您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
16
實驗室小型超聲波清洗機的工作原理和電路剖析
1,、清洗原理
實驗室小型超聲波清洗機是指利用超聲波在液體中的空化作用,、加速度作用及直進流作用對液體和污物直接,、間接的作用,，使污物層被分散,、乳化、剝離而達到清洗目的,。
所謂空化作用就是超聲波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進行透射,。在減壓力作用時，液體中產(chǎn)生“真空核群泡”的現(xiàn)象,，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產(chǎn)生強大的沖擊力,，由此剝離被清洗物表面的污垢,，從而達到精密洗凈目的。
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,。
2,、組成結(jié)構(gòu)
實驗室小型超聲波清洗機主要由三部分組成：洗滌槽、超聲波振子和高頻電路,。
洗滌槽用于盛裝洗滌液（一般使用工業(yè)純水和配套的洗滌劑）和被清洗物,，通常由不銹鋼壓制而成。
超聲波振子又叫換能器,，如下圖所示,，用于將高頻電流變換成機械能，通常安裝在洗滌槽底部,；
3,、電路原理
高頻電路用于將220V市電變成40kHz左右的高頻電流為超聲波振子供電,，可分為自激式和他激式。波達113T超聲波清洗機高頻電路原理如下圖所示,，屬于典型的自激式振蕩器,。
旋轉(zhuǎn)機械定時開關(guān)使通電電路工作后（同時指示燈得電被點亮），220V交流經(jīng)RV1,、C1,、T1等組成的EMI電路及D7－D10整流后形成約300V直流電壓，該300V電壓經(jīng)R3,、R4使Q2導通,，電流經(jīng)過R3、Q2,、L3和C3到地,，同時L3感應(yīng)的電流一方面通過L2和L1-1加到振子兩端，同時L1-2感應(yīng)的電流會使Q2進一步導通,，這個正反饋過程使Q2迅速進入飽和導通狀態(tài),，伴隨著C3充電、L3儲能不斷增加,，使流過R3,、Q2和L3電流不斷減小，L1-2和L1-3產(chǎn)生反相電動勢阻止這個電流的減小,，該電動勢使Q2迅速由飽和導通轉(zhuǎn)為截止,，而使Q1由截止躍變到飽和導通。
此時,，電流又經(jīng)過R3,、C2、L3和Q1到地,，同樣的道理,，L3感應(yīng)的電流一方面通過L2和L1-1加到振子兩端，同時L1-2感應(yīng)的電流會使Q1進一步導通,，這個正反饋過程使Q1迅速進入飽和導通狀態(tài),，伴隨著C2充電、L3儲能不斷增加,，使流過R3,、Q1和L3電流不斷減小，L1-2和L1-3產(chǎn)生反相電動勢阻止這個電流的減小,，該電動勢使Q1迅速由飽和導通轉(zhuǎn)為截止,，而使Q2由截止躍變到飽和導通，如此反復進行,，最終通過L2感應(yīng)的40kHz左右高頻電流使超聲波振子不停的工作,。
電路中,，R1、R2用于泄放C2和C3中存儲的電能,，以便充電結(jié)束后下一個周期電路能正常工作,。R8和R9用于平分+300V電壓，使加在兩只開關(guān)管CE極間電壓相等,，D5和D6是保護兩只開關(guān)管不會被擊穿,。使用時應(yīng)避免物品直接接觸洗滌槽（內(nèi)膽）底部從而避免超聲波從內(nèi)膽底部發(fā)射后不能充分接觸液體而導致超聲波振子損傷，另外槽內(nèi)洗滌液應(yīng)超過3/1,，否則也易損壞超聲波振子,。