Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of ultrasonic testing for the quantitative assessment of wood element degradation

Sawczyński Szymon, Bilko Piotr

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2025

|

Z. 31 (181)

52--57

EN

The article presents the results of research on the possibility of using the ultrasonic method to assess the degree of degradation of wooden cross-sections, illustrated using floor beams originating from a 19th-century timber structure. Samples with various levels of cross-sectional damage were prepared by gradually removing layers of the material. Measurements were carried out in a direct transmission setup using a Pundit Lab+ device. The analysis results indicate a strong, non-linear relationship between ultrasonic wave velocity and the pro portion of decayed wood in the cross-section, accurately described by an exponential function. Even a minor degree of cross-sectional degradation leads to a noticeable decrease in ultrasonic pulse velocity. The obtained relationships confirm the high effectiveness of ultrasonic testing as a non-destructive testing method for assessing the integrity of wooden sections, as well as its usefulness in the diagnostics of in-service structures, especially historical ones.

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości wykorzystania metody ultradźwiękowej do oceny stopnia degradacji przekrojów drewnianych na przykładzie belek stropowych pochodzących z XIX-wiecznej konstrukcji drewnianej. Próbki o zróżnicowanym stopniu zniszczenia przekroju przygotowano poprzez stopniowe, warstwowe usuwanie części przekrojów. Pomiary wykonano w układzie bezpośrednim z użyciem urządzenia Pundit Lab+. Wyniki analizy wskazują na silną, nieliniową zależność pomiędzy prędkością rozchodzenia się fali ultradźwiękowej a udziałem próchna w przekroju. Już niewielki stopień degradacji przekroju prowadzi do wyraźnego obniżenia prędkości impulsu fali ultradźwiękowej. Uzyskane zależności potwierdzają wysoką skuteczność ultrasonografii jako metody badań nieniszczących w ocenie integralności przekrojów drewnianych oraz jej przydatność w diagnostyce konstrukcji eksploatowanych, a w szczególności zabytkowych.

2

Nie tylko konserwy i pasteryzacja… – nowoczesne metody utrwalania żywności

Hać-Szymańczuk Elżbieta, Homa Aleksandra

Przemysł Spożywczy

|

2025

|

T. 79, nr 7

42--46

PL

Artykuł przedstawia przegląd wybranych niekonwencjonalnych metod utrwalania żywności, które w ostatnich latach zyskują na znaczeniu. Opisano techniki, które pozwalają na przedłużenie trwałości produktów bez użycia wysokiej temperatury, umożliwiając zachowanie ich wartości odżywczej oraz cech sensorycznych, takich jak smak, zapach, tekstura i barwa. Szczególną uwagę poświęcono metodom takim jak przetwarzanie wysokociśnieniowe (HPP), pulsacyjne pole elektryczne (PEF), ultradźwięki (US) i plazma nietermiczna (zimna). Przedstawiono mechanizmy działania tych technologii, ich zalety oraz potencjalne ograniczenia w zastosowaniach przemysłowych.

EN

The article presents a review of selected non-conventional food preservation methods, which have been gaining importance in recent years. It describes techniques that allow extending the shelf life of products without using high temperature, allowing to preserve their nutritional value and sensory characteristics, such as taste, smell, texture and color. Particular attention is paid to methods such as high-pressure processing (HPP), pulsed electric field (PEF), sonication (US) and cold plasma. The mechanisms of action of these technologies, their advantages and potential limitations in industrial applications are presented.

3

Using NDT methods in marine composite structures - case studies

Synaszko Piotr, Puchowski Bartosz, Sałaciński Michał, Kurdelski Marcin, Dragan Krzysztof, Ciężak Patryk

Composites Theory and Practice

|

2025

|

R. 25, nr 4

260--267

EN

Non-destructive testing (NDT) is gaining increasing importance in the marine industry, with its application expanding beyond aviation into composite yacht manufacturing. This paper presents selected case studies using ultra sonic pulse-echo, infrared thermography, and laser shearography, performed on representative GFRP samples as well as real-world marine structures. The discussed examples highlight the challenges specific to thick composite sections, diverse defect locations, and the need for image-based evaluation systems. The selected cases address problems en countered by yacht manufacturers and attempt to indicate possible solutions.

