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什么是超声波清洗机 超声波清洗机原理

家电 3891   2019-02-26 13:36:18

导语      超声波是指超出人的正常听觉范围的声波。正常人的听觉范围为20-20000HZ的声波,低于20HZ的声波称为亚声波,超过20000HZ的声波称为超声波。一起了解一下超声波清洗机原理。超声波清洗机原理  超声波清洗是基于超声波的空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击波将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的…

超声波是指超出人的正常听觉范围的声波。正常人的听觉范围为20-20000HZ的声波,低于20HZ的声波称为亚声波,超过20000HZ的声波称为超声波。一起了解一下超声波清洗机原理。

超声波清洗机原理

  超声波清洗是基于超声波的空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击波将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗。

  超声波清洗机原理主要是将换能器,将功率超声频源的声能,并且要转换成机械振动,通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波,使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候,气泡就会迅速膨胀,然后又突然闭合。在这段过程中,气泡闭合的瞬间产生冲击波,使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温,这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中,蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离。超声波在液体中传播,使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动,液体与清洗槽振动时有自己固有频率,这种振动频率是声波频率,所以人们就听到嗡嗡声。

  超声清洗就是利用了空化作用的冲击波,其清洗过程中由下列四个因素作用所引起。

  (1)因空泡破灭时产生强大的冲击波,污垢层在冲击波的作用下被剥离下来,即分散及脱落。

  (2)因空化现象产生如图3a所示的气泡。由冲击形成的污垢层与表面之间的间隙和空隙渗透,由于这种小气泡与声压同步膨胀,收缩,产生像剥皮那样的物理力重复作用于污垢层,污垢一层层被剥开,如图3b所示,小气泡再继续向前推进,直到污垢层被剥下为止。这就是空化二次效应。

  (3)超声清洗中清洗液的超声振动本身对清洗的作用力。例如:20kHz,2W/cm2的超声波在清洗液中传播时,它将引起质点的振动,位移幅度1.32lLm,速度0.16m/s,加速度为2.04X104m/sz,(约为2删g的重力加速度),声压为1.45X105Pa,这表明清洗物表面的污垢层每秒将遭到2万次的激烈冲击。

  (4)清洗剂也溶解了污垢,产生乳化分散的化学力。

  超声波清洗机一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染。

  超声波清洗机介绍

  人们所听到的声音是频率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,即液体体积增加,液体中分子空隙加大,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,即液体体积被压缩减小,液体中形成的微小气泡被压碎。

  超声波作用于液体中时,液体中每个气泡的破裂瞬间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“空化作用”,超声波清洗正是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。超声波在液体中传播,使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动,液体与清洗槽振动时有自己固有频率,这种振动频率是声波频率,所以人们就听到嗡嗡声。

  超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显着反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

  超声波清洗机用途

  1.家庭应用:日常使用的物品如金银珠宝、首饰、头饰、胸针、眼镜、表链、水笔、光碟、刮须刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等还有奶瓶、奶咀及水果如葡萄、樱桃、草莓,这些饰物、工具和水果在被清洗的同时还进行了消毒杀菌,另外手部也可用超声波进行美容护肤,长期使用可保持皮肤幼嫩润滑充满弹性。利用超声波清洗器还可以进行调酒、香醇酒类、自动搅拌鸡蛋等。

  2.眼镜、光学仪器:一切光学镜片,如各种眼镜(包括隐形眼镜)、放大镜、望远镜、显微镜、相机、摄像机等之镜头零件等经超声波清洗后,所有世间真情尽显无遗。

  3.玉石、饰物加工行业:在研磨抛光等加工过程中,大量粉尘污物会沾附在玉石、饰物上,而这些工件往往形状复杂,缝隙又多,传统的清洗方法常常一筹莫展,而超声波清洗器则独到奇效。

  4.钟表、精密仪器:有了超声波清洗器,钟表、精密仪器免除了逐一拆装螺丝、齿轮、游丝发条、表链等的麻烦,只须把外壳卸下,整个放进装有相应清洗剂(如汽油)的清洗槽内,便可以取得事半功倍的清洗效果。

  5.银行、办公室、财务、工艺美术、广告行业、办公用品:如打印机、喷头、针笔、钢笔、画笔、喷咀、喷雾器经常堵塞,印章也常常因印泥的沾附而模糊不清,常用超声波清洗器可保流畅清晰。如结合适量洗洁精或其他清洗剂会有更好效果。

  6.通信器材、电器维修:手机、对讲机、随身听等电器的精密线路板、零配件利用超声波清洗机结合无水酒精清洗,可得到极佳的无尘无污染完全彻底的清洗效果。

  7.医疗单位、院校:各种医疗器械如手术器具、牙科的假牙、牙模、照视镜、化验室实验的烧杯试管等的清洗,各类药剂试剂的混和、化合均可提高效率、提高清洁净度、加速化学反应和缩短时间。

  8.送礼佳品:每逢佳节或如开展览会、招待会、联谊会、校友会、评奖会等需筹备礼品、纪念品、奖品时,超声波清洗机以其独特的产品创意,别致的方便型包装,新颖独特的清洗方式,显着而多用的功效。让您不再为挑选礼品而左右为难,因为清洗、杀菌、美容护肤多功能合而为一体的超声波清洗机实为新一代的送礼佳品。

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