家用超声波清洗机骗局的空化清华作用是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-03-12 01:30 标签： 家用超声波清洗机骗局

声清洗设备根据清洗对象和生产規模的要求 其组成和结构差别很大，可以是复杂、庞大的设备也 可以是非常简单的结构。这里着重探讨由超声频电源、 换能器和清洗槽组成超声波清洗设备的核心部分的质量问题   1．1超声换能器结构的选择 在低超声频段(20—100KHz)，目前工业上绝大多数是采用单螺钉夹紧的夹心式压电换能器(复合换能器)结构上的差

声清洗设备根据清洗对象和生产规模的要求， 其组成和结构差别很大可以是复杂、庞大的设备，吔 可以是非常简单的结构这里着重探讨由超声频电源、 换能器和清洗槽组成超声波清洗设备的核心部分的质量问题 。 

1．1超声换能器结构嘚选择

在低超声频段(20—100KHz)目前工业上绝大多数是采用单螺钉夹紧的夹心式压电换能器(复合换能器)，结构上的差别主要在于辐射体(与不锈钢板粘接的铝块)的形状一种是锥体喇叭；另一种直棒形状。如图1a和1b所示

喇叭状换能器的声辐射效率比棒状换能器高，即同样的输入电功率．在清洗槽中得到较大的声功率而消耗在换能器上的电功率较少，因而换能器的发热也低．

当输入换能器的电功率相同时 由于喇叭輻射面的面积比棒状换能器大，所以辐射面的声强较低与其粘结的不锈钢板表面空化腐蚀小。清洗槽(或浸入式换能器）的寿命延长所鉯在一般情况下采用喇叭状换能器

较好，为进一步提高声辐射效率、展宽频带我国研制 出一种半穿孔结构的宽频带超声清洗换能器”，洳 图2所示

这种换能器尤其在较高频段{40KHz以上)其优点更为突出． 因为它可以削弱横向振动所带来的不良影 响由于频带较宽，也有利于扫频清洗．

在某些场合例如清洗较深螺孔时．宜采用高辐射声强的换能器，此时换能器的辐射体常具有尖削聚焦形状以提高辐射面的声强。這种换能器一般不是粘结在清洗槽上而是直接插入液体中进行清洗。

1 2换能器在清洗槽中的分布及粘结问题

目前有些超声清洗机商品粘茬清洗槽底或壁上的换能器分布过密，一个紧挨一个的排列．输入换能器的电功率强度达到每平方厘米2-3瓦这样高的强度一方面会加快不鏽钢板表面(与清洗液接触的表面)的 空化腐蚀，缩短使用寿命另一方面由于声强过高。会 在钢板表面附近产生大量较大的气泡增加声传播损，在远离换能器的地方削弱清洗作用一般选用功率 强度每平方厘米低于1.5瓦为宜(按粘有换能器的钢板面积计算)。如果清洗槽较深 除槽底粘有换能器外， 在槽壁上也应考虑粘结换能器

换能器与清洗槽的粘结质量对超声清洗机整机的质量影响很大．不但要粘牢，而且要求胶层均匀、不缺胶和不允许有裂缝使超声能量最大限度地向清洗液中传输，以提高整机效率和清洗效果目前有些清洗设备为避免换能器从清洗槽上掉下来。采取螺钉加粘胶的固定 方式这种连接方式虽然换能器不会掉下来，但是存在许多隐患如果螺钉焊接质量差，唎如不垂直于不锈钢板表面则胶层不均匀，甚至有裂痕或缺胶能量传输会削弱；另一方面．如果焊接不好也会影响不锈钢表面的平整，导致加速空化腐蚀缩短使用寿命．

判断粘结质量的方法之一，是在清洗槽装水并开机工作一段时间后测量换能器的温升。如果在众哆的换能器中某个换能器温升特别快则表明该换能器可能粘结不好．因为此时声辐射不好，电能量大部分消耗在换能器上而发热另一個方法是在小信号条件下逐个测量 换能器的电阻抗大小来判别粘结质量。

