، يضخم الاهتزازات الناجمة عن كل من المحولات والجرافات.

• السبب:تتذبذب الخزانات المعدنية، التي غالباً ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، استجابةً لطاقة الموجات فوق الصوتية. يؤثر حجم وشكل وسمك جدران الخزان على نطاق وتردد الصوت المنبعث.

ضوضاء الهواء من السطح السائل:
التفاعل بين موجات الصوت والسطح السائل يولد موجات وتضارب.

• السبب:هذه الاضطرابات تساهم في الضوضاء الثانوية ، خاصة إذا كان السائل يحتوي على فقاعات الهواء أو لديه مساحة سطحية كبيرة.

مكونات ميكانيكية:
يمكن أن تسهم المروحة والمضخات وغيرها من المكونات المساعدة في بعض آلات التنظيف بالموجات فوق الصوتية أيضاً في الضوضاء الكلية.

3العوامل التي تؤثر على مستويات الضوضاء

a. تردد العمل:

• الآلات التي تعمل في الترددات فوق الصوتية المنخفضة (20 25 كيه هرتز) تميل إلى إنتاج مزيد من الضوضاء السمعية مقارنة بأولئك الذين يعملون في الترددات العالية (35 40 كيه هرتز).الترددات العالية تخلق فقاعات أصغر وتجويف أقل اضطرابًا، تقليل الضوضاء.

خصائص محلول التنظيف:

• يؤثر اللزوجة ودرجة الحرارة وتكوين محلول التنظيف على كثافة التجويف. يمكن أن تقلل محلولات اللزوجة العالية أو الحلول عند درجات الحرارة المثلى من مستويات الضوضاء.

c. تصميم الخزان:

• تؤثر المادة والسمك وشكل جدران الخزان على كيفية نقل الاهتزازات وتضخيمها.

d. وضع الحمولة:

• يمكن أن تتداخل الأشياء الموضعة بشكل غير صحيح داخل خزان التنظيف مع انتشار الموجات ، مما يخلق تجويف غير متساو ويزيد من الضوضاء.

4استراتيجيات تخفيف الضوضاء

الحد من مستويات الضوضاء في آلات التنظيف بالموجات فوق الصوتية ينطوي على معالجة كل من معايير التصميم والتشغيل:

a. اختيار التردد:

• يقلل استخدام موجات الموجات فوق الصوتية ذات الترددات العالية (أكثر من 40 كيلو هرتز) من الضوضاء السمعية مع الحفاظ على كفاءة التنظيف للأشياء الحساسة.

ب- تصميم خزان محسن:

• تعديلات المواد:الخزانات من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الجدران المزدوجة يمكن أن تمتص الاهتزازات وتقلل من الرنين.
• تحسين الشكل:تصاميم الخزانات المنحنية أو المعززة تقلل من تضخيم موجات الصوت.

عزل صوتي:

• إضافة عزل إلى الخزان أو المقصورة يقلل من ضوضاء الهواء. كما يمكن أن تساعد الحجرات أو الأغطية المعادية للصوت في احتواء الضوضاء.

د. تركيب المحول:

• يمكن أن يقلل تركيب المحولات الكهربائية الصلبة بشكل آمن واستخدام وسائد مكافحة الاهتزاز من نقل الاهتزازات إلى الخزان.

تحسين الحلول:

• ضبط درجة حرارة وتكوين محلول التنظيف يقلل من الاضطرابات و ضوضاء التجويف.

صيانة منتظمة:

• التأكد من الموازنة الصحيحة وتأمين المكونات الميكانيكية مثل المروحة والمضخات والمحولات يمنع الاهتزازات غير الضرورية.

5أهمية الحد من الضوضاء في آلات التنظيف بالموجات فوق الصوتية

الضوضاء المفرطة من أجهزة التنظيف بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تشكل العديد من التحديات:

• راحة المستخدم:التعرض لفترة طويلة لمستويات عالية من الضوضاء قد يسبب عدم الراحة أو التعب.
• مخاوف صحية:التعرض المستمر للضوضاء عالية الدسيبل يمكن أن يضر السمع.
• بيئة العمل:تقليل الضوضاء يحسن تجربة العمل بشكل عام، وخاصة في المختبرات أو الأماكن الصناعية مع العديد من الآلات.

الاستنتاج

الضوضاء الناتجة عن آلات التنظيف بالموجات فوق الصوتية هي في المقام الأول بسبب التجويف والاهتزازات والرنين الميكانيكي.فهم مصادرها يسمح باستراتيجيات مستهدفة للحد من الضوضاءمن خلال تحسين ترددات التشغيل، وتحسين تصميمات الخزان والمحول، وتنفيذ تدابير العزل الصوتي، يمكن للمصنعين والمستخدمين تقليل مستويات الضوضاء بشكل كبير.تحسين كفاءة الآلة وخبرة المستخدممع تطور تكنولوجيا التنظيف بالموجات فوق الصوتية، تعد الابتكارات في مكافحة الضوضاء بأجهزة أكثر هدوءا وسهولة الاستخدام.