4

Wybrane metody badań nieniszczących wykorzystywane podczas inspekcji uszkodzonych struktur kompozytowych przed i po naprawie

Szymański Rafał

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2025

|

nr 1-3

33--45

PL

Artykuł wpisuje się we współczesne zainteresowania firm z branży lotniczej. W artykule wymieniono najczęstsze niezgodności występujące w strukturach kompozytowych powstające na etapie produkcyjnym oraz eksploatacyjnym. W pracy skupiono się na uszkodzeniu wywołanym uderzeniem, które jest najczęstszym typem uszkodzenia podczas eksploatacji samolotów. Przybliżono również ogólne podejście do przeprowadzenia inspekcji w celu identyfikacji uszkodzenia oraz naprawy uszkodzenia. Badania opisane w artykule przeprowadzono na płaskich płytach kompozytowych (polimerowo węglowych) o strukturze monolitycznej i przekładkowej. Zarówno do wykrycia uszkodzeń w kompozycie węglowym oraz weryfikacji naprawy, wykorzystano metodę wizualną, tap-test, termografię oraz ultradźwiękową (Phased Array). Na podstawie otrzymanych wyników określono skuteczność wykrywania uszkodzeń oraz możliwości weryfikacji naprawionych struktur dla każdej z wykorzystanej w badaniach metody nieniszczącej.

EN

The article is in line with the contemporary interests of aerospace companies. The article lists the most common incompatibilities occurring in composite structures arising at the manufacturing and operational stages. The paper focuses on impact damage, which is the most common type of damage during aircraft operations. It also approximates a general approach to conducting an inspection to identify the damage and repair the damage. The tests described in the article were conducted on flat composite (polymer-carbon) plates with monolithic and sandwich structures. Both visual, tap-test, thermography and ultrasonic (Phased Array) methods were used to detect damage in the carbon composite and verify repair. Based on the results obtained, the effectiveness of damage detection and the ability to verify repaired structures were determined for each nondestructive method used in the study.

5

Fizyka w mikroskali, czyli o kroplach Pickeringa, mikrokapsułkach oraz strukturach liquid marbles

Kubiak Tomasz

Postępy Fizyki

|

2024

|

T. 75, z. 2

17--25

PL

Mikrostruktury typu rdzeń-powłoka ze względu na ogromny potencjał aplikacyjny są coraz powszechniej wytwarzane i badane przez fizyków. Szczególne zainteresowanie budzą sferyczne obiekty złożone z ciekłego rdzenia i zaadsorbowanych na jego powierzchni cząstek stałych, które tworzą otoczkę. Tak zbudowane krople Pickeringa, mikrokapsułki oraz struktury liquid marbles zdolne są do bezpiecznego transportowania i kontrolowanego uwalniania substancji aktywnych, w tym leków przeciwnowotworowych. W niniejszym artykule przedstawiono metodę, wykorzystującą pole elektryczne do formowania kropli Pickeringa zarówno z powłoką jednorodną, jak i heterogeniczną (janusową oraz łaciatą). Omówiono również sposób wzmacniania pokrycia wspomnianych kropli w celu uzyskania mikrokapsułek oraz strategię kontrolowanego wyzwalania ich zawartości z wykorzystaniem bodźca ultradźwiękowego. W ostatniej części tekstu przybliżono metody formowania i funkcjonalizowania struktur liquid marbles.

EN

Core-shell microstructures due to their great application potential are increasingly produced and studied by physicists. Spherical objects composed of a liquid core and solid particles adsorbed on its surface and forming a shell are of particular interest. Pickering droplets, microcapsules and liquid marbles that have such a structure are capable of safely transporting and controlled release of active substances, including anticancer drugs. This article presents an electric field based method of forming Pickering droplets both with a homogeneous and heterogeneous (Janus and patchy) coating. The method of strengthening the shells of the mentioned droplets in order to obtain microcapsules and the strategy of controlled release of their content using an ultrasonic stimulus are also discussed. The last part of the text shows the techniques of forming and functionalizing liquid marbles.

6

Zastosowanie dwóch technik pomiarowych do oceny struktury wewnętrznej fibrobetonu

Kobaka Janusz, Katzer Jacek, Zawidzki Machi

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2024

|

R. 28, nr 4

111--115

PL

W artykule opisano badania struktury wewnętrznej betonu zbrojonego włóknami stalowymi przy zastosowaniu dwóch nieniszczących technik pomiarowych: metody wykorzystującej fale ultradźwiękowe oraz metody wykorzystującej indukcję elektromagnetyczną. Metoda ultradźwiękowa pozwoliła na określenie wad materiałowych powstałych w wyniku niejednorodnego rozkładu włókien w przestrzeni badanych ciał próbnych. Metoda wykorzystująca indukcję elektromagnetyczną pozwoliła dokonać identyfikacji zawartości włókien. Badania wykazały, że fibrobeton charakteryzujący się stosunkowo dużą zawartością włókien stalowych (powyżej 1,5% objętościowo), jest podatny na powstawanie nieciągłości materiałowych w jego wewnętrznej strukturze. Zjawisko to występuje w bardzo niewielkim stopniu w betonach o zawartości włókien stalowych poniżej 1,5%.

