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产品知识

清洗工作原理解释

发布时间:2013-12-26 浏览次数:

人的耳朵一般对每秒震动约20~18000次,18KHZ的频率范围有反应。大于20KHZ的声波叫超声波。超声波是一种交变声压,在液体中传播时能使液体出现稀疏状和密集状态,在密集状态区,液体承受正压力,而在稀疏状态区则承受拉力,在拉力集中的地方会形成空穴。穴不断地产生和闭合、消失,在空穴的周围立即出现高达数百个大气压的巨大压力,拌随着强大的冲击波,对工件表面产生清洗作用,使污染物从工件表面上被剥离。这种空穴的产生、消失不断反复的过程,称之空化现象,空穴的破裂、消失而产生的巨大压力和冲击波,称之空化效应。几千个真空泡在1秒种内快速破裂几千次,其空化效应是十分巨大的,对工件表面产生很强的清洗作用,尤其对盲孔、缝隙以及一般难以清洗的地方都可以清洗得非常干净。我们从能量上分析,大量空穴的产生,增加了液体的表面积,就要吸收能量,这能量来源于电能转化来的声能。当空穴破裂消失时,表面积减少,必然要把能量释放出来,又转变成机械能和热能。当超声波的频率增加到几百千赫的高频超声时,空化现象几乎消失,超声能量表现为加速度能量。例如,在950kHz时,能量将达到重力加速度的105倍,对除去亚微米粒子很有效果。 
   一、超声波的声压强度与空化作用 
超声波清洗的空化作用与其声压强度有关,如果声压强度达不到一定的值,就不能发生空化作用,这个值就叫空化阈值。因为在液体中只有交变声压超过静压时才出现负压,而负压要超过液体的强度时才产生空穴。也就时说,声压要高于空化阈值才能产生空穴,只有超声能大于空化阈值才能有空化效应。声压强度越高,也即功率密度越大,空化效应也越明显。但是功率密度不能过大,否则有可能对工件表面产生空化腐蚀。 
    二、超声波的频率与空化作用 
超声波的频率与空化作用也有关,超声波频率越高其空化阈值越大,产生空穴所需的声压强度也越大。超声波频率低时,产生的空穴大而数量少,爆破力强;超声波频率增加时,空穴小而数量多,爆破力小而范围广,清洗比较精细。但如果频率增加到超高频近1000KHZ时将功赎罪不再产生空化作用,其清洗能量主要是靠加速度能量,将达到重力加速度的105倍,用于去除亚微米粒子污染。



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