超声波清洗机空化作用影响因素

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超声波清洗机空化作用影响因素

时间:2017-12-6 17:16:48来源:www.qxjcsb.com

   超声波清洗机空化作用原理

   超声波清洗机原理主要是基于超声波在液体中的空化作用原理,即超声波换能器在超声波电源(又称超声波发生器)高频振荡信号的驱动下将超声波换能器压电陶瓷片的能量转化为高频机械振荡,这种源源不断的高频机械震荡传通过不锈钢清洗槽播到超声波良好导体超声波清洗液中,超声波辐射使清洗槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动,使液体流动而产生数以万计的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,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,然后在正压区迅速闭合。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,连续不断产生的高压就象一连串小“爆炸”不断的冲击物件表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件全面洁净的清洗效果。这一过程就是我们所说的超声波清洗空化作用原理。超声波清洗、提取、乳化、置换、分散、均匀和粉碎都是基于这一原理。

   超声波清洗机图片

KQ-250分体单槽超声波清洗机.jpg

   超声波清洗机原理图

超声波清洗机原理图.jpg

   超声波清洗机空化作用影响因素

   从超声波清洗原理可以看出超声波空化作用效果制约因素有清洗槽、清洗液、声场、超声波驱动电源、超声波换能器频率和功率等,下面科强超声就简单分析下超声波清洗机空化作用的影响因素。

   1、超声波功率主要是功率密度即功率密度,超声波功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm2)通常≥0.5~0.8~W/cm2,超声波的功率密度越高,空化效果越强,速度越快,清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的物件,采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生“空化”侵蚀。

   2、超声波频率,频率是超声波的一个重要参数,大于20KHZ的声波即可以称为超声波,作为清洗用途的超声波频率一般在20KHZ-120KHZ之间,常用的工作频率为20KHZ、25KHZ、28KHZ、33KHZ、40KHZ、50KHZ、60KHZ、80KHZ,100KHZ,120KHZ等。 3. 理论上频率越高清洗密度越大,清洗洁净度。频率越高,空化阂值越高,产生空化越难。气泡在声场的作用下将进行振动,但不一定发生崩溃(破灭),只有当声波的频率低于气泡的谐振频率时才可能使气泡破灭,而当声波的频率高于气泡的谐振频率时,气泡只进行复杂的振动,一般不发生气泡破灭。 理论上频率越高清洗密度越大,清洗洁净度越高,但相对力度越小,多用于精密清洗。而频率越低则反之。所以40KHZ以下的工作频率一般用于普通工业零件或污垢较多的情况下的清洗,如五金机械零件除油除腊等工作。而40KHZ以上的工作频率大多用于精密零件的精密清洗,如光学/光电子玻璃器件及半导体材料/器件等零件的精密清洗。

   3、超声波空化作用效果和清洗溶液有关,采用超声波清洗,一般有化学清洗剂和水基清洗剂两种清洗溶剂。清洗介质是化学作用,而超声波清洗是物理作用,两种作用相结合,以对物体进行充分、彻底的清洗。清洗溶液中气泡半径大小直接影响到超声波清洗效果,溶液气泡半径越小,空化作用效果越好。溶液中含气量也影响着超声波空化作用效果,含气量越少,空化作用效果越好。 另外清洗液的温度也直接决定着超声波清洗效果,清洗液温度升高,对空化有利。但清洗液温度过高时,气泡中蒸气压增大,因在气泡闭合期增强了缓冲作用而使空化减弱。而温度还与清洗液的溶解度有关。水基清洗溶液超声波清洗最佳温度是40-60℃之间。液体的粘滞性也直接影响空化作用效果。流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动),流体内部相应要产生对变形的抵抗,并以内摩擦的形式表现出来。所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力,这是流体的一种固有物理属性,称为流体的粘滞性或粘性。液体粘度大,表面张力大,空化阂高。 

   4、超声波清洗工作时间和工作环境也影响着超声波清洗效果。

   还有一些其它因素这里就不再一一介绍,希望本文你能对您超声波清洗机空化作用原理有帮助,更多超声波清洗技术知识可以参见科强超声相关文章。

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