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一、描述:

在我们了解超声波清洗机工作原理的时候我们应该了解什么是超声波?众所周知,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,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。

超声波清洗机工作原理图片

超声波清洗机工作原理

二、工作原理:

超声波清洗机是利用高于20KHZ的超音频信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传入清洗液中,超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使液体流动并产生数以万计的微小气泡,这些气泡是在超声波纵向传播形成的负压区形成生长,而在正压区迅速闭合,这些气泡的形成生长及迅速闭合被称为空化现象。在空化现象中,这些气泡的闭合形成超过1000个大气压的瞬间高压,连续不断地瞬间高压就象一连串小的“爆炸”不停地轰击物体表面,使物体表面及缝隙之中的污垢迅速剥落,达到迅速清洗效果;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,这就是超声波清洗机原理

超声波清洗机工作原理图

超声波清洗机工作原理图

三、超声波清洗空化作用主要表现哪些形式:

1.存在于液体中的微气泡(空化核)在声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡将迅速变大,然后溘然闭合,在气泡闭合时产生的冲击水波能在其附近产生上千个大气压的压力,破坏不溶解性污物而使它们分解在清洗液中。

2.蒸汽型空化对污物层的直接反复冲击,一方面破换污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的疲惫破坏而清洗件表面脱离。

3.气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污物一旦有缝可钻,气泡就可以“钻入”裂痕中振动,使污层脱落。例如工件上的氧化层就可以比较等闲被气泡剥离。

4.对于有油污包裹住的固体粒子,因为超声空化的作用。两种液体在界面迅速分散而乳化,固体粒子即行脱落。

5.空化气泡本身在振荡过程中,将伴跟着一系列二阶段现象发生,如辐射扭力。辐射扭力在平均液体中作用于液体本身,从而导致液体本身的环境,即称之为声流。这个声流可以作用于量级较大的范围,也可限于μm量级较小的范内,后者场称为微声流,它可以使振动气泡表面处在很高的速度梯度和粘滞应力,这种应力有时高达100Pa以上,足以使工件表面污物造成破坏而使其脱落。

6.超声空化在固体和液体界面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层,增加搅拌作用,加快可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。