超聲波清洗機的原理是什麼?

tags: 超聲波 清洗機 超聲波清洗機    時間:2014-03-12 12:44:47
超聲波清洗機的原理是什麼?簡介
1.什麼是超聲波:   所謂超聲波,是指人耳聽不見的聲波。正常人的聽覺可以聽到20-20000赫茲(HZ)的聲波,低於20赫茲的聲波稱為次聲波或亞聲波……
超聲波清洗機的原理是什麼?正文

1.什麼是超聲波:

所謂超聲波,是指人耳聽不見的聲波。正常人的聽覺可以聽到20-20000赫茲(HZ)的聲波,低於20赫茲的聲波稱為次聲波或亞聲波,超過20000赫茲的聲波稱為超聲波。


2. 超聲波的兩個主要參數:

頻率:F≥20KHz;

功率密度:p=發射功率(W)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2。

3.超聲波清洗機的原理

超聲波清洗機原理是由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號,通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質--清洗溶劑中,超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的直徑為50-500μm 的微小氣泡,存在於液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長,而在正壓區,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增大,然後突然閉合。並在氣泡閉合時產生衝擊波,在其周圍產生上千個大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散於清洗液中,當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子及脫離,從而達到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為「空化」效應的過程中,氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓,連續不斷地產生瞬間高壓就象一連串小「爆炸」不斷地衝擊物件表面,使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達到物件表面清洗凈化的目的。

第二超聲波在液體中傳播,使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動,液體與清洗槽振動時有自己固有頻率,這種振動頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。

另外,在超聲波清洗過程中,肉眼能看見的泡並不是真空核群泡,而是空氣氣泡,它對空化作用產生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全拖走,空化作用的真空核群泡才能達到最佳效果。

4.超聲波的空化效應

在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用「空化」現象來解釋:超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35w/cm2,這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強反向達到最大時破裂,由於破裂而產生的強烈衝擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的衝擊波現象稱為「空化」現象。

5.超聲波清洗效果及相關參數:


a.清洗介質:

採用超聲波清洗,一般有兩種清洗劑:化學清洗劑和水基清洗劑。清洗介質是化學作用,而超聲波清洗是物理作用,兩種作用相結合,以對物體進行充分、徹底的清洗。

b.功率密度:

超聲波的功率密度越高,空化效果越強,速度越快,清洗效果越好。單對於精密的、表面光潔度甚高的物體,採用長時間的高功率密度清洗會對物體表面產生「空化」腐蝕。

c.超聲波頻率:

超聲波頻率越低,在液體中產生空化越容易,作用也越強。頻率高則超聲波方向性強,適合於精細的物體清洗。

d.一般來說,超聲波在30oС~40oС時空化效果最好。清洗劑則溫度越高,作用越顯著。

通常實際應用超聲波清洗時,採用30oС~60oС的工作溫度。
6.超聲波清洗特點

「超聲波清洗工藝技術」是指利用超聲波的空化作用對物體表面上的污物進行撞擊、剝離,以達到清洗目的。它具有清洗潔凈度高、清洗速度快等特點。特別是對盲孔和各種幾何狀物體,獨有其他清洗手段所無法達到的洗凈效果。

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