مبدأ العمل و تحليل التردد الرأسي مذبذب متعدد الأغراض
مبدأ العمل الأساسي : التآزر بين الاهتزاز الميكانيكي و مراقبة الدوائر
عمودي متعدد الأغراض المذبذب يمكن تحويل الطاقة الكهربائية إلى الحركة الترددية في الاتجاه الرأسي من خلال مطابقة مع نظام نقل الحركة الميكانيكية من خلال محرك كهربائي ، وبالتالي تحقيق التذبذب خلط العينة . ويمكن تقسيم مبادئها الأساسية إلى الخطوات التالية :
مصدر الطاقة و انتقال
المحركات الكهربائية : باعتبارها جوهر السلطة ، وتوفير الحركة الدورانية . وتشمل الأنواع الشائعة المغناطيس الدائم العاصمة المحرك ، محرك التردد المتغير ، وما إلى ذلك من خلال تنظيم الجهد لتحقيق ستبليس سرعة التغيير .
انتقال : تحويل دوران المحرك إلى اهتزاز عمودي . وتشمل الطرق النموذجية :
غريب الأطوار عجلة آلية : محرك الأقراص غريب الأطوار عجلة لتدوير لتوليد قوة الطرد المركزي محرك تتأرجح منصة تتحرك صعودا وهبوطا .
كرنك ربط آلية : تحويل الحركة الدورانية في خط مستقيم الحركة الترددية من خلال ربط قضيب ، تنطبق على المشهد الذي يحتاج إلى سعة كبيرة .
المحرك الخطي : محرك الأقراص مباشرة منصة الاهتزاز العمودي ، والحد من الخسائر الميكانيكية ، وتحسين دقة .
تصميم منصة التذبذب
المنصات عادة ما تكون مصنوعة من مواد عالية الصلابة ( مثل سبائك الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ ) لضمان استقرار الاهتزاز .
متعددة الوظائف لاعبا اساسيا ( مثل أنبوب اختبار الرف ، رف لوحة الثقافة ) يمكن استخدامها لتحديد مواصفات مختلفة من الحاويات ( أنبوب اختبار ، أنبوب الطرد المركزي ، قارورة ، الخ . )
نظام التحكم
ضبط التردد : ضبط وتيرة التذبذب عن طريق تغيير سرعة دوران المحرك أو نسبة انتقال العدوى . على سبيل المثال ، متغير التردد المحرك يمكن تحقيق ستبليس سرعة التنظيم من 0-360r / دقيقة من خلال تنظيم المدخلات الجهد التردد ( على سبيل المثال من 0 إلى 60 هرتز ) .
السعة السيطرة : ضبط توزيع كتلة غريب الأطوار أو طول قضيب ربط ، تغيير السعة الاهتزاز ( عادة 10-50mm ) .
توقيت وظيفة : المدمج في توقيت الميكانيكية أو الإلكترونية التي تدعم عملية مستمرة أو توقيت التوقف ( مثل 0-120 دقيقة ) .
آلية تغيير التردد : من تصميم الدوائر الميكانيكية التكيف
تغيير التردد هو مؤشر الأداء الأساسية عمودي متعدد الأغراض مذبذب ، والتي يمكن تقسيمها إلى فئتين : دائرة التحكم و التنظيم الميكانيكي .
دائرة التحكم ( مع مذبذب الالكترونية على سبيل المثال )
ش تتأرجح الدائرة : دائرة الرنين يتكون من محث ( ل ) و ( ج ) السعة ، والتي يمكن أن تولد التذبذب الحر من خلال تحويل الطاقة الكهربائية والمغناطيسية الطاقة بشكل دوري .
لفائف التعريفي يدرك الخشنة تعديل التردد .
الكوارتز الكريستال المذبذب : استخدام تأثير كهرضغطية الكريستال الكوارتز ، عالية التردد إشارة الاستقرار ( خطأ < 0.001 ٪ ) .
المزايا : عالية التردد ودرجة الحرارة الاستقرار ، ومكافحة التشويش ، وتستخدم على نطاق واسع في دقة عالية من التجارب .
مكبر للصوت التشغيلية المتكاملة مذبذب : ردود فعل إيجابية من خلال بناء الدوائر مكبر العمليات ، تردد قابل للتعديل مربع موجة أو موجة جيبية الناتج .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا هيكل بسيط ، منخفضة التكلفة ، ومناسبة منخفضة التردد التذبذب ( مثل 1-100Hz ) .
