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详细解读超声波清洗的原理

超声系统由两部分构成,一是换能器,二是发生器;换能器通俗讲是“振子”,发生器通俗讲是“电源”;

“换能器”顾名思义,是转换能量的器具;“发生器”顾名思义,是发生动作的器具,产生动作的器具;

超声工作原理,简单讲是发生器将“电能”传导到换能器,换能器将“电能”转换成“机械振动能”;根据振子不同,就会产生不同振动频率,有28KHz,40KHz,80KHz,120KHz等;这些频率,从声学角度属于“超声波”范畴。

从“能量守恒”角度,超声工作原理是将“电能”转移成“机械振动能”再转移成“声能”;

从“声能”角度,换能器是“声源”,声源在“介质”中传播;介质不同,声速会不同;介质“物化特性”变化,会引起“声速”变化;

声源在“介质”中传播,也是“能量转移”过程;一部分“声能”转移成“热能”,这是因为“声音”与介质产生“内摩擦”,摩擦让“介质”产生阻力,造成“声能”耗损,这部分“耗损声能”通过“摩擦”转换成“热能”;在时间单位内,介质温度会上升;

声源在“质点”附近连续“位移”,使介质分子不断交替“压缩和松弛”,当“介质”是“不锈钢”时,在不锈钢表面存在产生“声腐蚀”的可能;

声源在“质点”附近连续“位移”产生振动,振动所产生的波一般是“纵波”,纵波一般是“线性传播”;纵波线性传播能够“穿透”不锈钢介质,进入到不锈钢内槽里面“介质”;同样,也使不锈钢内槽里面“介质分子”不断交替“压缩和松弛”;当不锈钢内槽里面“介质”是“液体”时,液体里面在常规环境下会有空气和空气分子;液体分子不断交替的压缩和松弛,会使液体里面“空气”不断“破灭和产生”,这就是“超声空化作用”;

这种“超声空化作用”,会带来相关其它作用;因其“空气”不断“破灭和产生”,就会不断有“作用力”产生,如果液体介质里面有其它“物体”,“作用力”就会对“物体”表面产生作用,这就是“超声清洗”原理之一;

如果液体介质是“添加清洗剂和化学药剂”;这种“空气”不断“破灭和产生”,会对“清洗剂”与“液体”之间起到“搅拌、混匀”作用;会让清洗剂与液体(水)融合更充分,两种分子之间结合更彻底;就会提升和增加“整体添加清洗剂的液体”的化学力,这种“化学力”与相对应“污垢”相遇时,就会对“污垢”进行溶解和分解,这就是“超声清洗”原理之二;

声波在“介质”中一部分“声能”转化成“热能”,时间单位内“介质”温度会上升;温度增加会对污垢清洗,起到“正向”作用。这就是“超声清洗”原理之三;

当声源在“质点”附件连续“位移”频率是28KHz时,“空气”不断“破灭和产生”的次数是“一秒钟2.8万次”;同理,频率是40KHz,80KHz,120KHz,以此类推;这种每秒2.8万次不断“破灭和产生”的空气,在单位时间内持续不断作用于“物体”表面,这就是“超声清洗”原理之四。

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