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超声波清洗机工作原理

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超声波清洗机工作原理

日期:2017/8/15 9:22:42 访问量:412 作者: 来源:

超声波清洗源于二十世纪六十年代,自超声波技术问世以来,科学家们发现:一定频率范围内的超声波,作用于液体介质里,可以达到清洗的作用。经过一段时间的研究和试验,不仅得到了满意的效果,而且发现其清洗效率极高,由此超声波清洗机被逐渐运用于各行各业中去。在应用初期,由于电子工业的限制,超声波清洗设备电源的体积比较庞大,稳定性及使用寿命不太理想,价格昂贵,一般的工矿企业难以承受,但其出色的清洗效率及效果,仍然让部分实力雄厚的国有企业一见倾心。随着电子工业的飞速发展,新一代的电子元器件层出不穷,应用新的电子线路以及新的电子元器件,超声波电源的稳定性及使用寿命进一步的提高,体积减小,价格逐渐降低。二十世纪八十年代末,第三代超声波电源问世,既逆变电源,应用最新IGBT元件。新的超声波电源具有体积小,可靠性高,寿命长等特点,清洗效率得以进一步提高,而价格也降到了大部分企业可以接受的程度。众所周知,人们所听到的声音是频20~20000Hz的声波信号,高于20000Hz的声波称之为超声波,声波的传递依照正弦曲线纵向传播,即一层强一层弱,依次传递,当弱的声波信号作用于液体中时,会对液体产生一定的负压,使液体内形成许许多多微小的气泡,而当强的声波信号作用于液体时,则会对液体产生一定的正压,因而,液体中形成的微小气泡被压碎。

经研究证明:超声波作用于液体中时,液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波,相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压,这种现象被称之为“空化效应”,超声波清洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。

当超声波电源将50Hz的日常供电频率改变为28KHz后,通过输出电缆线将其输送给粘接在盛放清洗溶液的清洗槽底部的超声波发生器(换能器),由换能器将高频的电能转换成机械振动并发射至清洗液中,当高频的机械振动传播到液体里后,清洗液内即产生上述空化现象,达到清洗的目的。由于超声波的率很高,在液体中所产生的空化作用可以达到28000次/秒,几乎可以说是不断地在进行,在液体中由于空化现象所产生的气泡数量众多且无所不在,因此对于工件的清洗可以非常彻底,即使是形状复杂的工件内部,只要能够接触到溶液,就可以得到彻底的清洗,又因为每个气泡的体积非常微小,因此虽然它们的破裂能量很高,但对于工件和液体来说,不会产生机械破坏和明显的温升。

一般来说:超声波清洗设备,其频率应在20KHz?80KHz之间,频率低噪音大,换能器的体积也偏大,高频率的超声波通常被应用于探伤,医疗诊断和超声波加湿。

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