超聲波原理48108

1、超聲波原理超聲波清洗是基於空化作用，即在清洗液中無(wú)數(shù)氣泡快速形成并迅速內(nèi)爆。由此產(chǎn)生的沖擊將浸沒在清洗液中的工件內(nèi)外表面的污物剝落下來(lái)。隨著超聲頻率的提高，氣泡數(shù)量增加而爆破沖擊力減弱，因此，高頻超聲特別適用於小顆粒污垢的清洗而不破環(huán)其工件表面?？栈莸臄U(kuò)大以及爆裂（內(nèi)爆）空化泡的擴(kuò)大以及爆裂（內(nèi)爆）氣泡是在液體中施加高頻（超聲頻率）、高強(qiáng)度的聲波而產(chǎn)生的。因此，任何超聲清洗系統(tǒng)都必須具備三個(gè)基本元件：盛放清洗液的槽、將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

2、的換能器以及產(chǎn)生高頻電信號(hào)的超聲波發(fā)生器。換能器和發(fā)生器超聲清洗系統(tǒng)最重要的部分是換能器?，F(xiàn)存兩種換能器，一種是磁力換能器，由鎳或鎳合金制成；一種壓電換能器，由鋯鈦酸鉛或其他陶瓷制成。將壓電材料放入電壓變化的電場(chǎng)中時(shí)，它會(huì)發(fā)生變形，這就是所謂的壓電效應(yīng)。相對(duì)來(lái)說，磁力換能器是用會(huì)在變化的磁場(chǎng)中發(fā)生變形的材料制成的。無(wú)論使用何種換能器，通常最基本的因素為其產(chǎn)生的空化效應(yīng)的強(qiáng)度。超聲波和其它聲波一樣，是一系列的壓力點(diǎn)，即一種壓縮和膨脹交替的

3、波（如下圖示）。如果聲能足夠強(qiáng)，液體在波的膨脹階段被推開，由此產(chǎn)生氣泡；而在波的壓縮階段，這些氣泡就在液體中瞬間爆裂或內(nèi)爆，產(chǎn)生一種非常有效的沖擊力，特別適用於清洗。這個(gè)過程被稱做空化作用。CavitationStrengthRelativeto40kHz高頻通常被用於清洗較小、較精密的零件，或清除微小顆粒。高頻還被用於被工件表面不允許損傷的應(yīng)用。使用高頻可從幾個(gè)方面改善清洗性能。隨著頻率的增加，空化泡的數(shù)量呈線形增加，從而產(chǎn)生更多更密

4、集的沖擊波使其能進(jìn)入到更小的縫隙中。如果功率保持不變，空化泡變小，其釋放的能量相應(yīng)減少，這樣有效地減小了對(duì)工件表面的損傷。高頻的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在於減小了粘滯邊界層（泊努里效應(yīng)），使得超聲波能夠發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的微粒。這種情況近似於小溪中水位降低時(shí)可以看清溪底的小石子。潔康公司提供了一系列中間頻率的產(chǎn)品，有40kHz、80kHz、120kHz和170kHz。清洗極微小的顆粒時(shí)，可選用頻率為350kHz的產(chǎn)品。潔康公司近來(lái)推出了用於此類場(chǎng)合的Micr

5、oCoustics系統(tǒng)，其頻率為400kHz。超聲清洗的優(yōu)越性超聲清洗目前已被認(rèn)識(shí)到的優(yōu)點(diǎn)如下：高精度由於超聲波的能量能夠穿透細(xì)微的縫隙和小孔，故可以應(yīng)用與任何零部件或裝配件的清洗。被清洗件為精密部件或裝配件時(shí)，超聲清洗往往成為能滿足其特殊技術(shù)要求的唯一的清洗方式；快速超聲清洗相對(duì)常規(guī)清洗方法在工件除塵除垢方面要快得多。裝配件無(wú)須拆卸即可清洗。超聲清洗可節(jié)省勞動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)往往使其成為最經(jīng)濟(jì)的清洗方式；一致無(wú)論被清洗件是大是小，簡(jiǎn)單還是復(fù)雜