2018年7月24日星期二

超音波清洗機的清洗原理


  超音波發生器將工頻電能轉變成20KHz以上的高頻電信號,通過高頻電纜輸送到換能器上。一般超音波清洗機換能器是固定在清洗槽的底板上,清洗槽內裝滿了液體,當換能器被加上高頻電壓後,它的壓電陶瓷元件在電場作用下便產生縱向振動。超音波換能器(又稱聲頭)是一種高效率的換能元件,能將電能轉換成強有力的超音波振動,在產生超音波振動時,仿佛是一個小的活塞,振幅很小,但加速度很大;清洗槽上具有多個換能器,施加相同的頻率及相位的電能時,就合成清洗機了一個巨大的活塞進行往復振動,這個振動通過固定在底板的換能器傳播到清洗液中,振動在清洗液中傳播就達到了對侵入其中工件清洗的目的。超音波發生器的輸出阻抗與換能器總的動態阻抗相一致,發生器的工作頻率與換能器的工作頻率相一致。因此要求同一發生器所用的換能器阻抗相接近,以致各個換能器負荷均衡,同時要求各換能器的工作頻率一致(相差應在±0。1%範圍內),以使在同一頻率下均有較高的轉換效率。

  影響超音波清洗最重要的一個作用:空化作用(CAVITAON)

  在液體中傳播的超音波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用“空化”現像來清洗設備解釋;清洗效果和超音波在液體中產生的“空化”強度有密切的關系。超音波振蕩在液體中傳播,當其聲波壓強達到一個大氣壓時,超音波頻率密度約為0。35/cm,這時在液體中傳播的超音波的聲波壓強峰值就可以輕易達到真空或負壓,但實際上是無負壓現像存在的,因而在液體中產生一個很大的力,將液體分子拉裂成空洞(空化核),此空洞為真空真空清洗機或非常接近真空,此空洞在信號電壓(或超音波壓強)值下一個半周達到最大時,由於周圍的壓力真空超音波清洗機的增多而被壓碎,此時液體分子激烈碰撞產生非常強大的衝擊力,將被清洗物體表面的污物撞擊下來。這些無數細小而密集的氣泡破裂時產生衝擊波的現像被稱為“空化”作用。這種空化作用非常容易在固體與液體的交界處產生,因而對於侵入超音波作用下的液體中的物體具有超乎尋常的清洗作用。另外,由於超音波具有很強的穿透固體的作用,所以這種“空化”作用對侵入超音波作用下的液體中的物體內外表面(如管件)均能得到清洗,這就是超音波清洗優於其它傳統清洗手段的重要方面。

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