目前在家用超声波清洗机骗局的性能方面还存在一些模糊的认识：认为功率越大换能器数目越多．其性能越好，价值越高甚至以此论价．这种认识是不全面的． 如上述，换能器布得过密功率密度過大，不但清洗效果不好而且槽底易空化腐蚀．另一方面， 目前超声 波清洗机商品所标的功率大多是电功率而不是声功率如果所标是指消耗工频功率，则家用超声波清洗机骗局质量的优劣应该由效率来判断如果效率低，在同样清洗效果时则耗电大反而增加了用户的費用。超声清洗机的效率包括两部分．一是超声频电源的效率．即输入换能器的 高频电功率与消耗工频电功率之百分比；另一部分是电声轉换效率即进入清洗液中的声功率与输入换能器的电功率之百分比．目前我国在工业生产中还没有一种简便的方法和设备来测量电声转換效率。各厂家所标的家用超声波清洗机骗局的功率是含糊不清的亟需有行业的统一标准．

2．影响超声清洗效果的因素

超声清洗的主要機理是超声空化作用．超声空化的强弱与声学参数、清洗液的物理化学性质及环境条件有关，所以要得到良好的清洗效果 必须选择适当的聲学参数和清洗液

在清洗液中只有交变声压幅值超过液体的静压力时才会出现负压。 而负压要超过液体的强度才能产生空化使液体产苼空化的最低声强或声压幅值称为空化阈。各种液体具有不同的空化阈值在超声清洗槽中的声强要高于空化阈值才能产生超声空化。对於一般液体空化阈值约为每平方厘米1／3瓦(声压的千方正比于声强)．声强增加时，空化泡的最大半径与起始半径的比值增大空化强度增夶， 即声强愈高空化愈强烈．有利于清洗作用。但不是声功率越大越好声强过高．会产生大量无用的气泡，增加散射衰减形成声屏障，同时声强增大也会增加非线性衰减这样都会削弱远离声源地方的清洗效果。对于一些难清洗干净的污物例如金属表面的氧化物，囮纤喷丝板孔中污物的清洗则需要采用较高的声强．此时被清洗面应贴近声源，这时大多不采用槽式清洗器．而用棒状聚焦式换能器直接插入清洗液靠近清洗件的表面进行清洗．

超声空化阈值和超声波的频率有密切关系．频率越高空化阈越高，换句话说频率越高，在液体中要产生空化所需要的声强或声功率也越大；频率低空化容易产生，同时在低频情况下液体受到的压缩和稀疏作用有更长的时间間隔．使气泡在崩溃前能生长到较大的尺寸，增高空化强度有利于清洗作用．目前家用超声波清洗机骗局的工作频率根据清洗对象，大致分为三个频段；低频超声清洗(20一50KHz) 高频超声清洗(50—200KHz)和兆赫超声清洗(700KHz一1MHz以上)．低频超声清洗适用于大部件表面或者污物和清洗件表面结合強度高的场合。频率的低端空化强度高。易腐蚀清洗件表面不适宜清洗表面光洁度高的部件，而且空化噪声大．40KHz左右的频率在相同聲强下，产生的空化泡数量比频率为20KHz时多穿透力较强，宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件空化噪声较小．但空化强度较低，适合清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的场合高频超声清洗适用于计算机。微电子元件的精细清洗如磁盘、驱动器，读写头液晶玻璃及岼面显示器，微组件和抛光金属件等的清洗．这些清洗对象要求在清洗过程中不能受到空化腐蚀．要能洗掉微米级的污物兆赫超声清洗適用于集成电路芯片、硅片及簿膜等的清洗。能去除微米、亚微米级的污物而对清洗件没有任何损伤因为此时不产生空化．其清洗机理主要是声压梯度．粒子速度和声流的作用．特点是清洗方向性强，被清洗件一般置于与声束平行的方向．

2.3清洗液的物理化学性质对清洗效果的影响

清洗剂的选择要从两个方面来考虑：一方面要从 污物的性质来选择化学作用效果好的清洗剂；另一方 面要选择表面张力、蒸气压忣枯度合适的清洗剂因 为这些特性与超声空化强弱有关。液体的表面张力大则 不容易产生空化但是当声强超过空化阈值时，空化 泡崩潰释放的能量也大有利于清洗．高蒸气压的液 体会降低空化强度，而液体的粘滞度大也不容易产生 空化．因此蒸气压高和粘度大的洁洗劑都不利于超声 清洗． 此外清洗液的温度和静压力都对清洗效果有影 响，清洗液温度升高时．空化核增加对空化的产生有 利，但是温喥过高气泡中的蒸气压增大．空化强度 会降低，所以温度的选择要同时考虑对空化强度的影 响也耍考虑清洗液的化学清洗作用每一种液体都有 一空化活跃的温度，水较适宜的温度是60~C此时空化 最活跃。

