超声波清洗机工作原理是什么
超声波清洗机工作原理是什么
超声波清洗机在日常生活中很多行业都可以看见，比如玉石清洗、钟表清洗、镜片清洗等等，超声波清洗机都能将这些清洗的很干净，但是很多人都不知道为什么。下面由小编为大家介绍超声波清洗机的原理以及用途。现在，一起跟着小编来学习一下吧!
超声波清洗机的原理以及用途
超声波清洗机的原理
众所周知，人们所听到的声音是频率20Hz~20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称为超声波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，使液体内形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，因而，液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能最极大的冲击波，相当于瞬间产生的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化效应”，超声波淸洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到淸洗和冲刷工件内外表面的作用。
超声波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下，声波的频率为20Hz~20kHz，超声波的频率则为20kHz以上。其中次声波和超卢波一般人耳是听不到的。超卢波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强。
超声波淸洗机原理主要是将换能器，将功率超声频源的声能，并且要转换成机械振动，通过淸洗槽壁使之将槽子中的淸洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。
当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012Pa~1013Pa的压力，这种超声波气化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分化于溶液中。
超声波一方面破坏污物与淸洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被剥离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在淸洗件表面时，油被乳化，固体粒子自行脱落，超声在淸洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学淸洗剂的淸洗作用。
由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有淸洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的淸洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。
超声波清洗机用途
1、家庭应用：日常使用的物品如金银珠宝、首饰、头饰、胸针、眼镜、表链、水笔、光碟、刮须刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等还有奶瓶、奶嘴及水果如葡萄、搜桃、草莓。这些饰物、工具和水果在被清洗的同时还进行了消毒杀菌，另外手部也可用超声波进行美容护肤，长期使用可保持皮肤幼嫩润滑充满弹性。利用超声波清洗机还可以进行调酒、香醇酒类、自动搅拌鸡蛋等。
2、眼镜、光学仪器：一切光学镜片，如各种眼镜(包括隐形眼镜)、放大镜、望远镜、显微镜、相机、摄像机等之镜头零件等经超声波淸洗后，所有世间真情尽显无遗。
3、玉石、饰物加工行业：在研磨抛光等加工过程中，大量粉尘污物会沾附在玉石、饰物上，而这些工件往往形状复杂，缝隙乂多，传统的清洗方法常常一筹莫展，而超声波淸洗机则独到奇效。
4、钟表、楮密仪器：有了超声波淸洗机，钟表、精密仪器免除了逐一拆装螺丝、齿轮、游丝发条、表链等的麻烦，只须把外壳卸下，整个放进装有相应清洗剂(如汽油)的清洗槽内，便可以取得事半功倍的淸洗效果。
5、银行、办公室、财务、工艺美术、广告行业、办公用品：如打印机、喷头、针笔、钢笔、画笔、喷嘴、喷雾器经常堵塞，印章也常常因印泥的沾附而模糊不淸，常用超声波淸洗机可保流畅淸晰，如结合适量洗洁精或其他淸洗剂会有更好效果。
6、通信器材、电器维修：手机、对讲机、随身听等电器的精密线路板、零配件利用超声波清洗机结合无水酒精淸洗，可得到极佳的无尘无污染完全彻底的清洗效果。
7、医疗单位、院校：各种医疗器械如手术器具、牙科的假牙、牙模、照视镜、化验室实验的烧杯试管等的清洗，各类药剂试剂的混和、化合均可提高效率、提高淸洁净度、加速化学反应和缩短时间。
超声波清洗机的优点
相比其他多种的淸洗方式，超声波淸洗机显示出了巨大的优越性。尤其在专业化、集团化的生产企业中，已逐渐用超声波淸洗机取代了传统浸洗、刷洗、压力冲洗、振动淸洗和蒸汽淸洗等工艺方法。超声波淸洗机的高效率和高清洁度，得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击波。所以很容易将带有复杂外形、内腔和细空的零部件淸洗干净，对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程，在超声波作用下只需两三分钟即可完成，其速度比传统方法可提高几倍到几十倍，淸沽度也能达到高标准，这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合，更突出地显示了用其他处理方法难以达到或不可取代的结果。
归纳其优点如下：
1、淸洗速度快，淸洗效果好，淸洁度高，工件淸沾度一致，对工件表面无损伤。
2、不须人手接触淸洗液，安全可靠对深孔、细缝和工件隐蔽处亦清洗干净。
3、节省溶剂、热能、工作场地和人工等。
4、淸洗精度高，可以强有力的清洗微小的污溃颗粒。
超声波清洗机使用注意事项
1、超声波淸洗机电源及电热器电源必须有良好接地装置。
2、超声波清洗机严禁无清洗液开机，即清洗缸没有加一定数量的淸洗液，不得合超声波开关。
3、有加热设备的淸洗设备严禁无液时打开加热开关。
4、禁止用重物(铁件)撞击淸洗缸缸底，以免能童转换器晶片受损。
5、超声波发生器电源应单独使用一路220V/50Hz电源并配装2000W以上稳压器。
6、淸洗缸缸底要定期冲洗，不得有过多的杂物或污垢。
7、每次换新液时，待超声波起动后，方可洗件。
超声波清洗的工作原理
什么是超声波
声波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下;声波的频率为20Hz~20kHz;超声波的频率则为20kHz以上。
其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强，这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因。
超声波清洗原理
超声波清洗的应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡。
存在于液体中的微小气泡(空化核)在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，数百度的高温，利用闭合时的爆炸冲击波破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中。
当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。由于超声波固有的穿透力，所以可以清洗各种表面复杂，形状特异的物件，对小孔和缝隙都有很好的清洗效果，对不吸音或吸音系数小的物体清洗效果最佳。
超声波如何完成清洗工作
超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。
(1)空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。
(2)直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。
(3)加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。
超声波清洗机的工作过程
超声波换能器将高频振荡电讯号转换成高频机械振荡，以纵波的形式在清洗液中辐射。在辐射波扩张的半波期间，清洗液的致密性破坏并形成无数直径为50-500μm的气泡。这种气泡中充满着溶液蒸汽。
在压缩的半波期间，气泡讯速闭合，会产生上百Mpa的局部液压撞击。这种现象称为“空化”效应。在“空化”效应的连续作用下，工件表面或隐蔽处的污垢被爆裂、剥落。
同时，在超声的作用下，清洗液的渗透作用加强;脉动搅拌加剧;溶解、分散和乳化加速;从而将工件彻底清洗干净。
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