Актуальность проблемы:
Необходимость очистки хирургического инструментария от биологического материала является основополагающим фактором для достижения стерильности в области операционного поля. Вероятность развития послеоперационных осложнений достигает 10%, в связи с этим процесс достижения стерильности является приоритетным. [1]
Цель работы:
Целью данной работы является разработка аппарата стерилизации хирургического оборудования. В процессе выполнения были определены задачи: выбор физического метода стерилизации, рабочей частоты преобразователя, произвести расчет характеристик преобразователя.
Материал и методы:
Выбор параметров работы и разработка ультразвукового преобразователя. Анализ работы преобразователя и схема экспериментальной установки.
Принципом стерилизации выбрано использование ультразвуковых волн, генерирующиеся пьезокерамическим преобразователем. Была выбрана рабочая частота преобразователя f0 = 38500 Гц, данная частота обеспечивает должное распространение ультразвуковых колебаний в чистящем растворе.[2] В качестве материала пьезоэлемента выбран ЦТСНВ-1 (твердый растворов титаната – цирконата свинца с примесями натрия и висмута), так как малая скорость звука в пьезокерамике 2900 м/с, что обеспечивает наиболее низкую резонансную частоту ωр, а работа на низких частотах обеспечивает наименьшее затухание в рабочей среде. [3] Для обеспечения максимальной эффективности толщина кристалла выбрана равной половине длины ультразвуковой волны. Форму пластинки – диск.
Мощность излучения 
выбрана для получения кавитации.[4]
Расчет характеристик преобразователя произведен в компьютерной программе Mathcad 14.0.
Полученный график зависимости мощности преобразователя от частоты подтверждает оптимальную работу устройства на заданной частоте.
Рис. 1. График зависимости мощности преобразователя от частоты
На рис. 2 представлена схема экспериментальной установки.
Рис. 2. Схема установки
Выводы:
Исходя из полученных частотных характеристик, описывающих зависимость рассчитанных параметров от частоты, можно сказать, что выбранная частота работы преобразователя выбрана удачно, так как она показывает достаточно хороший результат работы преобразователя.
Библиографическая ссылка
Бондарь А.В., Гумовский А.Н., Боева Н.Е., Колесников В.В. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-3. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=12996 (дата обращения: 23.11.2024).