Erjesztéssegítő ipari ultrahangos rendszer prototípusának fejlesztése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sujbert László
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Az ember már régen megfigyelte, hogy bizonyos hanghatások hatással vannak egyes élő szervezetekre. Nincsen ez máshogyan az ultrahang esetében sem. Az 1950-es években kezdődtek azok a kutatások, melyek kimutatták, hogy azok a sejtkultúrák, melyeket szaporodás közben ultrahanggal kezeltek, máshogyan viselkedtek, mint a nem kezelt szaporulatok. Ezzel kezdetét vette az a hosszú kutatás sorozat, melynek azóta sincsen vége. Hogyan is lehetne az ember által oly nagyon kedvelt erjesztett élelmiszereket (és egyéb élvezeti szereket) gyorsabban, hasonló minőségben előállítani? Jelen dolgozat egy olyan berendezést kíván megtervezni és megépíteni, amely képes segíteni az ebben a témában kutatók munkáját.

Dolgozatomban először áttekintettem a rendszer tervezésének feltételeit, a fizikai alapokat. Külön foglalkoztam az ultrahang keltésével és mérésével. Megvizsgáltam az erjesztés működését is. Ezek után elkészítettem egy alapos rendszertervet. Ennek keretein belül először specifikáltam az elképzelt berendezést, majd kiválasztottam a leginkább megfelelő alkatrészeket és megoldásokat hozzá. Tekintettel arra, hogy ennek a rendszernek a teljes elkészítése túlmutat a dolgozat keretein, valós fizikai eszköz formájában ennek egy protípusa készült el. Ez azt jelenti, hogy a fontosnak ítélt funkciókat valósítottam meg, elhagyva néhányat, amit funkcionalitás szempontjából kevésbé szükségesnek ítéltem meg. Részletesen ismertettem ennek a kiválasztásnak és tervezésnek a menetét is. Az elkészült eszköz működését körültekintő mérések sorozatával vizsgáltam. Ezek után, csatlakoztatva egy ultrahangos transzducert, teszteket végeztem az elkészült rendszerrel, megmérve az eszköz funkcionális jellemzőit, és a szórófej iránykarakterisztikáját folyadékban és szabad levegőn. Ehhez a méréshez egy hidrofont is építettem. A mérés eredménye az elvártak szerint alakult, folyadékban a nagyobb terjedési sebesség miatt az iránykarakterisztika kiszélesedett.

A dolgozatban megtervezésre, és megvalósításra került egy olyan eszköz, melynek fő funkciója az, hogy képes ultrahangos szórófejeket meghajtani. Emellett árammérés, vizuális visszajelzés, és különböző csatlakozások kerültek kialakításra. A berendezés működőképesnek bizonyult, és a mérések alapján hatékony eszköz lehet szonoporációs berendezésekben.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.