EN

The article describes the examination of the internal structure of concrete reinforced with steel fibers using two non-destructive measurement techniques: a method using ultrasonic waves and a method using electromagnetic induction. The ultrasonic method allowed for the determination of material defects resulting from the non-uniform distribution of fibers in the space of the tested sample bodies. The method using electromagnetic induction allowed for the identification of fiber content. Research has shown that fiber concrete, characterized by a relatively high content of steel fibers (above 1.5% by volume), is susceptible to the formation of material discontinuities in its internal structure. This phenomenon occurs to a very small extent in concrete with steel fiber content below 1.5%.

7

Ultradźwięki o wysokiej (HIFU) i niskiej (LIUS) intensywności w terapiach onkologicznych

Sowa Florian, Mucha Kamil, Zamorski Maciej, Topola Ewa, Soczyńska Julia, Kulbacka Julita

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2024

|

Vol. 13, nr 3

265--276

PL

Nowotwory stanowią jedną z głównych przyczyn zgonów ludzi na świecie, dlatego nieustannie są w obszarze zainteresowań onkologów i naukowców. Wciąż poszukuje się alternatywnych metod leczenia, bardziej skutecznych, mniej inwazyjnych i bezpiecznych dla pacjenta. Ultradźwięki początkowo służyły głównie w celach diagnostycznych, lecz z czasem stały się również narzędziem terapeutycznym. Ich zastosowanie w onkologii można podzielić ze względu na natężenie, w jakim działają. Wyróżniamy ultradźwięki o wysokim natężeniu – HIFU (ang. high intensity focused ultrasound ) oraz te o niskim natężeniu LIUS (low intensity ultarsound ), do których należy również LIPUS (ang. low intensity pulsed utlrasound ). Metoda działania HIFU opiera się głównie na termicznym niszczeniu komórek, gdzie natężona fala ultradźwięków skupia się w danej tkance, powodując wzrost temperatury. Ultradźwięki o niskiej intensywności LIUS (ang. low intensity utlrasound ) działają przede wszystkim drogą mechaniczną, którą można wykorzystać na wiele sposobów. Dzięki zróżnicowanemu potencjałowi terapeutycznemu ultradźwięki mogą stać się w przyszłości istotnym narzędziem lekarzy w walce z chorobami nowotworowymi w monoterapii lub w skojarzeniu z chemio- i radioterapią.

EN

Neoplasms are one of the leading causes of human deaths worldwide and thus deserve exceptional attention. More effective and less invasive methods of treating cancer are still being sought. Ultrasound was initially used mainly for diagnostic purposes, but over time it has also become a therapeutic tool. Their use in oncology can be divided accordingly to its intensity. We can distinguish high-intensity focused ultrasound (HIFU) and low-intensity ultrasound (LIUS), which also includes lowintensity pulsed ultrasound (LIPUS). HIFU’s mechanism mainly constitutes of thermal destruction of cells, where an intense wave of ultrasound is concentrated in a given tissue, causing a rise in temperature. LIUS low-intensity ultrasound works primarily through a mechanical pathway, which can have numerous applications. Thanks to the diverse therapeutic potential, ultrasound may became a paramount tool for the doctors to combat cancer in monotherapy or alongside chemo- and radiotherapy in the future.

8

Influence of yeast size on the kinetics of cell disruption in an ultrasonic homogenizer

Kacprowicz Anna, Solecki Marek

Chemical and Process Engineering : New Frontiers

|

2024

|

Vol. 45, nr 2

art. no. e61

EN

The results of studies on the disintegration kinetics of the yeast Saccharomyces cerevisiae are presented. The process was carried out in a 500 W ultrasonic homogenizer equipped with a spherical working chamber with a volume of 100 cm 3. The concentration of the suspension of microorganisms was 0.05 g d.m./cm 3. The continuous phase was water solution containing 0.15 M NaCl and 4 mM K 2HPO 4. The kinetics of cell disruption were studied by the direct method. The theory of random transformation of dispersed matter was used to analyze the process. There was significant variation in the size of yeast cells. The range of changes in the values of parameters describing the size of microorganisms was divided into size classes. The kinetics of cell disruption in individual classes was described by a first-order linear differential equation. During the implosion of cavitation bubbles, the transformation volume of individual microorganisms is generated. It has been shown that as the volume of cells in subsequent size classes increases, their transformation volumes do not increase significantly. The safe volume for cells remains unchanged. As the size of the microorganisms increased, there was no increase in the constant rate of cell disruption.

