Transcript รูปแบบโปสเตอร์โครงงานวิศวกรรม 2

เครือ
่ งทำควำมสะอำดด ้วยอัลตร ้ำโซนิก
Ultrasonic Cleaning Machine
บทนำ
โครงงานนีเ้ ป็ นการออกแบบสร้ างเครื่องทาความสะอาดด้ วยอัลตร้ าโซนิกและศึกษากระบวนการทาความสะอาดด้ วยอัลตร้ าโซนิกซึ่งเป็ นที่นิ ยมกันอย่ างแพร่ หลาย
เนื่องจากเป็ นวิธีการทาความสะอาดที่มีประสิ ทธิภาพ รวดเร็ ว และไม่ ทาลายสิ่ งแวดล้ อม สามารถทาความสะอาดในงานส่ วนที่ยากและเป็ นไปไม่ ได้ ด้ วยการทาความ
สะอาดวิธีอนื่ เช่ น บริเวณรอยแยกหรือตามซอกเล็กๆ ของวัสดุและอุปกรณ์ ทนี่ ามาทาความสะอาดจะไม่ เกิดความเสี ยหายจากรอยขูดขีดแต่ อย่ างใด
หล ักกำรของอ ัลตร้ำโซนิก
เมื่อควำมเข้มของเสี ยงเพิม่ ขึ้น (แอมพลิจูดสูง) ขนำดของควำมดันที่เป็ นลบในบริ เวณที่เกิดคลื่นขยำยตัว จะเป็ นสำเหตุพอที่จะทำให้ของเหลวเกิดกำรแตกตัวและเกิดฟองอำกำศขึ้นซึ่งปรำกฏกำรณ์น้ ีเรี ยกว่ำ (Cavitations) จะแกว่ง
(Oscillate) ภำยใต้อิทธิพลของควำมดันที่เป็ นบวกฟองอำกำศที่เกิดขึ้นจะหดตัว และขยำยตัวกลับไปกลับมำ เนื่องจำกอิทธิพลของควำมดัน (Positive) และเมื่อมันขยำยตัวจนมีขนำดที่ไม่เสถียรภำพมันจะระเบิด ซึ่งจะเรี ยกกำรระเบิดนี้
ว่ำ (Implosion) และกำรระเบิดนี้ จะทำให้เกิด (Shock wave) ขึ้น ถ้ำฟองอำกำศจำนวนมำกในของเหลวถูกกระตุน้ ให้เกิดกำรระเบิดพร้อมกันด้วยคลื่นอัลตร้ำโซนิกจะทำให้เกิดควำมดันที่สูงกว่ำ 10,000 PSI และอุณหภูมิที่สูงกว่ำ
10,000°F ณ จุดที่เกิดกำรระเบิด กำรระเบิดนี้เมื่อไปกระแทกกับครำบสกปรกก็จะทำให้ครำบสกปรกหลุดออก กระบวนกำรเหล่ำนี้จะเกิดขึ้นอย่ำงรวดเร็ ว ต่อเนื่องตลอดเวลำจึงเกิดกระบวนกำรทำควำมสะอำดเกิดขึ้นดังรู ปที่ 1
ส่ วนประกอบของหัวอัลตร้ำโซนิก หัวอัลตร้ำโซนิกที่ใช้เป็ นแบบ Piezo-electric transducer ซึ่งมีแร่ ที่ทำให้เกิดกำรสันเรี ยกว่ำ Quartz Disc หลักกำรทำงำนของหัวอัลตร้ำโซนิก คือ เมื่อไม่มีไฟฟ้ ำเข้ำหัวอัลตร้ำโซนิกจะไม่มีกำร
สัน่ ใดๆ เกิดขึ้น แต่เมื่อมีไฟฟ้ ำเข้ำและมีกำรควบคุมควำมถี่ให้ตรงกับควำมถี่รีโซแนนน์ของหัวอัลตร้ำโซนิกแต่ละชนิด หัวอัลตร้ำโซนิกก็จะเกิดกำรสัน่ อย่ำงรุ นแรงและกำรสัน่ จะมำกกว่ำ 20,000 ครั้ง/นำที แสดงดังรู ปที่ 2
ห ัวอ ัลตร้ำโซนิกทีใ่ ช ้
สงิ่ สกปรก
่ ั มำกกว่ำ
กำรสน
20,000
ครง/วิ
ั้
นำที
Quartz Disc
Cavitation
Implosion
ไม่มไี ฟฟ้ำเข้ำ
รูปที่ 1 กระบวนกำรทำควำมสะอำด
มีไฟฟ้ำเข้ำ
รูปที่ 2 หลักกำรทำงำนของหัวอัลตร ้ำโซนิก
ออกแบบต ัวถ ังทำควำมสะอำด
ต ัวเครือ
่ งทีป
่ ระกอบแล้ว
กำรทดสอบกำรทำควำมสะอำด
ขนำดควำมถี่รีโซแนนซ์เท่ำกับ 28 kHz 70W
แรงดันที่ใช้ 150AC Volt 0.25Amp จำนวนที่ใช้ 1
หัวติดตั้งใต้ถงั ที่ใส่ ของเหลว
P = 0.57W/1Sq.cm
กว ้ำง = 11 cm
ยำว = 11 cm
สูง = 12 cm
หนำ 1 mm
WD-40
P = 0.31W/1Sq.cm
กว ้ำง = 15 cm
ยำว = 15 cm
สูง = 12 cm
หนำ 2 mm
MIRACHEM 500
วงจรเครือ
่ งทำควำมสะอำดอ ัลตร้ำโซนิก
กำรทดสอบนำ้ ยำ WD-40
ถ ังขนำด 11×11×12 cm หนำ 1mm (เล็กบำง)
ระด ับ
นำ้ ยำ
ก่อน
ล้ำง
หล ังล้ำง
1 นำที
หล ังล้ำง
2 นำที
ทำควำมสะอำดด้วยถ ังขนำด 11×11×12 cm หนำ 1mm (เล็กบำง)
(0.57W/ Sq.cm.)
