超声波清洗机原理和工作原理图

当前位置:首页 > 技术知识 > 清洗技术

超声波清洗机原理和工作原理图

时间:2017-11-1 17:01:28来源:www.qxjcsb.com

    超声波清洗机原理包括超声波清洗原理和超声波清洗机工作原理超声波清洗设备主要有:超声波发生器、清洗水槽和粘在水槽底部的超声波换能器。超声波清洗机原理主要是通过换能器,将功率超声频源的声能转换成机械振动,通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。由于受到超声波的辐射,使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。破坏污物与清洗件表面的吸附,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。

    超声波清洗机图片

KQL-II超声波钛棒清洗机.jpg

超声波换能器粘结图.jpg

    超声波清洗机如何工作的原理及知识。超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。超声波清洗机原理主要是通过换能器,将功率超声频源的声能转换成机械振动,通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。由于受到超声波的辐射,使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,蒸汽型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。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。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。

    第二超声波在液体中传播,使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动,液体与清洗槽振动时有自己固有频率,这种振动频率是声波频率,所以人们就听到嗡嗡声。

    另外,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完全拖走,空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。

    超声波清洗机原理图

超声波清洗机原理图.jpg

    超声波清洗机空化效应?

    在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释:超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时,其功率密度为0.35w/cm2,这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压,但实际上无负压存在,因此在液体中产生一个很大的力,将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超声波压强反向达到最大时破裂,由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。 

    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系列超声波清洗机工作原理

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。

     超声波清洗机工作原理图

超声波清洗机工作原理图.jpg

    超声波清洗原理

    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。

    超声波清洗效果影响因素

    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。

打印

图片新闻