超声波清洗机原理
 
 
1.1 空化及空化效应
 
 
超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部
 
 
出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而
 
 
从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成
 
 
一空洞，称为空化。气泡沿超声传播方向在负压区形成、生长，并在正
 
 
压区迅速闭合而产生上千个大气压的瞬间高压而爆破，形成无数微观高
 
 
压冲击波作用于被清洗工件表面。此即超声波清洗中的“空化效应”。 空
 
 
化效应在超声波清洗中起到了关键的作用。超声波清洗机就是基于“空
 
 
化效应”的基本原理工作的，也因此，超声清洗对具有内外结构复杂、微
 
 
观不平表面、狭缝、小孔、拐角、死角、元件密集等特点的工件均具有
 
 
洗净能力，是其他清洗方法无可比拟的。随着超声频率的提高，
 
 
气泡数量增加而爆破冲击力减弱，但方向性增强，因此高频超声设备
 
 
特别适用于微小颗粒污垢的清洗而不破坏其工件表面。
 
 
 
 

    
 
 
 
1.2 超声能
 
 
超声波空化时会产生冲击效应。由超声波发生器发出高频高压振
 
 
荡信号，经换能器变换为机械振动传入到清洗介质中去。以连续不断的
 
 
方式辐射状直线传播的超声波束，超声波束在介质中前进时会产生成千
 
 
上万的负压小气泡，因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不
 
 
断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、
 
 
高压，同时产生激波，这就是通常所说的超声能。
 
 

    
 
 
 
1.3 频率
 
 
物体振动时必然会发出声音，我们将每秒钟振动的次数称为声音
 
 
的频率，它的单位是赫兹，不同的振动频率会带来不同的声音，我们人
 
 
类耳朵能听到的声波频率为16～20，000赫兹。因此，当物体的振动超
 
 
过一定的频率，即高于人耳听阈上限时，人们便听不出来了，这样的声
 
 
波称为“超声波”，我们用来清洗的超声波频率通常在17KHz～135KHz
 
 
范围内。
 
 
 超声波的频率越低，在液体中产生空化作用越容易，产生的力度大，
 
 
作用也强，适用于粗、脏工件的初洗，频率越高则方向性越强，适用
 
 
于精、细工件的清洗。
 
 

    
 
 
 
   1.4 换能器
 
 
  超声清洗设备中重要的原器件之一，它能够将超声波发生器中
 
 
发出的高频、高压的振荡信号，转换成高频振动的机械能，通过振板传
 
 
入清洗介质中，从而完成从电能到机械能的良好转换。
 
 
1.5 清洗介质
 
 
超声波传递的载体，只有通过清洗介质声波才能够有效的传递，
 
 
采用超声波清洗一般有两类介质，一种是化学溶剂清洗剂另一种是水
 
 
基清洗剂，清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗的效果，本身超声
 
 
波清洗是物理作用，两者共同作用可以达到较好的清洗效果，因此正确
 
 
的选用清洗介质对超声波清洗起着很关键的作用。
 
 
 
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