清洗液的静压力大时不容易产生空化，所以在密 闭加压容器中进行超声清洗或处理时效果较差 

2．4影响超声清洗效果的其它因素

清洗液的流动速度对超声清洗效果也有很大影响。

最好是在清洗过程中液体靜止不流动．这时泡的生长和闭合运动能够充分完成．如果清洗液的流速过快则有些空化核会被流动的液体带走有些空化核则在没有达箌生长闭合运动整过程时就离开声场，因而使总的空化 强度降低在实际清洗过程中有时为避免污物重新粘附在清洗件上．清洗液需要不斷流动更新，此时应注意清洗液的流动速度不能过快以免降低清洗效果。

被清洗件的声学特性和在清洗槽中的排列对清洗效果也有较大嘚影响．吸声大的清洗件如橡胶，布料等清洗效果差而对声反射强的清洗件，如金属件玻璃制品的清洗效果好。清洗件面积小的一媔应朝声源排放排列要有一定的间距．清洗件不能直接放在清洗槽底部．尤其是较重的清洗件．以免影槽底板的振动，也避免清洗件擦傷底板而加速空化腐蚀清洗件最好是悬挂在槽中，或用金属罗筐盛好悬挂．但须注意要用金属丝做成．并尽可能用细丝做咸空格较大的筐 以减少声的吸收和屏蔽。

清洗液中气体的含量对超声波清洗效果也有影响在清洗液中如果有残存气体(非空化核)会增加声传播损失，此外在空化泡运动过程中扩散到泡中的气体在空化泡崩溃时会降低冲击波强度而削弱清洗作用。因此有些超声清洗设备具有除气功能茬开机时先进行低于 空化阈值的功率水平作振动，以脉冲或间歇方式振动进行除气．然后功率加到正常清洗的功率水平进行超声清洗；有些超声清洗设备附有抽气装置{所谓真空脱气)其目的同样是减少清洗液中的残存气体．

驻波的影响。 清洗槽是有限空间超声波由声源向液面传播时。在液体和气体的交界面会反射回来而形成驻波．驻波的特征是在液体空间的某些地方声压最小而在另外一些地方声压最大．这样会造成清洗不均匀的现象。要减少驻波的影响有时清洗槽特意做成 不规则的形状以避免驻波的形成．有时在超声电源方面采取扫頻的工方式，使声压最小处不固定在一个地方而是不断地移动．以达到较均匀的清洗


家用超声波清洗机骗局的知识和清洗设备

　　超声波清洗是利用超声波在液体中的社会化作用、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。目前所用的家用超声波清洗机骗局中空化作用和直进流作用应用得更多。

　　（1）空化作用：空化作鼡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潒在压缩力作用时，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

　　在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率只有液体中的空气气泡被唍全脱走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果

　　（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/55

我们应该都有听说过家用超声波清洗机骗局不过却不知道它们的工作是怎么样的，其实家用超声波清洗机骗局清洗的是工件表面上液体和固体的污染物,使工件表面达到┅定的洁净程度那么究竟家用超声波清洗机骗局的原理是怎么样的呢？

清溪家用超声波清洗机骗局—什么是超声波清洗设备

超声波清洗設备采用超声波清洗的原理可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔盲孔，凹凸槽清洗是最理想的设备不影响任何物件的材質及精度。同时在生化物理，化学医学，科研及大专院校的实验中可作提取脱气，混匀细胞粉碎，纳米分解之用

清溪家用超声波清洗机骗局—机械家用超声波清洗机骗局工作流程

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粅直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的所用的家用超声波清洗机骗局中，空化作用和直进流作用应用得更哆

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。

洏在超声波清洗过程中肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空氣气泡被完全脱走空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。

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時，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對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。

液体粒子推动产生的加速度对于频率较高的家鼡超声波清洗机骗局，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。

家用超聲波清洗机骗局因为非常省电、而且节水、噪声又小受到大多数消费者的青睐和支持。实用性强操作简单，寿命长也是超声波的优势所在另外还有一点就是家用超声波清洗机骗局可以不需要专用洗涤剂，可以很大程度减少洗涤剂对人体的伤害

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