超聲清洗的主要機(jī)理是超聲空化作用.超聲空化的強(qiáng)弱與聲學(xué)參數(shù)、清洗液的物理化學(xué)性質(zhì)及環(huán)境條件有關(guān),所以要得到良好的清洗效果必須選擇適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)參數(shù)和清洗液。聲強(qiáng)或聲壓的選擇在清洗液中只有交變聲壓幅值超過液體的靜壓力時(shí)才會出現(xiàn)負(fù)壓。而負(fù)壓要超過液體的強(qiáng)度才能產(chǎn)生空化。使液體產(chǎn)生空化的最低聲強(qiáng)或聲壓幅值稱為空化閾。高周波熔接機(jī)
目前有些清洗設(shè)備為避免換能器從清洗槽上掉下來。采取螺釘加粘膠的固定方式,這種連接方式雖然換能器不會掉下來,但是存在許多隱患。如果螺釘焊接質(zhì)量差,例如不垂直于不銹鋼板表面,則膠層不均勻,甚至有裂痕或缺膠,能量傳輸會削弱;另一方面.如果焊接不好也會影響不銹鋼表面的平整,導(dǎo)致加速空化腐蝕,縮短使用壽命.判斷粘結(jié)質(zhì)量的方法之一,是在清洗槽裝水并開機(jī)工作一段時(shí)間后,測量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個(gè)換能器溫升特別快,則表明該換能器可能粘結(jié)不好.因?yàn)榇藭r(shí)聲輻射不好,電能量大部分消耗在換能器上而發(fā)熱。另一個(gè)方法是在小信號條件下逐個(gè)測量換能器的電阻抗大小來判別粘結(jié)質(zhì)量。
超聲清洗設(shè)備根據(jù)清洗對象和生產(chǎn)規(guī)模的要求,其組成和結(jié)構(gòu)差別很大,可以是復(fù)雜、龐大的設(shè)備,也可以是非常簡單的結(jié)構(gòu)。這里著重探討由超聲頻電源、換能器和清洗槽組成超聲波清洗設(shè)備的核心部分的質(zhì)量問題。
喇叭狀換能器的聲輻射效率比棒狀換能器高,即同樣的輸入電功率.在清洗槽中得到較大的聲功率,而消耗在換能器上的電功率較少,因而換能器的發(fā)熱也低.當(dāng)輸入換能器的電功率相同時(shí),由于喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大,所以輻射面的聲強(qiáng)較低,與其粘結(jié)的不銹鋼板表面空化腐蝕小。清洗槽(或浸入式換能器)的壽命延長。所以在一般情況下采用喇叭狀換能器較好,為進(jìn)一步提高聲輻射效率、展寬頻帶,我國研制出一種半穿孔結(jié)構(gòu)的寬頻帶超聲清洗換能器”
超聲換能器結(jié)構(gòu)的選擇:在低超聲頻段(20-100KHz),目前工業(yè)上絕大多數(shù)是采用單螺釘夾緊的夾心式壓電換能器(復(fù)合換能器),結(jié)構(gòu)上的差別主要在于輻射體(與不銹鋼板粘接的鋁塊)的形狀,一種是錐體喇叭;另一種直棒形狀。