超聲波清洗器的工作原理 超聲波清洗器工作原理

第第頁超聲波清洗器的工作原理超聲波清洗器工作原理超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)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，尤其是在陽光不透亮的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學等方面。

工作原理全自動超聲波清洗機原理緊要是將換能器，將功率超聲頻源的聲能，并且要轉(zhuǎn)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。由于受到輻射的超聲波，使之槽內(nèi)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確定程度時候，氣泡就會快速膨脹，然后又驀地閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，使氣泡四周產(chǎn)生1012—1013pa的壓力及局調(diào)溫，這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，蒸汽型空化對污垢的直接反復沖擊。一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物層的疲乏破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動對固體表面進行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡立刻“鉆入”振動使污層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面快速分散而乳化，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(chǎn)生正負交變的聲壓，形成射流，沖擊清洗件，同時由于非線性效應會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流，全部這些作用，能夠破壞污物，除去或減弱邊界污層，加添攪拌、擴散作用，加速可溶性污物的溶解，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，其特點適用于表面形狀特別多而雜的零件的清洗。尤其是接受這一技術后，可削減化學溶劑的用量，從而大大降低環(huán)境污染超聲波清洗器各項參數(shù)的選擇

超聲波清洗器不單是在儀器活動相脫氣有用，在樣品處理也有很高的使用頻率，就如何選用超聲波清洗器做個先容。

一、功率的選擇

超聲波清洗效果不愿定與（功率×清洗時間）成正比，有時用小功率，花費很長時間也沒有清除污垢。而假如功率達到確定數(shù)值，有時很快便將污垢往除。若選擇功率太大，空化強度將大大加添，清洗效果是進步了，但時使較精密的零件也產(chǎn)生蝕點，得不償失，而且清洗缸底部振動板處空化嚴重，水點腐蝕也增大，在接受三氯乙烯等有機溶劑時，基本上沒有題目，但接受水或水溶性清洗液時，易于受到水點腐蝕，假如振動板表面已受到傷痕，強功率下水底產(chǎn)生空化腐蝕嚴重，因此要按實際使用情況選擇超聲功率。

二、頻率的選擇

超聲清洗頻率從28kHz到120kHz之間，在使用水或水清洗劑時由空穴作用引起的物理清洗力明顯對低頻有利，一般使用28—40kHz左右。對小間隙、狹縫、深孔的零件清洗，用高頻（一般40kHz以上）較好，甚至幾百kHz。對鐘表零件清洗時，用400kHz。若用寬帶調(diào)頻清洗，效果更良好。

三、清洗籃的使用

在清洗小零件物品時，常使用網(wǎng)籃，由于網(wǎng)眼要引起超聲衰減，要特別引起留意。當頻率為28khz時使用10mm以上的網(wǎng)眼為好。

四、清洗液溫度的選擇

水清洗液較為適合的清洗溫度為40—60℃，尤其在天冷時若清洗液溫度低空化效應差，清洗效果也差。因此有部分清洗機在清洗缸外邊繞上加熱電熱絲進行溫度掌控，當溫度上升后空化易發(fā)生，所以清洗效果較好。當溫度連續(xù)上升以后，空泡內(nèi)氣體壓力加添，引起沖擊聲壓下降，反應出這兩因素的相乘作用。

五、清洗液量的多少和清洗零件的位置的確定

一般清洗液液面高于振動子表面100mm以上為佳。由于單頻清洗機受駐波場的影響，波節(jié)處振幅很小，波幅處振幅大造成清洗不均勻。因此較佳選擇清洗物品位置應放在波幅處。

六、超聲清洗工藝及清洗液的選擇

在購買清洗系統(tǒng)之前，應對被清洗件做如下應用分析：明確被洗件的材料構成、結(jié)構和數(shù)目，分析并明確要清除的污物，這些都是決議所要使用什么樣的清洗方法，判定應用水性清洗液還是用溶劑的先決條件。終極的清洗工藝還需做清洗試驗來驗證。只有這樣，才能供應合適的清洗系統(tǒng)、設計公道的清洗工序以及清洗液。考慮到清洗液的物理特性對超聲清洗的影響，其中蒸汽壓、表面張力、黏度以及密度應為最顯著的影響因素。溫度能影響這些因素，所以它也會影響空化作用的效率。任何清洗系統(tǒng)必需使用清洗液。

選擇清洗液時，應考慮以下三因素：

1、清洗效率：選擇比較有效的清洗溶劑時，確定要做試驗。如在現(xiàn)有的清洗工藝中引進超聲，所使用的溶劑一般不必變更；

2、操縱簡單：所使用的液體應安全無毒、操縱簡單且使用壽命長；

3、本錢：較為廉價的清洗溶劑的使用本錢并不愿定最低。使用中必需考慮到溶劑的清洗效率、安全性、確定量的溶劑可清洗多少工件利用率最高等因素。