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上海长方光学仪器有限公司

超声波清洗机使用技巧

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【导读】超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,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...

超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,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.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。
  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,由于喇叭辐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。所以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”
  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。这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。
2.影响超声清洗效果的因素
  超声清洗的主要机理是超声空化作用.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声学参数和清洗液。21声强或声压的选择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。使液体产生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。对于一般液体,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,空化强度增大,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,化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.
3.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静止不流动.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到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.清洗液需要不断流动更新,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的影响.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。清洗件面积小的一面应朝声源排放,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,也避免清洗件擦伤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。


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2018-07-29 09:50:24
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