تعديل نوع الميكانيكية ( مع محرك الأقراص على سبيل المثال )
تردد متغير التحكم في المحركات : من خلال تنظيم المدخلات الجهد تردد المحرك لتغيير سرعة الدوران ، تنعكس مباشرة في وتيرة التذبذب التغيير .
على سبيل المثال : المدخلات الجهد تردد من 10 هرتز إلى 50 هرتز ، سرعة دوران المحرك من 600r / دقيقة إلى 3000r / دقيقة ، وتواتر التذبذب متزامن التكيف .
متعدد المراحل محرك والعتاد : تغيير نسبة انتقال العدوى من خلال تغيير مجموعة والعتاد ، وتحقيق وتيرة التكيف .
التطبيق : مناسبة لأنّ المشهد الذي يحتاج إلى تردد ثابت التحول ( على سبيل المثال ، سرعة منخفضة الاختلاط ، سرعة عالية التشتت ) .
غريب الأطوار عجلة ضبط الجودة : تغيير غريب الأطوار عجلة مع نوعية مختلفة أو ضبط الانحراف ، تغيير تردد الاهتزاز .
التأثير الفعلي على وتيرة التغيير : من التصميم التجريبي إلى تطبيق المشهد
دقة التحكم في التردد يؤثر بشكل مباشر على تأثير التذبذب .
انخفاض وتيرة التذبذب ( 10-50r / دقيقة )
التطبيق : خلية ثقافة ، حل البكتيريا اختبار معتدل الاختلاط .
تأثير : يقلل من قوة القص الميكانيكية ، وحماية العينات الحساسة ( مثل الخلايا الحية والبروتينات ) .
إذا كان التذبذب ( 50-150r / دقيقة )
التطبيقات : استخراج المواد الكيميائية ، رد فعل الأنزيمية ، استخراج الحمض النووي .
النتائج : التوازن بين الكفاءة والسلامة خلط العينة ، تنطبق على معظم التجارب البيوكيميائية .
عالية التردد التذبذب ( 150-360r / دقيقة )
التطبيق : تشتت الجسيمات ، مستحلب إعداد حل سريع .
تأثير : زيادة سرعة الخلط ، ولكن يجب الحرص على منع العينة من الانهاك أو الرش .
رابعاً - تطور التكنولوجيا والاتجاهات المستقبلية
التحكم الذكي : دمج المعالجات الدقيقة وشاشة تعمل باللمس ، لتحقيق التردد والسعة ، في الوقت الحقيقي رصد رقمية الإعداد .
تصميم وحدات : دعم سريع استبدال منصة الاهتزاز أو لاعبا اساسيا ، ومناسبة لمختلف الحاويات مواصفات ( مثل microporous لوحة ، لوحة حفرة عميقة ) .
انخفاض الضوضاء وتوفير الطاقة : استخدام العاصمة فرش السيارات ، وتحسين هيكل القيادة ، والحد من الضوضاء ( أقل من 40 ديسيبل ) واستهلاك الطاقة .
طريقة الاهتزاز المركب : الجمع بين الرأسي والأفقي الاهتزاز ، محاكاة اصطناعية تهز المسار ، وتعزيز التجانس مختلطة ( على سبيل المثال ، على مدار الساعة البندول التذبذب ) .
ملخص
من خلال التعاون بين محرك الأقراص و انتقال الميكانيكية ، جنبا إلى جنب مع آلية تنظيم الترددات التي تسيطر عليها الدوائر ، عمودي مذبذب متعددة الأغراض يمكن تحقيق كفاءة عالية التذبذب خلط العينات . تغيير التردد يمكن التحكم بدقة عالية من خلال الدوائر الإلكترونية ( على سبيل المثال ، ش التذبذب ، كريستال كوارتز ) ، ويمكن أيضا تلبية متطلبات متنوعة من التجارب من خلال تعديل الميكانيكية ( على سبيل المثال ، تردد تحويل السيارات ، غريب الأطوار عجلة ) . في المستقبل ، مع تطور الذكاء و تقنينها ، المذبذب سوف تتطور إلى دقة عالية ، وانخفاض الضوضاء ، متعددة الوظائف ، وتوفير أكثر موثوقية الدعم التجريبي في الكيمياء الحيوية ، والطب ، وحماية البيئة ، وهلم جرا .