超聲波清洗機原理(工作原理和應用原理)

   本文關鍵詞信息提示：超聲波清洗機清洗特點，清洗設備(ultrasonic cleaner) 工作原理，超聲波清洗機原理，空化效應，超聲波設備結構組成，超聲清洗設備應用范圍，響清超聲清洗效果的主要因素。
  超聲波清洗機(ultrasonic cleaner) 作為清洗行業(yè)的*，逐漸成為一種主流的清洗方式之一，應用范圍非常廣泛，主要應用于機械、電子、光學、醫(yī)藥、電鍍、涂裝及真空鍍膜前處理等行業(yè)。尤其在一些特殊行業(yè)超聲波清洗已經(jīng)成為一種不可替代的清洗方式。特別適用于表面形狀復雜的零件，如對精密工件上的狹縫、凹槽、深孔、肓孔的清洗，同時能夠清洗掉零件表面油污、銹蝕及氧化皮。特別對制藥行業(yè)各種玻璃制器及內(nèi)外科器械的清洗效果zui為理想，不僅能達到清洗的目的，還能對玻璃器皿內(nèi)外壁附著的各種微生物、病菌起到粉碎作用，達到清洗消毒滅菌的作用。

   為什么超聲波清洗逐漸成為一種主流清洗方式呢，這是由其自身*的清洗特點決定的，超聲波清洗的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：科強KQ系列超聲波清洗設備具有清洗潔凈度高、清洗速度快、節(jié)能環(huán)保、節(jié)省人力勞動成本、應用行業(yè)和應用范圍廣等特點。特別是對盲孔和各種幾何狀物體，*其他清洗手段所無法達到的洗凈效果。超聲波清洗機清洗特點是由其清洗原理本身決定的，超聲波清洗原理包括機器工作原理和其清洗過程中應用的原理（主要是物理作用過程，包括空化效應等）。

    清洗是指清除工件表面上液體和固體的污染物，使工件達到一定的潔凈程度，清洗過程是清洗介質(zhì)、污染物、工件表面三者這間的相互作用，是一種復雜的物理，化學作用的過程。清洗不僅與污染物的性質(zhì)，種類，形態(tài)以及粘附的程度有關，與清洗介質(zhì)的理化性質(zhì)，清洗功能、工件的材質(zhì)、表面狀態(tài)有關，還與清洗的條件如溫度、壓力以及附加的超聲振動，機械外力等因素有關。因此選擇科學合理的清洗工藝，必須進行工藝分析。下面本文就科強KQ系列超聲波清洗機設備工作原理和超聲波清洗應用原理分別加以說明：

   超聲波清洗機設備工作原理：科強KQ系列超聲波清洗設備主要包括3個部分,即超聲波發(fā)生器、超聲波清洗水槽和粘在水槽底部的超聲波換能器。其具體工作過程如下：

1 、電源電路由開關等動力元件組成，將動力電分配到整流電路和控制信號電路。

2、整流電路采用進口優(yōu)質(zhì)整流橋，將交流電轉變?yōu)橹绷麟姟?/p>

3、控制信號電路由集成電路產(chǎn)生高頻控制信號。

4、高頻振蕩由進口大功率模塊和功放電路組成，在振蕩回路中產(chǎn)生高頻振蕩交變電流。

5、匹配部分由電感和輸出變壓器組成，用于抵消超聲波換能器中的電抗分量，使其工作在*頻率。

6、超聲波換能器由進口特種粘合劑粘接在不銹鋼殼體上，將超聲頻電能轉換為超聲頻機械能。

   以上簡單說明了超聲波清洗機工作原理，下面本文就說一下超聲波清洗過程中應用到的原理。人們一般意義上說的超聲波清洗機原理常指這個原理：一般理論認為,超聲波清洗通過超聲空化效應實現(xiàn)，其中還伴隨著一些其它效應如加速度效應，直流進水效應和機械效應等。

   超聲波發(fā)生器提供給超聲波換能器一定頻率的電磁振蕩能量,換能器在超聲波發(fā)生器的激勵下發(fā)生共振,將電磁振動信號轉化為換能器的超聲振動,進而推動與其機械振動系統(tǒng)相連接的水介質(zhì)振動,向水中輻射超聲波.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，然后又突然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，使氣泡周圍產(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?？栈瘜ξ酃傅闹苯臃磸蜎_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勞破壞而被駁離，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，氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，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(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，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、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。

   超聲波清洗主要作用原理是物理作用原理，即前面所說的空化作用，另外清洗過程中還有一些見解效應如直流進水和加速度效應，下面本文就對這兩個效應作簡單說明：直進流作用:超聲波在液體中沿聲的傳播方向產(chǎn)生流動的現(xiàn)象稱為直進流。聲波強度在0.5W/cm2時，肉眼能看到直進流，垂直于振動面產(chǎn)生流動，流速約為10cm/s。通過此直進流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產(chǎn)生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運起著很大的作用。加速度:液體粒子推動產(chǎn)生的加速度。對于頻率較高的超聲波清洗機，空化作用就很不顯著了，這時的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進行超精密清洗。

    超聲波清洗作用過程中有幾個影響清洗效果的主要因素，包括超聲波功率密度:功率密度根據(jù)不同清洗工藝不同，并非越大或越小越好，詳細情況可致電濟寧科強超聲；超聲波頻率:頻率越低,空化越好,頻率越高,折反射效果越好。對于簡單表面宜采用低頻，對于復雜表面及深孔盲孔宜采用高頻。 (20KHz/28KHz/40KHz/80KHz/0.8MHz) 一般實驗室常用40KHz，工業(yè)上多用20KHz/28KHz；清洗溫度:超聲波在40℃~50℃時空化。溫度越高，越有利于污物分解，但當溫度達到70℃~80℃以后，便影響超聲波發(fā)揮作用，降低清洗效果； 清洗時間:清洗時間根據(jù)清洗工件不同而不同，應根據(jù)具體清洗工藝和實際清洗經(jīng)驗而定，一般比常規(guī)清洗能縮短一半時間；清洗溶液和溶劑:一半常用水基清洗溶液和容劑，一些特殊行業(yè)根據(jù)清洗工藝選擇清洗溶液和容劑。