Un atomizzatore ad ultrasuoni è un dispositivo che converte un normale flusso di liquido in una nebbia molto fine. È costituito da un generatore e una sonda. Il generatore crea vibrazioni e le concentra sulla punta della sonda. Quando il liquido scorre attraverso la sonda, viene convertito in particelle fini. L’atomizzatore ad ultrasuoni viene spesso utilizzato in applicazioni di produzione, come il rivestimento di tessuti, l’aggiunta di umidità a un flusso di gas e l’iniezione di piccole quantità di liquido in un reattore.
L’atomizzatore ad ultrasuoni ha un alimentatore che converte l’energia elettrica a bassa frequenza in energia elettrica ad alta frequenza. Questa energia elettrica viene poi convertita in vibrazioni meccaniche da un trasduttore piezoelettrico, che è tipicamente in ceramica. La vibrazione viene rimandata al trasduttore piezoelettrico dopo che è rimbalzato sulla punta della sonda. Ciò aumenta la forza della vibrazione e crea un’azione di pompaggio che attira il liquido verso il centro della sonda.
Il liquido viene introdotto nella sonda attraverso un ingresso laterale, solitamente per gravità o una pompa a bassa pressione. Esistono diverse sonde per diverse applicazioni. Una sonda a punta piatta, ad esempio, può focalizzare le particelle in una posizione specifica. Una sonda a dispersione ampia ha una gamma di spruzzatura estesa, che la rende ideale per applicazioni di rivestimento, e una sonda radiale viene generalmente utilizzata per spruzzare le pareti interne dei fori.
Quando il liquido attraversa la sonda, si allarga e si appiattisce. Le vibrazioni dividono il liquido in singole goccioline. La dimensione della goccia dipende dalla frequenza dell’energia elettrica. Maggiore è la frequenza dell’energia elettrica, più forti sono le vibrazioni prodotte dal trasduttore piezoelettrico. Vibrazioni più forti producono goccioline più piccole.
Quando le goccioline raggiungono la punta della sonda, vengono spruzzate. La portata dello spray dipende dalla viscosità del liquido e dalla frequenza dell’energia elettrica. Maggiore è la frequenza e la viscosità, minore è la portata.
L’atomizzatore ad ultrasuoni presenta diversi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali utilizzati per disintegrare i liquidi. Poiché l’atomizzatore ad ultrasuoni può erogare con precisione uno spruzzo uniforme, i produttori possono utilizzare in modo efficiente le materie prime e ridurre l’inquinamento. La sonda in genere non si ostruisce e si pulisce facilmente. Ciò consente l’atomizzazione di diversi tipi di liquidi, senza il rischio di contaminazione o erosione della sonda. I liquidi contenenti polimeri a catena lunga, tuttavia, sono difficili da atomizzare a causa delle loro forti proprietà coesive.