9

Wpływ strategii kalibracji badań ultradźwiękowych na wyniki zawartości porowatości w kompozytach polimerowo-węglowych

Szymański Rafał

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2024

|

nr 3-4

84--89

PL

Artykuł wpisuje się we współczesne zainteresowania firm z branży lotniczej. W artykule wymieniono najczęstsze niezgodności występujące w strukturach kompozytowych powstające zarówno na etapie produkcyjnym jak i eksploatacyjnym. W pracy skupiono się na defekcie typu porowatość, który jest najczęstszą niezgodnością powstającą podczas produkcji elementów kompozytowych. Badania opisane w artykule przeprowadzono na serii płaskich płyt kompozytowych (polimerowo węglowych). Do wykrycia porowatości wykorzystano metodę ultradźwiękową Phased Array. W badaniach wykorzystano dwie różne strategie kalibracji czułości badań ultradźwiękowych: na elemencie badanym oraz na elemencie wzorcowym. Wyniki badań z obu strategii kalibracji porównano z porowatością, którą wyznaczono metodą fizyko-chemiczną oraz optyczną. Na podstawie otrzymanych wyników określono wpływ kalibracji czułości badań ultradźwiękowych na wyniki zawartości porowatości w polimerowych kompozytach węglowych.

EN

The article is in line with the contemporary interests of aerospace companies. The article lists the most common nonconformities occurring in composite structures that occur at both the manufacturing and service stages. The paper focuses on a defect of the porosity type, which is the most common nonconformity generated during the production of composite parts. The tests described in the paper were conducted on a series of flat composite (polymer-carbon) plates. An ultrasonic Phased Array method was used to detect porosity. The study used two different calibration strategies for ultrasonic testing sensitivity: on the test piece and on the reference piece. The test results from both calibration strategies were compared with the porosity, which was determined by physical-chemical and optical methods. Based on the results obtained, theeffect of ultrasonic testing sensitivity calibration on the results of porosity content in polymeric carbon composites was determined.

10

Problematyka zapewnienia sprzężenia akustycznego głowic ultradźwiękowych kolejowego wagonu inspekcyjnego poruszającego się z prędkościami powyżej 80 km/h

Chałko Leszek, Antolik Łukasz, Machała Piotr, Uchroński Patryk

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2024

|

nr 3-4

35--41

PL

W referacie omówiono problematykę zapewnienia sprzężenia akustycznego i sposób rozwiązania w czasie realizacji projektu pt. „Innowacyjne rozwiązanie umożliwiające realizację badań defektoskopowych szyn przy prędkości od 60km/h do 120 km/h” związane z zapewnieniem odpowiedniego sprzężenia akustycznego głowic ultradźwiękowych. Przedstawiono konstrukcję stanowiska testowego oraz wyniki przeprowadzonych prób dynamicznych. Omówiono wyniki testów w zależności od prędkości, siły docisku, wydatku wody i sposobu jej dostarczenia do strefy współpracy bloku przetworników ultradźwiękowych z powierzchnią badanego przedmiotu.

EN

The paper refers the problems of acoustic coupling phenomena and their solutions during the implementation of the project entitled "Innovative solution for conducting rail defectoscopic tests at speeds from 60 km/h to 120 km/h" with the provision of an appropriate sound signal from the ultrasonic probes. The construction of test stand was presented as well as dynamic tests that were carried out. The test results depending on the speed, angle of attack (block frontal surface bend), water flow, method of water transfer in front of the blocks and block pressure power were discussed The concepts and tests results related to centralization of the probes in relation to the rail centre were described.

