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談一談昆山超聲波清洗器聲波的壓縮和膨脹

更新時(shí)間:2018-02-01      點(diǎn)擊次數(shù):2901
昆山超聲波清洗器是通過超聲波發(fā)生器將高于20KHz頻率的有震蕩信號(hào)進(jìn)行電功 率放大后經(jīng)超聲波換能器(震頭)的逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)能量通過清洗介質(zhì)中的聲輻射,使清洗液分子振動(dòng)并產(chǎn)生無數(shù)微小氣泡。氣泡沿超聲傳播方向在負(fù)壓區(qū)形成、生長,并在正壓區(qū)迅速閉合而產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓的瞬間高壓而爆破,形成無數(shù)微觀高壓沖擊波作用于被清洗工件表面。此即超聲波清洗中的“空化效應(yīng)”。
超聲波清洗器就是基于“空化效應(yīng)”的基本原理工作的,也因此,超聲清洗對(duì)具有內(nèi)外結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微觀不平表面、狹縫、小孔、拐角、死角、元件密集等特點(diǎn)的工件均具有的洗凈能力,是其他清洗方法*的。隨著超聲頻率的提高,氣泡數(shù)量增加而爆破沖擊力減弱,設(shè)備因此,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。
昆山超聲波清洗器聲波的壓縮和膨脹
從理論上分析,爆裂的空化泡會(huì)產(chǎn)生超過10,000 psi的壓力和20,000 °F (11,000 °C) 的高溫,并在其爆裂的瞬間沖擊波會(huì)迅速向外輻射。單個(gè)空化泡所釋放的能量很小,但每秒鐘內(nèi)有幾百萬的空化泡同時(shí)爆裂,累計(jì)起來的效果將是非常強(qiáng)烈的,產(chǎn)生的強(qiáng)大的沖擊力將工件表面的污物剝落,這就是所有超聲清洗的特點(diǎn)。如果超聲能量足夠大,空化現(xiàn)象會(huì)在清洗液各處產(chǎn)生,所以超聲波能夠有效清洗微小的裂縫和孔??栈饔靡泊龠M(jìn)了化學(xué)反應(yīng)并加速了表面膜的溶解。 然而只有在某區(qū)域的液體壓力低于該氣泡內(nèi)氣體壓力時(shí)才會(huì)在該區(qū)域產(chǎn)生空化現(xiàn)象,故由換能器產(chǎn)生的超聲波振幅足夠大時(shí)才能滿足這一條件。產(chǎn)生空化所需的zui小功率被稱做空化臨界點(diǎn)。不同的液體存在不同的空化臨界點(diǎn),故超聲波能量必須超過該臨界點(diǎn)才能達(dá)到清洗效果。也就是說,只有能量超過臨界點(diǎn)才能產(chǎn)生空化泡,以便進(jìn)行超聲清洗。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)械能的換能器以及產(chǎn)生高頻電信號(hào)的超聲波發(fā)生器。
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