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哪些方面会引起超声波清洗机的空化效果

更新时间:2025-02-24点击次数:131
  超声波清洗机的空化作用是其实现高效清洁的关键,而这一作用受到多种因素的影响。以下是对这些因素的详细描述:
  1. 超声波强度:单位面积上的超声功率即为超声波强度,它与空化作用关系紧密。当超声波强度增加时,空化强度也会随之增强。然而,当强度达到一定值后,空化作用会趋于饱和。若继续增加超声波强度,不仅不会产生更好的清洗效果,反而会因产生大量无用气泡而导致散射衰减增加,同时非线性衰减也会增大,从而削弱远离声源地方的清洗效果。
  2. 超声波频率:频率越低,在液体中产生空化越容易,但所产生的空化泡尺寸较大且数量较少。高频超声则难以产生空化现象,因为其产生空化所需的声强或声功率更大。例如,在水中产生空化,超声波频率在400kHz时所需功率比10kHz时大10倍。通常采用的频率范围为20~40kHz,此范围内的超声波清洗机既能产生较好的空化效果,又不会因频率过高而对清洗件造成损伤。
  3. 清洗液的性质
  - 表面张力:表面张力大的液体不易产生空化,但一旦空化气泡形成,其在崩溃时释放的压力也大,空化强度高,有利于清洗。
  - 黏滞系数:黏滞系数大的液体,超声波在其中的传播损耗大,空化阈值高,难以产生空化效应;而黏滞系数低的液体,超声波传播损耗小,清洗液空化活跃,更有利于清洗。
  - 蒸气压:高蒸气压液体会降低空化强度,不利于超声波清洗。
  4. 清洗液的温度:温度升高,有利于提升清洗液的化学去污能力,同时使清洗液的表面张力和黏滞系数降低,利于空化。但温度过高时,气泡中蒸汽压增大,导致气泡闭合时缓冲作用增强而使空化减弱。因此,需要根据具体情况选择合适的清洗液温度,一般适宜的水温为60-80℃,此时空化活跃。
  5. 环境压力:当清洗液的静压高时,不易产生气穴现象,因此在密封的压力容器中进行超声波清洗或处理的效果较差。
  6. 驻波的影响:当超声波从声源传播到液体表面时,清洁槽是有限的空间,驻波通过在液体和气体之间的界面处反射而形成。驻波的特征是在液体空间的某些位置具有至低的声压,而在其他位置具有最高的声压,这将导致不均匀的清洁。为了减少驻波的影响,有时会将清洁槽特制成不规则形状,以避免形成驻波。现在一些超声波清洗设备还采用了频率扫描方法,使最小声压不固定在一个地方,而是不断移动,以实现更均匀的清洁。
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