11

Przegląd nowoczesnych metod nieniszczących wykorzystywanych do badania płyt włóknisto-cementowych

Gorzelańczyk Tomasz, Schabowicz Krzysztof

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2023

|

nr 1-4

30--36

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wybrane nowoczesne metody nieniszczące wykorzystywane do badania materiałów kompozytowych jakim są płyty włóknisto-cementowe. Omówiono metodę ultradźwiękową, w tym również z wykorzystaniem fal Lamba, metodę emisji akustycznej, metodę terahercową i metodę optyczną z wykorzystaniem elektronowego mikroskopu skaningowego SEM. Wszystkie te metody zostały z powodzeniem wykorzystane w badaniach, w tym również w badaniach własnych autorów, co jednoznacznie potwierdza ich przydatność w badaniu płyt włóknisto-cementowych.

EN

The article presents and discusses selected modern non-destructive methods used to test composite materials such as fiber-cement boards. The ultrasonic method, including the Lamb wave method, the acoustic emission method, the terahertz method and the optical method using the scanning electron microscope (SEM) are discussed. All these methods have been successfully used in research, including the authors' own research, which clearly confirms their usefulness in the study of fiber-cement boards.

12

Obrazowanie wad w strukturach cienkościennych z wykorzystaniem ultradźwiękowych fal prowadzonych

Spytek Jakub, Dziedziech Kajetan, Ambroziński Łukasz, Łukasz Pieczonka

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2023

|

nr 1-4

101--104

PL

W pracy przedstawiono nowatorską technikę badań nieniszczących struktur cienkościennych bazującą na estymacji lokalnej liczby falowej ultradźwiękowych fal prowadzonych. Technika bazuje na punktowym wzbudzeniu fal ultradźwiękowych i rejestracji odpowiedzi drganiowych na siatce punktów w obszarze zainteresowania z wykorzystaniem skanującego wibrometru laserowego. Wzbudzenie może być zrealizowane bezkontaktowo za pomocą impulsu lasera, bądź kontaktowo za pomocą przetwornika piezoelektrycznego. Praca omawia podstawy teoretyczne metody oraz jej zastosowania praktyczne. Skuteczność działania omawianej metody zilustrowano na przykładzie jednorodnej płyty aluminiowej oraz niejednorodnej warstwowej płyty kompozytowej.

EN

In this paper we present a novel nondestructive testing technique for platelike structures, using the local wavenumber estimation of ultrasonic guided waves. The technique is based on the excitation of ultrasonic waves and measuring the full-field response on a grid of points in the area of interest with a scanning laser vibrometer. The excitation can be realized using a non-contact laser pulse or a piezoelectric transducer. The paper discusses theoretical background of the technique and its practical applications. The efficacy of the proposed approach is demonstrated on a homogeneous aluminum plate and an inhomogeneous layered composite plate.

13

Kinetics of the Binding Process of Furan Moulding Sands, Under Conditions of Forced Air Flow, Monitored by the Ultrasonic Technique

Matonis Natalia, Zych Jerzy

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 4

93--98

EN

The paper presents the results of research on the kinetics of the binding process of self-hardening moulding sands with an organic binder under conditions of forced air flow at various pressure values. Three moulding sands made using urea-furfuryl resin Furanol FR75A technology were studied. The moulding sands were prepared on a base of quartz sand with an average grain size of dL = 0.25, 0.29 and 0.37 mm, with permeability values of 306, 391 and 476 m2108Pa x s (for ρo = 1.60, 1.60 and 1.61 g/cm3 , respectively). The research was conducted for a resin content of 1% with a constant proportion of hardener to resin, which was equal to 50%. Samples of the tested moulding sands were blown with air at pressures of 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0 bar. The kinetics of the hardening process was monitored using ultrasound technology, according to a previously developed methodology [1]. The research was carried out on an ultrasound testing station equipped with a temperature chamber and an airflow reducer. The tests were conducted at a temperature of 20°C, and of the air flow pressure on the changes in ultrasonic wave velocity in the hardening mouldins sand as a function of time, the kinetics of the hardening process, and the degree of moulding sand hardening were determined. Additionally, the influence of the moulding sand permeability on the course of the hardening process at a constant air flow pressure was determined.

