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【超聲波清洗機原理】超聲波清洗機工作原理是什麼

超聲波是指超出人的正常聽覺範圍的聲波。正常人的聽覺範圍為20-20000HZ的聲波,低於20HZ的聲波稱為亞聲波,超過20000HZ的聲波稱為超聲波。一起瞭解一下超聲波清洗機原理。

超聲波清洗機原理

超聲波清洗是基於超聲波的空化作用,即在清洗液中無數氣泡快速形成並迅速內爆。由此產生的衝擊波將浸沒在清洗液中的工件內外表面的汙物剝落下來。隨著超聲頻率的提高,氣泡數量增加而爆破衝擊力減弱,因此,高頻超聲特別適用於小顆粒污垢的清洗。


超聲波清洗機原理主要是將換能器,將功率超聲頻源的聲能,並且要轉換成機械振動,通過清洗槽壁使之將槽子中的清洗液輻射到超聲波。由於受到輻射的超聲波,使之槽內液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。當聲壓或者聲強受到壓力到達一定程度時候,氣泡就會迅速膨脹,然後又突然閉合。在這段過程中,氣泡閉合的瞬間產生衝擊波,使氣泡周圍產生1012-1013pa的壓力及局調溫,這種超聲波空化所產生的巨大壓力能破壞不溶性汙物而使他們分化於溶液中,蒸汽型空化對污垢的直接反復衝擊。 一方面破壞汙物與清洗件表面的吸附,另一方面能引起汙物層的疲勞破壞而被駁離。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。

超聲清洗就是利用了空化作用的衝擊波,其清洗過程中由下列四個因素作用所引起。


(1)因空泡破滅時產生強大的衝擊波,污垢層在衝擊波的作用下被剝離下來,即分散及脫落。

(2) 因空化現象產生如圖3a所示的氣泡。由衝擊形成的污垢層與表面之間的間隙和空隙滲透,由於這種小氣泡與聲壓同步膨脹,收縮,產生像剝皮那樣的物理力重複作 用於污垢層,污垢一層層被剝開,如圖3b所示,小氣泡再繼續向前推進,直到污垢層被剝下為止。這就是空化二次效應。

(3)超聲清洗中 清洗液的超聲振動本身對清洗的作用力。例如:20kHz,2W/cm2的超聲波在清洗液中傳播時,它將引起質點的振動,位移幅度1.32lLm,速度0. 16m/s,加速度為2.04X104m/sz,(約為2刪g的重力加速度),聲壓為1.45X105Pa,這表明清洗物表面的污垢層每秒將遭到2萬次的 激烈衝擊。

(4)清洗劑也溶解了污垢,產生乳化分散的化學力。

超聲波清洗機一方面破壞汙物與清洗件表面的吸附,另一方面能引起汙物層的疲勞破壞而被駁離,氣體型氣泡的振動對固體表面進行擦洗,汙層一旦有縫可鑽,氣泡立即“鑽入”振動使汙層脫落,由於空化作用,兩種液體在介面迅速分散而乳化,當固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化、固體粒子自行脫落,超聲在清洗液中傳播時會產生正負交變的聲壓,形成射流,衝擊清洗件,同時由於非線性效應會產生聲流和微聲流,而超聲空化在固體和液體介面會產生高速的微射流,所有這些作用,能夠破壞汙物,除去或削弱邊界汙層,增加攪拌、擴散作用,加速可溶性汙物的溶解,強化化學清洗劑的清洗作用。由此可見,凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用,其特點適用於表面形狀非常複雜的零件的清洗。尤其是採用這一技術後,可減少化學溶劑的用量,從而大大降低環境污染。


超聲波清洗機介紹

人們所聽到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號,高於20000Hz的聲波稱之為超聲波,聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播,即一層強一層弱,依次傳遞,當弱的聲波信號作用于液體中時,會對液體產生一定的負壓,即液體體積增加,液體中分子空隙加大,形成許許多多微小的氣泡,而當強的聲波信號作用于液體時,則會對液體產生一定的正壓,即液體體積被壓縮減小,液體中形成的微小氣泡被壓碎。

超聲波作用于液體中時,液體中每個氣泡的破裂瞬間會產生能量極大的衝擊波,相當於瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓,這種現象被稱之為“空化作用”,超聲波清洗正是用液體中氣泡破裂所產生的衝擊波來達到清洗和沖刷工件內外表面的作用。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。


超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

超聲波清洗機用途

1.家庭應用:日常使用的物品如金銀珠寶、首飾、頭飾、胸針、眼鏡、錶鏈、水筆、光碟、刮須刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等還有奶瓶、奶咀及水果如葡萄、櫻桃、草莓,這些飾物、工具和水果在被清洗的同時還進行了消毒殺菌,另外手部也可用超聲波進行美容護膚,長期使用可保持皮膚幼嫩潤滑充滿彈性。利用超聲波清洗器還可以進行調酒、香醇酒類、自動攪拌雞蛋等。

2.眼鏡、光學儀器:一切光學鏡片,如各種眼鏡(包括隱形眼鏡)、放大鏡、望遠鏡、顯微鏡、相機、攝像機等之鏡頭零件等經超聲波清洗後,所有世間真情盡顯無遺。

3.玉石、飾物加工行業:在研磨拋光等加工過程中,大量粉塵汙物會沾附在玉石、飾物上,而這些工件往往形狀複雜,縫隙又多,傳統的清洗方法常常一籌莫展,而超聲波清洗器則獨到奇效。

4.鐘錶、精密儀器:有了超聲波清洗器,鐘錶、精密儀器免除了逐一拆裝螺絲、齒輪、遊絲發條、錶鏈等的麻煩,只須把外殼卸下,整個放進裝有相應清洗劑(如汽油)的清洗槽內,便可以取得事半功倍的清洗效果。


5.銀行、辦公室、財務、工藝美術、廣告行業、辦公用品:如印表機、噴頭、針筆、鋼筆、畫筆、噴咀、噴霧器經常堵塞,印章也常常因印泥的沾附而模糊不清,常用超聲波清洗器可保流暢清晰。如結合適量洗潔精或其他清洗劑會有更好效果。

6.通信器材、電器維修:手機、對講機、隨身聽等電器的精密線路板、零配件利用超聲波清洗機結合無水酒精清洗,可得到極佳的無塵無污染完全徹底的清洗效果。

7.醫療單位、院校:各種醫療器械如手術器具、牙科的假牙、牙模、照視鏡、化驗室實驗的燒杯試管等的清洗,各類藥劑試劑的混和、化合均可提高效率、提高清潔淨度、加速化學反應和縮短時間。

8.送禮佳品:每逢佳節或如開展覽會、招待會、聯誼會、校友會、評獎會等需籌備禮品、紀念品、獎品時,超聲波清洗機以其獨特的產品創意,別致的方便型包裝,新穎獨特的清洗方式,顯著而多用的功效。讓您不再為挑選禮品而左右為難,因為清洗、殺菌、美容護膚多功能合而為一體的超聲波清洗機實為新一代的送禮佳品。