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    超聲波清洗的工作原理

    文章出處: 人氣:發表時間:2018-02-19 16:17

                                                                            超聲波清洗原理

    一、清洗原理概述

    超聲波清洗的原理主要是由於在清洗液中引入了超聲振動,使清洗液中產生了"空化作用"。由"空化作用"產生的強大機械力將工件上黏附的機械雜質、各種汙物等剝落。超聲波清洗不僅僅具有空化作用,同時還伴隨著較為複雜的種種物理、化學的作用。
    所謂"空化作用"是指當超聲波這種交變聲壓在液體中傳播時出現稀疏密集狀態。在密集狀態時,液體受到正壓力(約幾個大氣壓),而在稀疏狀態時,液體受到拉 力即負壓力,一般液體中都含有一定的氣體,在稀疏狀態時氣泡增長,並吸收更多的液體中分解出來的氣體;而當再壓縮時,氣泡不斷縮小,在此過程中,液體質點 的運動是與逐漸減小的氣泡半徑成反比的。因此,當半徑趨於零時,質量運動速度在理論上應趨於無窮大。如果這一快速運動在氣泡閉合時突然停止,則集中在微小 容積內的動能就要釋放出來,部分變為熱能,部分變為壓縮能。此時,從閉合泡的中心向外傳播一個球形沖擊波。在這一點壓力有數千個大氣壓,若超聲頻率為 28KHz,則這種空化作用每秒種進行兩點捌萬次。因此超聲波具有強力清洗能力就不難理解了。

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         STQ系列超聲波清洗機的功率密度≈0.5w/cm2(發射功率/發射面積):

     

    二、影響超聲波清洗效果的有關因素
    1、超聲波強度。即單位面積超聲功率。超聲波清洗的效果好壞取決於空化作用,而空化作用的產生與超聲波強度有關。在通常情況下,單位面積超聲功率超過 0.3W/cm2(輸出電功率一般大於1W)水溶液就能產生空化作用。在一定范圍內,超聲波強度越大,空化作用越明顯,也就說清洗效果越好。但太高的功率 密度會由於空化作用太強而引起對工件的表面侵蝕,使工件受損。另外當功率密度增加到一定程度就會出現飽和現象,超聲波清洗效果反而會下降。
    產生空化作用的功率密度臨界點與頻率還有關系,頻率越高,產生空化作用的功率密度越大,例如16--20KHz時,功率密度臨界點大約為 0.3--0.4W/cm2;26--30KHz時,功率密度就選為0.5--0.8W/cm2;30--40KHz時,功率密度應選為1--1.2W /cm2 。
    2、超聲波頻率。超聲波振動頻率對於清洗效果有很大影響,這是由於超聲波頻率對於空化作用影響很大的緣故。實踐證明同等功率情況下,低頻時易於激發空化。即頻率越低,空化作用效果越好,但噪音越大。反之,頻率越高,空化作用效果越差,噪音越小。
    3、清洗液溫度。清洗的溫度是影響清洗速度的重要因素,適當提高清洗液的溫度,可增強空化能力,縮短清洗時間,但超過一定的溫度,由於蒸汽壓力相應增加反 而使空氣作用降低,因此必須保持一定的溫度范圍,如水溶劑清洗液一般在45℃左右,三氯烯清洗液在75℃左右。選擇清洗液必須考慮選擇的清洗液粘度要小, 表面張力要小,以利於清洗液的空化。
    (責任編輯:強榮機械)



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