14

Effect of ultrasound on extraction of heavy metals from sewage sludge in the context of a potential ecological risk assessment

Tytła Malwina, Słaby Krzysztof, Widziewicz-Rzońca Kamila, Miszczak Ewa, Kernert Joanna, Klyta Justyna

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 83

19--31

EN

The aim of the research was to investigate the effect of ultrasound waves on the recovery of heavy metals (HMs) from sewage sludge. For this purpose, we conducted a three-step sequential extraction process proposed by the Community Bureau of Reference (BCR; presently the Standards, Measurements and Testing Programme). In the experiment use was made of certified reference material ERM-CC144 SEWAGE SLUDGE (Joint Research Centre; JRC). The content of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in certified material was determined by atomic absorption spectrometry using the Avio 200 ICP-OES apparatus (PerkinElmer Inc.). To reduce the sequential extraction time, ultrasound treatment was used instead of long hours of shaking. Sonication was conducted in an ultrasonic bath (Sonic-5; Polsonic). The sonication time was set at 20, 40 and 70 minutes. The frequency, power and temperature during the ultrasound treatment were kept constant. The recovery values of heavy metals obtained by the modified sequential extraction method were at similar levels to those achieved by the conventional one. Moreover, it has also been shown that after only 20 minutes of sonication, the recovery values can be obtained similarly as for the conventional method. In order to check whether the ultrasound waves have a significant impact on the distribution of heavy metals in the chemical fractions of sewage sludge, the percentage share for each element was calculated and the potential ecological risk analysis was conducted. This was possible thanks to the fact that the material used for production of ERM-CC144 (JRC) is sewage sludge of domestic origin. The obtained results revealed that ultrasound treatment does not significantly influence the distribution of analysed heavy metals in the chemical fractions of sewage sludge, with one exception, i.e., Zn. The assessment of the ecological risk was performed using Risk Assessment Code (RAC) index, which includes the content of metals in the most mobile fraction, i.e., bound to carbonates. The calculated values of RAC indicated that Zn posed the highest ecological risk. However, it can be also confirmed that the application of ultrasound treatment in the sequential extraction procedure does not have a significant impact on the interpretation of results of the ecological risk assessment. What is more, it confirms the legitimacy of using the discussed modification in the sequential extraction of heavy metals from sewage sludge.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu oddziaływania fali ultradźwiękowych na wielkość odzysku metali ciężkich z osadów ściekowych. W tym celu przeprowadzono proces trzystopniowej ekstrakcji sekwencyjnej zaproponowanej przez Community Bureau of Reference (BCR; aktualnie Standards, Measurements and Testing Programme). W badaniach wykorzystano certyfikowany materiał odniesienia ERM-CC144 SEWAGE SLUDGE (Joint Research Centre; JRC). Zawartość metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) oznaczono przy użyciu spektrometru absorpcji atomowej Avio 200 ICP-OES (PerkinElmer Inc.). Aby skrócić czas ekstrakcji sekwencyjnej, w miejsce wielogodzinnego wytrząsania zastosowano obróbkę ultradźwiękami. Proces nadźwiękawiania prowadzono w łaźni ultradźwiękowej (Sonic-5; Polsonic). Czas nadźwiękawiania wynosił: 20, 40 i 70 minut. Częstotliwość, moc oraz temperaturę podczas obróbki ultradźwiękowej utrzymywano na stałym poziomie. Wartości odzysków dla metali ciężkich uzyskane z zastosowaniem zmodyfikowanej metody ekstrakcji sekwencyjnej były zbliżone do tych otrzymanych dzięki metodzie konwencjonalnej. Ponadto wykazano również, że już po 20 minutach nadźwiękawiania można uzyskać wartości odzysków jak dla metody konwencjonalnej. W celu zbadania, czy fale ultradźwiękowe wpływają istotnie na zawartość metali ciężkich w poszczególnych frakcjach chemicznych osadów ściekowych, obliczono udział procentowy dla każdego z pierwiastków, a następnie przeprowadzono ocenę potencjalnego ryzyka ekologicznego. Ocena ta była możliwa dzięki temu, że w skład materiału ERM-CC144 (JRC) wchodzą osady ściekowe pochodzenia komunalnego. Uzyskane wyniki wskazują, że obróbka ultradźwiękowa nie wpływa istotnie na udział analizowanych metali ciężkich we frakcjach chemicznych osadów ściekowych, za wyjątkiem cynku. Ocenę ryzyka ekologicznego przeprowadzono przy pomocy wskaźnika Risk Assessment Code (RAC), który uwzględnia zawartość metali w najbardziej mobilnej frakcji, czyli tej związanej z węglanami. Obliczone wartości RAC wskazują, że największe ryzyko ekologiczne powoduje cynk. Można również stwierdzić, że zastosowanie ultradźwięków w procedurze ekstrakcji sekwencyjnej nie wpływa istotnie na interpretację wyników oceny ryzyka ekologicznego. Jednocześnie potwierdza to zasadność stosowania omawianej modyfikacji w procesie ekstrakcji sekwencyjnej metali ciężkich z osadów ściekowych.

