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超声波清洗机原理(工作原理和应用原理)
日期:2013-5-17 15:26:01    阅读:

   本文关键词信息提示:超声波清洗机清洗特点,清洗设备(ultrasonic cleaner) 工作原理,超声波清洗机原理空化效应,超声波设备结构组成,超声清洗设备应用范围,响清超声清洗效果的主要因素。
  超声波清洗机(ultrasonic cleaner) 作为清洗行业的后起之秀,逐渐成为一种主流的清洗方式之一,应用范围非常广泛,主要应用于机械、电子、光学、医药、电镀、涂装及真空镀膜前处理等行业。尤其在一些特殊行业超声波清洗已经成为一种不可替代的清洗方式。特别适用于表面形状复杂的零件,如对精密工件上的狭缝、凹槽、深孔、肓孔的清洗,同时能够清洗掉零件表面油污、锈蚀及氧化皮。特别对制药行业各种玻璃制器及内外科器械的清洗效果最为理想,不仅能达到清洗的目的,还能对玻璃器皿内外壁附着的各种微生物、病菌起到粉碎作用,达到清洗消毒灭菌的作用。
   为什么超声波清洗逐渐成为一种主流清洗方式呢,这是由其自身独特的清洗特点决定的,超声波清洗的特点主要体现在以下几个方面:科强KQ系列超声波清洗设备具有清洗洁净度高、清洗速度快、节能环保、节省人力劳动成本、应用行业和应用范围广等特点。特别是对盲孔和各种几何状物体,独有其他清洗手段所无法达到的洗净效果。超声波清洗机清洗特点是由其清洗原理本身决定的,超声波清洗原理包括机器工作原理和其清洗过程中应用的原理(主要是物理作用过程,包括空化效应等)。
    清洗是指清除工件表面上液体和固体的污染物,使工件达到一定的洁净程度,清洗过程是清洗介质、污染物、工件表面三者这间的相互作用,是一种复杂的物理,化学作用的过程。清洗不仅与污染物的性质,种类,形态以及粘附的程度有关,与清洗介质的理化性质,清洗功能、工件的材质、表面状态有关,还与清洗的条件如温度、压力以及附加的超声振动,机械外力等因素有关。因此选择科学合理的清洗工艺,必须进行工艺分析。下面本文就科强KQ系列超声波清洗机设备工作原理和超声波清洗应用原理分别加以说明:
   科强KQ系列超声波清洗机设备工作原理:科强KQ系列超声波清洗设备主要包括3个部分,即超声波发生器、超声波清洗水槽和粘在水槽底部的超声波换能器。其具体工作过程如下:
1 、电源电路由开关等动力元件组成,将动力电分配到整流电路和控制信号电路。
2、整流电路采用进口优质整流桥,将交流电转变为直流电。
3、控制信号电路由集成电路产生高频控制信号。
4、高频振荡由进口大功率模块和功放电路组成,在振荡回路中产生高频振荡交变电流。
5、匹配部分由电感和输出变压器组成,用于抵消超声波换能器中的电抗分量,使其工作在最佳频率。
6、超声波换能器由进口特种粘合剂粘接在不锈钢壳体上,将超声频电能转换为超声频机械能。
   以上简单说明了超声波清洗机工作原理,下面本文就说一下超声波清洗过程中应用到的原理。人们一般意义上说的超声波清洗机原理常指这个原理:一般理论认为,超声波清洗通过超声空化效应实现,其中还伴随着一些其它效应如加速度效应,直流进水效应和机械效应等。
   超声波发生器提供给超声波换能器一定频率的电磁振荡能量,换能器在超声波发生器的激励下发生共振,将电磁振动信号转化为换能器的超声振动,进而推动与其机械振动系统相连接的水介质振动,向水中辐射超声波.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1012-1013pa的压力及局调温,这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中。空化对污垢的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,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清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清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,强化化学清洗剂的清洗作用。
   超声波清洗主要作用原理是物理作用原理,即前面所说的空化作用,另外清洗过程中还有一些见解效应如直流进水和加速度效应,下面本文就对这两个效应作简单说明: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。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。
    超声波清洗作用过程中有几个影响清洗效果的主要因素,包括超声波功率密度:功率密度根据不同清洗工艺不同,并非越大或越小越好,详细情况可致电济宁科强超声;超声波频率:频率越低,空化越好,频率越高,折反射效果越好。对于简单表面宜采用低频,对于复杂表面及深孔盲孔宜采用高频。 (20KHz/28KHz/40KHz/80KHz/0.8MHz) 一般实验室常用40KHz,工业上多用20KHz/28KHz;清洗温度:超声波在40℃~50℃时空化最好。温度越高,越有利于污物分解,但当温度达到70℃~80℃以后,便影响超声波发挥作用,降低清洗效果; 清洗时间:清洗时间根据清洗工件不同而不同,应根据具体清洗工艺和实际清洗经验而定,一般比常规清洗能缩短一半时间;清洗溶液和溶剂:一半常用水基清洗溶液和容剂,一些特殊行业根据清洗工艺选择清洗溶液和容剂。
    更多信息见科强超声超声波清洗机网站:http://www.jnkqcs.com/

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