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超聲波清洗原理分析

時(shí)間:2019-03-21           閱讀量:787
 超聲波清洗原理把液體故人清洗槽內(nèi),給槽內(nèi)作用超聲波。由于超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動(dòng)波,介質(zhì)的壓力作交替變化。如果對(duì)液體中某一確定點(diǎn)進(jìn)行觀察,這點(diǎn)的壓力以靜壓(一般一個(gè)大氣壓)為中心,產(chǎn)生壓力的增減,若依次增強(qiáng)超聲波的強(qiáng)度,則壓力振幅也隨著增加。


所謂負(fù)壓,但實(shí)際上負(fù)的壓力是不存在的,這是在液體中產(chǎn)生撕裂的力,且形成真空的空泡,并被后面的壓縮力壓擠而破滅。這種在聲場(chǎng)作用下的振動(dòng),當(dāng)聲壓達(dá)到超 聲波清洗一定值時(shí),氣泡將迅猛增長(zhǎng),然后又突然閉合,在氣泡閉合時(shí),由于液體間相互碰撞產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓的壓力。這也就是所說 的“超聲空化”。超聲清洗就是利用了空化作用的沖擊波,其清洗過程中由下列四個(gè)因素作用所引起。 

1.超聲波清洗原理因空泡破滅時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波,污垢層在沖擊波的作用下被剝離下來,即分散及脫落。 

2. 超聲波清洗原理因空化現(xiàn)象產(chǎn)生如圖3a所示的氣泡。由沖擊形成的污垢層與表面之間的間隙和空隙滲透,由于這種小氣泡與聲壓同步膨脹,收縮,產(chǎn)生像剝皮那樣的物理力重復(fù)作 用于污垢層,污垢一層層被剝開,小氣泡再繼續(xù)向前推進(jìn),直到污垢層被剝下為止。這就是空化二次效應(yīng)。 

3.超聲波清洗原理中 清洗液的超聲振動(dòng)本身對(duì)清洗的作用力。例如:20kHz,2W/cm2的超聲波在清洗液中傳播時(shí),它將引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),位移幅度1.32lLm,速度0. 16m/s,加速度為2.04X104m/sz,(約為2刪g的重力加速度),聲壓為1.45X105Pa,這表明清洗物表面的污垢層每秒將遭到2萬次的 激烈沖擊。 

4.清洗劑也溶解了污垢,產(chǎn)生乳化分散的化學(xué)力。