超声波清洗仪原理

超声波清洗机的清洗工作原理

超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。超声波清洗机原理主要是通过换能器，将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。由于受到超声波的辐射，使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。

当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温，这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。

一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。

第二超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。

另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。

超声波清洗器

一、概述

超声波清洗器采用超声波清洗的原理，可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔，盲孔，凹凸槽清洗是最理想的设备，不影响任何物件的材质及精度。同时在生化，物理，化学，医学，科研及大专院校的实验中可作提取，脱气，混匀，细胞粉碎之用。

二、原理

超声波清洗器是利用超声波发生器所发出的交频讯号，通过换能器转换成了交频机械振荡而传播到介质——清洗液中，强力的超声波在清洗液中以疏密相间的形式向被洗物件辐射。产生“空化”现象，即在清洗液中“气泡”形式，产生破裂现象。当“空化”在达到被洗物体表面破裂的瞬间，产生远超过1000个大气压力的冲击力，致使物体的面、孔、隙中的污垢被分散、破裂及剥落，使物体达到净化清洁。主要适用于商业、轻工、大专院校、科研用小批量的清洗、脱气、混匀、提取、细胞粉碎之用。

三、主要性能及特点

1、附设溶液加热自动装置，温控范围：室温

2、附设超声清洗定时装置，1~60分钟内任意设定。

3、超声波频率有四种，可任选一种。

四、适用范围及作用

超声波清洗仪器广泛应用于电子器件、半导体硅片、电路板、电镀件、光学镜片、音频磁头、涤纶过滤芯、化纤喷丝头、喷丝板、打印机喷墨头、乳胶模具、磁性材料、医疗器械、手术器械、玻璃器皿、照相器械、通讯器械、消防面具、不锈钢制品、金银首饰、钟表零件、眼镜零件、缝纫机零件、精密机械零件、液压件、气动件、五金工具、三通阀、轴承、轴瓦、油嘴、油泵、化油器、喷油嘴、缸头、缸盖、缸体、机车零配件的清洗、除油、除锈、除碳及表面处理，特别对深孔、盲孔、凹凸槽的清洗是最理想的设备。

目前市面上流行的有很多品牌的超深波清洗器，其中较为出名的有济宁天华超声电子仪器生产的TH系列，昆山生产的苏美KQ系列，另外还有一些其它厂家产品，如BEST,AOYUE,GODAK,HF等，有带数码显示(设定温度，时间)，全美国进口钢结构的，用于清洁各种工业用电子元件，眼镜，玩具，珠宝，戒指。

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首先我们先了解一下超声清洗的原理是什么

在百度百科中是这样对超声波进行定义的：超声波是声波的一种，频率高于20000赫兹，具有很好的方向性、较强的穿透力，并且容易获得较为集中的能量，因此在水中的传播距离较远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石和杀菌消毒等用途。在生物界中，就有很多生物将超声波作为主要的生存工具，例如蝙蝠、海豚等。

从这个定义中我们就可以看出来，超声波的频率非常的高，超声波清洗机的基本原理就是通过超声波的发生器产生高频率的超声波，再通过能量的转换器转换成高频率的机械振动传播到清洗剂中。声波本身属于纵波，也就是说传播方向与振动方向是相同的，因此会在超声波在清洗液中疏密相间的向前传播。具体的传播方式如下动图所示。波是向右传播的，但是质点却是左右摆动的，整个介质在不停的压缩、舒张，能量最终以波的形式前进。

超声波这样向前传播的方式会产生负压区（该部分是相对拉张的）和正压区（该部分是相对挤压的），在负压区，由于压强的降低会使得气体在液体中的溶解度降低，从液体中逸出，另一方面，负压区具有强大的拉力足以将液体“撕开”，形成一个空洞，这个过程称之为“空化”作用。

但是在正压区（压缩区域），当压力达到一定值时，气泡会迅速增大然后突然闭合。并在气泡闭合的瞬间产生冲击波，释放到被清洗物体的周围会产生上千个大气压的瞬间高压，破坏不溶性的脏东西，使他们分散在清洗液中，从而达到清洗的目的。

随着超声波频率的增加，空化作用形成的气泡数量也会呈线性增加，从而产生更多更密集的冲击波，使其进入到更小的裂隙中，从而达到清理死角或者缝隙的目的。如果频率保持不变，空化气泡变小，释放的能量相应减少，这样可以有效的减小对物品表面的损伤。看看下面这张动图，就是利用超声波，在高频率的震动下清洗眼镜。

SHINVA小型超声波清洗机标准操作程序

1. 目的

指导工作人员按照标准化的操作步骤来使用SHINVA小型超声波清洗机，确保清洗效果。

2. 工作原理

超声波清洗机原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质－－清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm 的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子及脱离，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的。

3. 使用环境

3.1环境温、湿度

环境温度：5-40℃，相对湿度：20℃时不大于90%。

3.2放置场所：

a: 周围无强磁场；

b: 避免高温高湿；

c: 周围无火源；

d: 保持设备水平自然放置；

e: 避免重粉尘、油雾、腐蚀性气体及可燃性气体。

4. 仪器技术参数

型号：TQX-50BH

电源：单相200-240VAC 50Hz

超声频率：40kHz

超声功率：0.1kVA

加热功率：0.2kVA

超声加热时间：1-99分钟

温度控制：0-80℃

内槽尺寸（长*宽*高）：240×142×148mm

外槽尺寸（长*宽*高）：330×175×310 mm 5. 清洗方法

将清洗物品放入清洗篮框内，一并放入槽内，普通清洗使用水即可清洗。当产品较长时间未被清洗或污垢较多时，请加入适当的清洗液，可增强清洗效果。对于较长物品可分段清洗。