15

Effect of ultrasound on the content of bioactive compounds and selected quality parameters in berry juices ®

Piecko Jan, Piotrowski Dariusz, Mieszczakowska-Frąc Monika

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2022

|

nr 2

120--124

EN

Current nutritional trends make consumers interested in foods and beverages that provide bioactive compounds with healthpromoting effects. Such compounds include anthocyanins, which are polyphenolic compounds with anti-inflammatory, anti-carcinogenic and antioxidant properties. Berry juices, used in beverage production, are a good source of polyphenols, especially anthocyanins. This paper discusses the effect of ultrasound on the quality in terms of chemical composition, sensory and microbiological quality of berry juices. The results of current research directions of ultrasounds application are discussed; both at the stage of pulp processing prior to juice pressing and the direct juice treatment. The research indicates that the use of ultrasound can be an alternative to other methods of treating the raw material before pressing, and due to the non-thermal nature of the process does not cause serious degradation of anthocyanins. What’s more, the use of this technology will make it possible to lower the temperature of the pasteurization process, which make possible to preserving the sensory qualities of the juices.

PL

Aktualne trendy żywieniowe powodują, że konsumenci są zainteresowani żywnością oraz napojami, które dostarczają związków bioaktywnych o działaniu prozdrowotnym. Do takich związków należą antocyjany, które są związkami polifenolowymi o właściwościach przeciwzapalnych, przeciwkancerogennych i przeciwutleniających. Soki z owoców jagodowych, wykorzystywane w produkcji napojów, są dobrym źródłem polifenoli, a w szczególności antocyjanów. W niniejszym artykule omówiono wpływ ultradźwięków na jakość soków z owoców jagodowych pod względem składu chemicznego, jakości sensorycznej i mikrobiologicznej. Omówiono wyniki aktualnych kierunków badań dotyczących wykorzystania tej technologii zarówno na etapie obróbki pulpy przed tłoczeniem soku, jak i utrwalania wyrobów gotowych. Badania wskazują, że zastosowanie ultradźwięków może stanowić alternatywę dla innych metod obróbki surowca przed tłoczeniem, a ze względu na nietermiczny charakter procesu nie powoduje poważnej degradacji antocyjanów.

16

Optimization of fluoride removal using ultrasonically improved electrochemically generated adsorbent: A Taguchi approach

Junghare Kunjan C., Kodape Shyam M., Rathod Ajit P., Lataye Dilip H.

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 2

109–-117

EN

Ultrasonically improved electrochemically generated adsorbent (UEGA) has been synthesized and used for adsorption of fluoride ions from fluoride laden waste water. UEGA was prepared in two major steps, firstly electrochemically generated adsorbent (EGA) was prepared using electrolytic method followed by ultrasonication treatment. Ultrasonication causes size reduction which leads to increase in surface area viz. active site which helps to enhance attachment of negatively charged fluoride ion on positively changed UEGA from waste water. UEGA was prepared at three different amplitude i.e. 50, 70 and 90% respectively. Taguchi optimization for defluoridation was carried out considering operating parameters such as initial concentration; contact time; adsorbent dose; and temperature. The results obtained demonstrated that adsorption showed different fluoride removal at varying frequency. This study proved that varying percentage amplitude of ultrasonication significantly affects defluoridation efficiency.

17

Obrazowanie wad w strukturach cienkościennych z wykorzystaniem ultradźwiękowych fal prowadzonych

Spytek Jakub, Dziedziech Kajetan, Ambroziński Łukasz, Pieczonka Łukasz

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2022

|

1-4

93--96

PL

W pracy przedstawiono nowatorską technikę badań nieniszczących struktur cienkościennych bazującą na estymacji lokalnej liczby falowej ultradźwiękowych fal prowadzonych. Technika bazuje na punktowym wzbudzeniu fal ultradźwiękowych i rejestracji odpowiedzi drganiowych na siatce punktów w obszarze zainteresowania z wykorzystaniem skanującego wibrometru laserowego. Wzbudzenie może być zrealizowane bezkontaktowo za pomocą impulsu lasera, bądź kontaktowo za pomocą przetwornika piezoelektrycznego. Praca omawia podstawy teoretyczne metody oraz jej zastosowania praktyczne. Skuteczność działania omawianej metody zilustrowano na przykładzie jednorodnej płyty aluminiowej oraz niejednorodnej warstwowej płyty kompozytowej.

