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超聲波清洗機(jī)原理講解
閱讀：2961 發(fā)布時(shí)間：2010-5-11超聲波主要具有機(jī)械效應(yīng) （如傳聲媒質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移、速度,、加速度、聲壓等力學(xué)量）,、熱效應(yīng)（聲波在傳播過(guò)程中其部分能量被媒質(zhì)吸收變成熱能）和空腔效應(yīng),。其中空腔效應(yīng)是聲化學(xué)的應(yīng)用理論基礎(chǔ)，也zui為重要,?？涨恍?yīng)由成核、微泡生長(zhǎng),、空腔塌陷三步組成,。在反應(yīng)體系中，液體內(nèi)存在張力弱區(qū),，即液體內(nèi)溶有氣體或在塵埃的液固界面上存在氣體— 作為氣核,，在超聲波作用下，氣核膨脹長(zhǎng)大,，并為周?chē)囊后w蒸氣或氣體充滿(mǎn),，由于內(nèi)外壓力懸殊使空腔塌陷、破裂,，把集中的聲場(chǎng)能量在極短的時(shí)間和極小的空間內(nèi)釋放出來(lái),，使介質(zhì)局部形成幾百到幾千K的高溫和超過(guò)數(shù)百個(gè)大氣壓的高壓環(huán)境，并產(chǎn)生出很大的沖擊力,，起到激烈攪拌的作用,，同時(shí)生成大量微泡。它們又作為新的氣核,，使該循環(huán)繼續(xù)下去,，這就是空腔效應(yīng)。
當(dāng)然并不是液體中所有的氣核都能產(chǎn)生空腔效應(yīng),，只有當(dāng)外加的超聲波頻率與氣核的固有頻率相同時(shí),，空腔效應(yīng)才能發(fā)生。同時(shí)也受到其它如聲波的強(qiáng)度,、液體介質(zhì)的溫度以及介質(zhì)的蒸汽壓等的影響。誘導(dǎo)產(chǎn)生空腔效應(yīng)的超聲波頻率以20kHz～80kHzzui為適當(dāng),。過(guò)高的頻率不易產(chǎn)生空腔效應(yīng),，即使產(chǎn)生也需要大量的能量，而且其中大部分能量被轉(zhuǎn)化為熱能,，使介質(zhì)溫度明顯提高,。低強(qiáng)度超聲波的應(yīng)用不會(huì)引起介質(zhì)的任何狀態(tài)變化，只有高強(qiáng)度超聲波的應(yīng)用才可能對(duì)介質(zhì)有強(qiáng)烈的影響,，引發(fā)空腔效應(yīng),。對(duì)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),，反應(yīng)速度均隨聲強(qiáng)的增加而增加。但是,，超聲波強(qiáng)度的作用受介質(zhì)溫度的影響極大,。研究表明，隨著液體溫度的提高,，聲強(qiáng)的影響明顯下降,，在50℃水中發(fā)生的空腔效應(yīng)zui大。
當(dāng)超聲波電源將50Hz的日常供電頻率改變?yōu)?8KHz后,，通過(guò)輸出電纜線(xiàn)將其輸送給粘接在盛放清洗溶液的清洗槽底部的超聲波發(fā)生器（換能器）,，由換能器將高頻的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)并發(fā)射至清洗液中，當(dāng)高頻的機(jī)械振動(dòng)傳播到液體里后,，清洗液內(nèi)即產(chǎn)生上述空化現(xiàn)象,，達(dá)到清洗的目的。由于超聲波的頻率很高,，在液體中所產(chǎn)生的空化作用可以達(dá)到28000次/秒,，幾乎可以說(shuō)是不斷地在進(jìn)行，在液體中由于空化現(xiàn)象所產(chǎn)生的氣泡數(shù)量眾多且*,，因此對(duì)于工件的清洗可以非常*,，即使是形狀復(fù)雜的工件內(nèi)部，只要能夠接觸到溶液,，就可以得到*的清洗,，又因?yàn)槊總€(gè)氣泡的體積非常微小，因此雖然它們的破裂能量很高,，但對(duì)于工件和液體來(lái)說(shuō),，不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械破壞和明顯的溫升。