Tấm rung thí nghiệm (Vibrating plate) thay thế bể siêu âm

Đây là tấm rung (vibrating plate) mà mình đã thiết kế để thay thế cho bể rửa siêu âm (ultrasound bath). Lý do là vì mình thường làm việc với các mẫu cần khuấy trộn cơ học nhưng lại không chịu được sự hình thành của các bong bóng xâm thực (cavitation bubbles) và dễ bị hỏng nếu dùng phương pháp siêu âm truyền thống.

Có hai phiên bản: loại rộng 10cm và 15cm. Cả hai đều sử dụng mô-tơ rung (loại mô-tơ có tải lệch tâm). Mỗi phiên bản có hai mô-tơ, một đặt nằm ngang và một đặt thẳng đứng. Cách bố trí này giúp ngăn chặn sự hình thành sóng tĩnh và tối ưu hóa khả năng khuấy trộn. Các tấm này được thiết kế để giữ các cốc thí nghiệm (Becher) hoặc đĩa Petri thủy tinh tiêu chuẩn. Để truyền rung động cơ học vào dụng cụ thủy tinh, mình thiết kế kẹp với một phần giống dây cung in bằng TPU, điều chỉnh bằng vít M3 dài. Các bộ phận cứng và dẻo của kẹp được cố định với nhau bằng những đoạn nhựa in 3D nhỏ. Phần đế của tấm rung cũng bao gồm một giá đỡ cho chân đế thí nghiệm loại ống 8mm. Mình sẽ sớm ra mắt các file cho hệ thống giá đỡ thí nghiệm mô-đun mà mình đã thiết kế, và sẽ cập nhật đường link tại đây. Trước mắt, bạn có thể dùng bất kỳ loại giá thí nghiệm dựa trên ống 7-8mm nào.

Để lắp ráp tấm rung này, bạn cần chuẩn bị:

• 4x lò xo nén đường kính ngoài 6mm, dài khoảng 50mm. Độ cứng và tần số cộng hưởng của hệ thống sẽ phụ thuộc vào độ cứng của lò xo. Nên chọn dây lò xo đường kính từ 0.6 đến 0.7mm, từ 0.5 đến 1mm vẫn có thể sử dụng được.
• 12x ốc vít M3 dài 12mm để giữ lò xo và đóng nắp hộp.
• 3x vít M3 dài 30mm và 3x vít M3 dài 5mm cho phần kẹp.
• Khoảng 10 đến 20 đai ốc cấy nhiệt (heat melt insert) M3 đường kính ngoài 4.2mm, dài 4 hoặc 5mm cho kẹp và vỏ hộp.
• Các loại bu lông M3 khác để giữ linh kiện điện tử và mô-tơ.

Về phần điện tử, bạn cần:

• 2 mô-tơ rung.
• 1 bộ điều khiển tốc độ mô-tơ DC.
• 1 nguồn cấp DC từ 6 đến 12V.
• 1 mạch hạ áp DC-DC buck converter.
• 2 công tắc nguồn.

Các linh kiện điện tử này bạn có thể tìm mua ở các trang thương mại điện tử quen thuộc. Dưới đây là link tham khảo các linh kiện mình đã sử dụng (từ Taobao): Link mô-tơ 15cm, Link mô-tơ 10cm (0612) và Link mô-tơ (1234), Nguồn điện, Bộ điều khiển tốc độ (1.8-12V 2A), Mạch hạ áp LM2596S, Công tắc.