ล้ำงด้วยสอบนำ้ ยำ MIRACHEM 500
3 cm
ระด ับ
นำ้ ยำ
5 cm
ถ ังขนำด 11×11×12 cm หนำ 1mm (เล็กบำง)
3 cm
5 cm
ก่อนล้ำง
1 cm
กำรทดสอบนำ้ ยำ MIRACHEM 500
1 cm
วัดผลโดยกำรชงั่ น้ ำหนัก
หล ังล้ำง
3 นำที
1 cm
ระด ับ
นำ้ ยำ
ทดสอบทำควำมสะอำดด ้วยถังและน้ ำยำทีด
่ ท
ี ส
ี่ ด
ุ
ก่อน
ล้ำง
หล ังล้ำง
1 นำที
หล ังล้ำง
2 นำที
3 cm
นำ้ หน ัก
ก่อนล้ำง
10.9470
กร ัม
10.9628
กร ัม
หล ังล้ำง
1 นำที
นำ้ หน ัก
หล ังล้ำง
1 นำที
10.6075
กร ัม
10.6094
กร ัม
หล ังล้ำง
2 นำที
นำ้ หน ัก
หล ังล้ำง
2 นำที
10.5439
กร ัม
ั
์ ับเกต
สญญำณพ
ัลสข
ั
สญญำณข
ับห ัวอ ัลตร้ำโซนิก
CH
1
10.5569
กร ัม
V
5 cm
หล ังล้ำง
3 นำที
บทสรุป
10.9303
กร ัม
10.6206
กร ัม
10.5583
กร ัม
P
CH
2
I
เครื่ องทำควำมสะอำดด้วยอัลตร้ำโซนิกจะทำควำมสะอำดได้จะต้องใช้ควำมถี่ที่อยูใ่ นสภวะรี โซแนนซ์ของหัวอัลตร้ำโซนิกคือ 28 kHz (ขึ้นอยูก่ บั ชนิดของหัวอัลตร้ำโซนิก) ส่ วน
กำรเลือกใช้ขนำดถังทำควำมสะอำดนั้นให้เลือกใช้ขนำดถังที่มีพ้นื ที่กำรทำควำมสะอำดตั้งแต่ 0.3 W/Sq.cm.ขึ้นไปจะทำควำมสะอำดได้ดี ควำมหนำของตัวถังทำควำมสะอำดควรใช้
ขนำดควำมหนำ 1 mm เพรำะสำมำรถถ่ำยเทพลังงำนได้ดีกว่ำถังที่มีควำมหนำ 2 mm ระดับน้ ำยำจะมีผลต่อกำรทำควำมสะอำด คือ เมื่อระดับน้ ำยำสู งขึ้นประสิ ทธิภำพกำรทำควำม
สะอำดจะลดลงเพรำะควำมดันของน้ ำยำสูงขึ้นและชนิดของน้ ำยำควรเลือกใช้น้ ำยำที่มีควำมหนืดน้อยและต้องแน่ใจว่ำน้ ำยำสำมำรถทำละลำยหรื อขจัดสิ่ งสกปรกนั้นๆ ได้ เนื่องจำก
กำรทำควำมสะอำดที่ดีที่สุดและเร็ วที่สุดนั้นขึ้นอยูก่ บั น้ ำยำทำควำมสะอำดด้วย
ผูร้ ับผิดชอบโครงกำร : อ.นรงฤทธิ์ เสนำจิตร นำยวรวุฒ ิ ดอกประทุม นำยปิ ยะร ัตน์ เกรียงไกรวิทย์
ภำควิศวกรรมไฟฟ้ำกำล ัง คณะวิศวกรรมศำสตร์ มหำวิทยำล ัยเทคโนโลยีมหำนคร
ั ันธ์ แขวงกระทุม
ื่ มสมพ
140 ถ.เชอ
่ รำย เขตหนองจอก กรุงเทพฯ 10530 โทร.02-9883666ต่อ3302,โทรสำร 02-9884040
Email : [email protected]