Hallo zusammen, im Rahmen eines Projektes an meiner Uni bin ich momentan auf der Suche, nach einem Ultraschallverneblungssystem, welches in Lage ist, Wasser in verschieden große Tröpfchen zu zerstäuben (vernebeln). Leider habe ich nun nach einiger Zeit der Recherchearbeit, kein entsprechendes fertiges System finden können. Auch bei der Suche nach Bauteilen um ein solches System zu entwerfen, war ich leider weitestgehend erfolglos. Nun hoffe ich, dass diese Community hier mir eventuell bei meiner Suche weiterhelfen kann. Zu den spezifischen Anforderungen des Systems: Wie bereits gesagt, sollte man die Tröpfchengröße regulieren können und spezifisch zwischen 2µm und 30µm variierbar sein. Mein bisheriger Ansatz war es, Mittels Steigerung bzw. Senkung der Frequenz des Schwingers, die Tröpfchengröße regulieren zu können. Wie ebenfalls schon erwähnt, finde ich weder ein System welches auf diese Art arbeitet, noch finde ich entsprechende Bauteile also z.B. einen ansteuerbaren Piezo-Vernebler der zum einen auf die Frequenz ansteuerbar ist und zum anderen eine Beschreibung beiliegen hat, bei welcher Frequenz welche Tröpfchengröße zu erwarten ist. Außerdem nehme ich an, dass bei verschieden Frequenzen verschieden hohe Wassersäulen benötigt werden. Nun meinen Fragen an euch: Weiß hier Jemand ob solche Systeme bereits existieren und kann mir Informationen zu Herstellern, Verkäufern und/oder Nutzern dieser Systeme geben? Oder hat einer eventuell Ideen, Vorschläge, Anregungen und/oder Hilfestellungen zum kostengünstigen Entwurf („Bau“) eines solchen Systems sowie zur Bauteilbeschaffung? Also Ihr seht schon, ich wäre über jede Hilfe dankbar und hoffe, das war alles soweit Verständlich. Falls was unklar ist werde ich natürlich jede Frage so gut es geht beantworten. LG Halef
Halef S. schrieb: > Mein bisheriger Ansatz war es, Mittels Steigerung bzw. Senkung der > Frequenz des Schwingers, die Tröpfchengröße regulieren zu können. Das wird schwierig, weil alle mir bekannten US-Schwinger in Resonanz betrieben werden. Ein Zusammenhang zwischen Tröpfengrösse und Frequenz ist mir auch nicht bekannt. Ich hatte allerdings mal einen US-Vernebler, der auf 4,xx MHz, also deutlich höher als die Ultraschallreiniger, arbeitete. Für kleinste Mengen würde ich auch mal an die Piezodruckköpfe der Epson Tintenstrahldrucker denken. Für größere Mengen kämen evtl. die Injektoren von direkteinspritzenden KFZ-Motoren (Diesel oder Benzin) in Frage. Dort wird die Zerstäubung allerdings durch den Drall und die Form der Düse bewirkt, während der Aktuator nur das Ventil bedient. Ausserdem muss das Medium mit hohem Druck angeliefert werden, damit solch ein Zerstäuber funktioniert. Ander Prinzipien sind auch bekannt: https://de.wikipedia.org/wiki/Luftbefeuchter Wegen der vielen Verwendungsmöglichkeiten dürfte das Thema Zerstäuber theoretisch recht gut untersucht sein, so dass sich ein Literaturstudium bestimmt lohnt: https://de.wikipedia.org/wiki/Zerst%C3%A4ubungstechnik
P.S.: Du könntest auch mal bei den Meteorologen fragen, was die über Bildung, Wachstum und Größenverteilung von Nebeltröpfchen in feuchter Luft wissen.
Ganz früher, so in den 70ern, gab es mal einen Piezoschwinger von Valvo samt Einzelteilen für die Ansteuerelektronik. Den habe ich aufgebaut und war enttäuscht ob der mickrigen Wirkung, ich hatte mehr Nebel erwartet. Die Schwingfrequenz (Ultraschall) war nicht variabel, das wäre wegen der unveränderlichen mechanischen Eigenresonanz des Schwingtellers auch sinnlos gewesen. Der damals von Valvo propagierte Einsatz in Ölbrennern kam auch nie von der Papierphase weg... Ultraschallverneblung wird in der Medizin im Inhalator angewendet. Vielleicht ist darüber etwas zu finden. In der chemischen Analytik hat die US-Firma Cetac einen Ultraschallvernebler entwickelt, der um 2000 auf den Markt kam, aber wenig verbreitet war. Dort wurde ein feiner Flüssigeitsstrahl der Untersuchungslösung auf einen Piezoschwinger gespritzt und der Nebel danach in einem beheizten Rohr getrocknet, um schwebefähigen Staub zu erhalten. Dieser wurde in ein Plasma geblasen und spektrosopisch untersucht. Von dem Vernebler habe ich auch keine Unterlagen, die Ausbildung hatte ein Kollege verpaßt bekommen. Vielleicht wirst Du in der Medizintechnik oder Instrumentellen Chemischen Analytik (ICP-Zubehör) fündig. Gruß - Werner
selbst wenn man die tröpfchengrösse per frequenz "einstellen" könnte (weis ich nicht), vermute ich stark das man immer nur eine glockenverteilung von tröpfchengrössen hätte.
Zunächst einmal vielen dank für die Antworten. Die Abhängigkeit zwischen Tröpfchengröße und Frequenz habe ich neben dem was einige Professoren dazu sagen, auch in einigen Quellen finden können z.B. Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Ultraschallvernebler) Grundsätzlich habe ich mir schon über die meisten der hier vorgeschlagenen alternativen Techniken Gedanken gemacht. Aber ein Paar der Vorschläge und Hinweise, sind absolut neu und zudem super Einfälle, über die ich mich gleich informieren werde. Wie Ihr ganz richtig angemerkt habt ist die nutzbare Frequenz des Schwingers stark abhängig von der Beschaffenheit des Piezoelementes. Also werde ich wohl von dem Gedanken weg müssen, dass über einen einzelnen Ultraschall-Vernebler bzw. ein einzelnes Verneblungselement lösen zu wollen. Mein nächster Gedanke dazu währe, dass ich mehrere Piezozerstäuber-Elemente nutze. Sprich: Jedes Element hat einen spezifischen anderen Piezokristall und Schwinger, die dementsprechend auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten können. Nun müsste doch das Ultraschall-Element welches auf einer sehr hohen Frequenz arbeitet vergleichsweise größere Mengen an kleineren Tröpfchen ausbilden als ein Element welches auf einer viel niedrigeren Frequenz arbeitet. Also in so fern ich weiterhin davon ausgehen darf, dass die Tröpfchengröße tatsächlich Frequenzabhängig ist. Was denkt Ihr dazu? LG Halef.S
Es wuerde einen Sinn machen, dass die Troepfchengroesse von der Frequenz abhaengig ist. Normale Vernebler arbeiten auf Resonanz des Piezoelementes, ueblicherweise in der einstelligen MHz Region. Fuer durchstimmbares Schwingen muesste man bei den AOM schauen, das sind Akusto-Optische-Modulatoren. Die brauchen allerdings viel mehr Dampf, da nicht-resonant, und gehen je nachdem bis in die hunderten von MHz. Sie erzeugen Dichtewellen in einem optischen Material.
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