超聲波清洗工作原理及特點

1.1超聲波描述

超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，它方向性好，穿透力強，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。

1.2超聲波原理

超聲波清洗機原理主要是通過換能器，將功率超聲頻源的聲能轉(zhuǎn)換成機械振動，通過清洗槽壁將超聲波輻射到槽子中的清洗液。由于受到超聲波的輻射，使槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。當(dāng)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)生的大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，空化對污垢的直接反復(fù)沖擊。

超聲波在清洗液中疏密相間地向前輻射，使液體分子加速運動碰撞，連續(xù)不斷地產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，這些氣泡是在超聲波縱向傳播成的負壓區(qū)形成生長，而在正壓區(qū)迅速閉合，這些氣泡的形成生長及迅速閉合被稱為空化現(xiàn)象。

空化現(xiàn)象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(dāng)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(yīng)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(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見，凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用。

1.3超聲波應(yīng)用

超聲波清洗的特點適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。采用這一技術(shù)后，可減少化學(xué)溶劑的用量，從而降低環(huán)境污染。它具有清洗潔凈度高、清洗速度快等特點。對盲孔和各種幾何狀物體，有好的洗凈效果。

1.4超聲波主要用途

超聲波清洗應(yīng)用范圍廣泛，主要應(yīng)用于機械、電子、光學(xué)、醫(yī)藥、電鍍、涂裝及真空鍍膜前處理等行業(yè)。

特別適用于表面形狀復(fù)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、粉塵。

對制藥行業(yè)各種玻璃制器及內(nèi)外科器械的清洗效果不錯，不僅能達到清洗的目的，還能對玻璃器皿內(nèi)外壁附著的微生物、病菌起到粉碎作用，達到清洗消毒滅菌的作用。

2. 超聲波清洗機概述基本結(jié)構(gòu)及功能

2.1超聲波清洗機概述

超聲波清洗機由1個槽體組成的手動清洗機， 配合輔助機構(gòu)：排液管道、機械溫控系統(tǒng)、電控操作系統(tǒng)等。配合清洗籃、托架、蓋板等配件，配合一定的清洗流程完成對產(chǎn)品的清洗作業(yè)。

2.2  超聲波清洗機基本結(jié)構(gòu)和功能

1）、骨架門板：采用不銹鋼材料制作，主要功能支撐各個槽體組合單元，組合成整體。

2）、清洗槽體：采用不銹鋼焊接制作，內(nèi)部裝配各種清洗配件，例如清洗托架、加熱管、進排水管口等；

清洗槽體主要作用作用是容納清洗液、容納清洗工件，對工件進行清洗處理。

3）、清洗籃、托架：采用不銹鋼焊接，承接工件,載荷小于50公斤。

4）、溫控系統(tǒng)：采用電加熱方式，控制方式采用數(shù)顯溫控方式。

5）、超聲波發(fā)生器：產(chǎn)生高于20KHZ的超音頻電能信號，供給換能器。

6）、超聲波換能器：將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超音頻電能轉(zhuǎn)換成高頻機械振動的機械能在清洗液體中傳播，從而實現(xiàn)超聲波清洗的目的。

7）、電控系統(tǒng)：主要電氣元件集中布置在電控箱中，通過邏輯電路，實現(xiàn)各種關(guān)聯(lián)動作，操作布置在前面板上，人工控制開關(guān)作業(yè)。

8）進排液系統(tǒng)：設(shè)備側(cè)面統(tǒng)一布置，人工球閥控制，給容器排出液體。