EN

In this paper we present a novel nondestructive testing technique for platelike structures, using the local wavenumber estimation of ultrasonic guided waves. The technique is based on the excitation of ultrasonic waves and measuring the full-field response on a grid of points in the area of interest with a scanning laser vibrometer. The excitation can be realized using a non-contact laser pulse or a piezoelectric transducer. The paper discusses theoretical background of the technique and its practical applications. The efficacy of the proposed approach is demonstrated on a homogeneous aluminum plate and an inhomogeneous layered composite plate.

18

Plasticity Changes of Moulding Sands with Chemical Binders Caused by Increasing the Hardening Degree

Matonis N., Zych J.

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 2

71--76

EN

The results of investigations of plasticity of moulding sands with binders obtained by measuring deflection angles in the single point bend test in dependence on their hardening degree are presented in the hereby paper. Shaped samples made of moulding sands obtained in the technology with urea-furfuryl resin Furanol FR75A and in the technology with water glass, were subjected to various tests. Shaped samples were made on the quartz matrix of a medium grains size 𝑑𝑙=0,29 𝑚𝑚. Investigations were performed for the resin content being 1% and 2%, at a constant proportion of a hardener versus resin - equal 60%. In the case of sands from the technology with water glass, investigations were performed for 3.5% of water glass versus sand matrix and 0.35% of Flodur. Plasticity tests were carried out with using the strength machine with a continuous recording of a sample deflection value. Measurements of deflection angles values in the bend test were performed on a series of simultaneously made samples at constant time intervals from the moment of their making. To determine the sand hardening degree the ultrasound technique was applied, according to the previously developed methodology [1]. Every time from the obtained results the characteristic of the growing stress as a function of deflection was prepared (𝜎). In addition, for the tested group of moulding sands, empirical relationships between the maximum deflection angle (αmax) in the bend test and the hardening degree were determined (Sx): α = f(Sx).

19

Degradation of bisphenol A and pyrene from highway retention basin water using ultrasound enhanced by UV irradiation

Copik Jakub, Kudlek Edyta, Dudziak Mariusz

Architecture Civil Engineering Environment

|

2022

|

Vol. 15, no. 2

135--148

EN

Due to the so-called road run-off, many various contaminants including Bisphenol A (BPA) and Pyrene (PYR) could enter the environment and retention basins. It was also suggested in the literature that their removal by using conventional treatment methods could be problematic, and modern techniques should be developed. In this study, the first attempt to remove BPA and PYR by using ultrasonication as a single process and with UV irradiation assistance was performed. The results showed that after 30 min of sonication, the degradation rate of BPA reached 92% while PYR was completely removed, however, after 1 min of the treatment degradation rate of BPA was significantly higher than PYR. In the study effect of pulsed ultrasound was also evaluated and it was found that its effectiveness in micropollutants removal could be higher than ultrasonication in continuous mode. Research revealed that the maximum removal rate of BPA and PYR was obtained during the ultrasonication process combined with UV irradiation-30 min of treatment resulted in 95% of BPA degradation. However, toxicity assessment showed that with an increase in the treatment time, an increase of toxic effects occurs. This phenomenon might be related to degradation of by-products formation which were identified in the study.

20

Non-Destructive Evaluation of Composite Helmets Using IR Thermography and Ultrasonic Excitation

Świderski Waldemar, Pracht Monika

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 4

89--92

EN

The paper presents selected results of non-destructive testing of composite helmets with deliberately introduced defects. Ultrasound pulsed infrared thermography was used for the tests. In order to determine the initial possibilities of this method, artificial defects made of Teflon featuring different area sizes and designed to simulate delamination were placed between layers of the aramid composite from which the helmet was made. The obtained results confirmed the effectiveness of the NDT method used in these tests.

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań nieniszczących hełmów kompozytowych z celowo wprowadzonymi defektami. Do badań wykorzystano impulsową termografię w podczerwieni z ultradźwiękowym źródłem wzbudzenia cieplnego. W celu określenia wstępnych możliwości tej metody, pomiędzy warstwami kompozytu aramidowego, z którego wykonano hełm, umieszczono na różnych głębokościach pod powierzchnią sztuczne defekty wykonane z teflonu o różnej wielkości powierzchni. Te sztuczne defekty symulowały rozwarstwienia. Uzyskane wyniki potwierdziły skuteczność użytej metody NDT w tych badaniach.