超声波清洗设备在超声频电信号中的应用

超声波清洗设备

超声波清洗设备主要由超声波发生器及清洗槽两大部分组成。在被清洗件批量较大的情况下，还附有清洗液循环装置；有时为了实现清洗过程自动化，还附有被清洗件传送装置。一般情况下，超声波发生器和清洗槽是两个结构上互相***的装置，它们之间仅用一根电缆线连接起来，以传送电功率。但也有的超声波清洗设备是将发生器与清洗槽组合为一体的。超声波发生器是产生超声频电信号的功率源。常用的超声波发生器从结构上分为:电子管式、晶体管式、可控硅管式和高频电机式四种。其中可控硅管式超声波发生器体积小、、操作简便。CFS-3型超声波发生器就属于这种类型。超声波发生器的外部结构为一箱体，内装有各种电气元件。为了保证这些电气元件的正常工作，在功率较大的超声波发生器内还装有冷却风扇。发生器外部设有控制台，控制台上设有电源开关、高压开关、功率调节旋钮、频率调节旋钮以及显示阴极电流和屏极电压的电流、电压表。

超声波清洗中应注意的几个问题

1、清洗液温度的选择

　　　　水清洗液适宜的清洗温度为40-60℃，尤其在天冷时若清洗液温度低空化效应差，清洗效果也差。因此有部分清洗机在清洗缸外边绕上加热电热丝进行温度控制，当温度升高后空化易发生，所以清洗效果较好。当温度继续升高以后，空泡内气体压力增加，引起冲击声压下降，反应出这两因素的相乘作用。

2、关于清洗液量的多少和清洗零件的位置的确定

　　　　一般清洗液液面高于振动子表面100mm以上为佳。例300W、24kHz液面约高120mm；600W、24kHz液面约高150mm。由于单频清洗机受驻波场的影响，波节处振幅很小，波幅处振幅大造成清洗不均匀。因此选择清洗物品位置应放在波幅处。

超声波如何完成清洗工作

　　超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。

　　（1）空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。

　　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***作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全脱走，空化作用的真空核群泡才能达到效果。

　　（2）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。

超声波清洗工艺及清洗液的选择

在购买清洗系统之前，应对待清洗零件进行以下应用分析：确定待清洗零件的材料成分、结构和数量，分析和确定要清除的污垢是决定使用何种清洁方法以及是否使用水基清洁溶液或溶剂的先决条件。清洗过程需要通过清洗实验进行验证。只有这样，才能提供合适的清洗系统、合理设计的清洗工艺和清洗液。蒸汽压力、表面张力、粘度和密度是超声波清洗中重要的因素。温度会影响这些因素，因此也会影响空化效率。任何清洗系统都必须使用清洗液。