超声波除油工作原理

人们所听到的声音是频率20-20000Hz的声波信号,高于20000Hz的声波称之为超声波,声波的传递依照正弦曲线纵向传播,即一层强一层弱,依次传递,当弱的声波信号作用于液体中时,会对液体产生一定的负压,即液体体积增加,液体中分子空隙加大,形成许许多多微小的气泡,而当强的声波信号作用于液体时,则会对液体产生一定的正压,即液体体积被压缩减小,液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明:超声波作用于液体中时,液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波,相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压,这种现象被称之为“空化作用”,超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。
1、定义
    什么是超声波:波可以分为三种,即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下;声波的频率为20Hz~20kHz;超声波的频率则为20kHz以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短,因而传播的方向性好、穿透能力强,这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因。
2、超声波如何完成清洗工作
    超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用,使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中,空化作用和直进流作用应用得更多。
  (1)空化作用:空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时,液体中产生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净目的。
  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脱走,空化作用的真空核群泡才能达到**佳效果。
  (2)直进流作用:超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时,肉眼能看到直进流,垂直于振动面产生流动,流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌,污垢表面的清洗液也产生对流,溶解污物的溶解液与新液混合,使溶解速度加快,对污物的搬运起着很大的作用。
  (3)加速度:液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机,空化作用就很不显著了,这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。
3、超声波清洗机的构成
   超波清洗机主要由超声波清洗槽和超声波发生器两部分构成。超声波清洗槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成,底部安装有超声波换能器振子;超声波发生器产生高频高压,通过电缆联结线传导给换能器,换能器与振动板一起产生高频共振,从而使清洗槽中的溶剂受超声波作用对污垢进行洗净。
  超声波清洗机(英文注释Ultrasonic Cleaning Machine)的应用
  1、概况:
  一定频率范围内的声波作用于液体介质内可起到清洗工件的作用,这一清洗技术自问世以来,受到了各行各业的普遍关注。超声波清洗的运用极大地提高了工作效率和清洗效果,以往,清洗死角、盲孔和难以触及的藏污纳垢一直使人们备感茫然,超声波清洗的开发和运用使这一工作变得轻而易举。近年来,随着电子技术的日新月异,超声波清洗也同我们日常工作密不可分,超声波清洗机经过了几代的演变,技术更加先进,效果更加显著,同样,它的价格也越来越多的被社会所接受,在各行各业中逐渐被广泛运用。
  超声波是以每秒4万6千次的振动在液体中传导,由于超声波是一种压缩纵波,在推动介质的使用下会使液体中压力变化而产生无数微小真空气泡,造成空穴效应,当气泡受压爆破时,会产生强大的冲击力,同时超声波还有乳化中和作用能更有效防止被清洗掉的油污重新附在被清洗物体上。
  2、应用范围:
  在所有的清洗方式中,超声波清洗是效率**高、效果**好的一种,之所以超声波清洗能够达到如此的效果,是与它独特的工作原理和清洗方法密切相关的。我们知道,在生产和生活当中,需要清洁的东西很多,需要清洗的种类和环节也很多,如:物件的清除污染物,疏通细小孔洞,常见的手工清洗方法对异型物件以及物件隐蔽处无疑无法达到要求,即使是蒸汽清洗和高压水射流清洗也无法满足对清洁度较高的需求,超声波清洗对物件还能达到杀灭细菌、溶解有机污染物、防止过腐蚀等,因此,超声波清洗被日益广泛应用于各行各业:
  (1)机械行业:防锈油脂的去除;量具的清洗;机械零部件的除油除锈;发动机、化油器及汽车零件的清洗;过滤器、滤网的疏通清洗等。
  (2)表面处理行业:电镀前的除油除锈;离子镀前清洗;磷化处理;清除积炭;清除氧化皮;清除抛光膏;金属工件表面活化处理等。
  (3)仪器仪表行业:精密零件的高清洁度装配前的清洗等。
  (4)电子行业:印刷线路板除松香、焊斑;高压触点等机械电子零件的清洗等。

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