超聲波清洗機是一種利用超聲波的機械能對物體進行清洗的設(shè)備。其清洗原理基于超聲波的特殊物理效應(yīng),通過產(chǎn)生高頻的超聲波振動波動力對物體表面和內(nèi)部進行清洗。
超聲波是指頻率高于人耳能聽到的20kHz的聲波,其頻率通常在20kHz到100kHz之間。超聲波在物質(zhì)中傳播時,會在周期性的聲壓變化下產(chǎn)生局部的高壓和低壓區(qū)域,這種壓強的差異會在物體的表面和內(nèi)部產(chǎn)生微小的振動和微小流動。
清洗過程中,超聲波清洗機產(chǎn)生的超聲波通過液體傳導(dǎo)到待清洗物體上。當(dāng)超聲波遇到物體表面時,由于物體表面的不平整,超聲波能量會集中在不規(guī)則表面的凸起部分,產(chǎn)生微小的氣泡。隨著超聲波的振動頻率的變化,這些氣泡會快速形成和塌縮,產(chǎn)生局部的高溫和高壓,同時也會產(chǎn)生強大的渦流和微渦流,這些物理效應(yīng)稱為超聲波的空化效應(yīng)和聲流效應(yīng)。
空化效應(yīng)是指當(dāng)液體中的氣體含量達(dá)到一定程度時,其在氣泡的形式下存在,當(dāng)超聲波作用于液體中的氣泡時,氣泡將發(fā)生塌縮。氣泡塌縮時,其周圍會產(chǎn)生局部的液體噴流,噴流能夠?qū)⒏街谖矬w表面的污垢、灰塵和油脂等雜質(zhì)迅速沖刷掉。此外,氣泡塌縮還會產(chǎn)生局部的沖擊波和高溫、高壓的液體噴流,進一步破壞附著在物體表面的污垢和沉積物。
聲流效應(yīng)是指超聲波振動產(chǎn)生的渦流和微渦流,其發(fā)生在超聲波振動平面表面和物體表面之間的液體區(qū)域,形成一個微小的渦旋。這種渦流和微渦流的作用下,使得附著在物體表面的污垢和油脂等雜質(zhì)被迅速攪動和剝離,并被帶走,從而實現(xiàn)清洗效果。
超聲波清洗機的清洗原理可以通過以下步驟來描述:首先,超聲波清洗機將液體填充到清洗槽中,并加熱至適宜的溫度;其次,超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻的電信號,通過換能器將電信號轉(zhuǎn)換為超聲波振動,并傳導(dǎo)到液體中;接下來,超聲波在液體中形成高強度的超聲波振動波動,產(chǎn)生空化效應(yīng)和聲流效應(yīng);隨著超聲波的傳播,液體中的氣泡塌縮和渦流不斷形成和破裂,清洗物體表面的污垢和沉積物被迅速剝離和沖刷掉;然后,清洗槽中的液體通過循環(huán)或排放的方式進行替換和更新,保持清洗效果。
總之,超聲波清洗機的清洗原理是利用超聲波振動的空化效應(yīng)和聲流效應(yīng),通過在液體中產(chǎn)生高壓、高溫和液體噴流等物理效應(yīng),迅速剝離和沖刷附著在物體表面的污垢和沉積物,實現(xiàn)高能的清洗效果。