超聲波清洗設(shè)備中的超聲波局部分為兩大部件;一個是超聲波換能器{或稱超聲波振頭)另一個是超聲波發(fā)生器,超聲波換能器是將超聲波發(fā)生器提供的電信號轉(zhuǎn)換為機械振動.這篇文章只討論超聲波發(fā)生器,不對超聲波換能器作討論.超聲波發(fā)生器(以下簡稱發(fā)生器)實質(zhì)是一個功率信號發(fā)生器,發(fā)生一定頻率的正弦(或類似正弦)信號,超聲波發(fā)生器的發(fā)展與電力電子器件發(fā)展密切相關(guān),一般可分為電子管、模擬式晶體管.開關(guān)式晶體管這幾個階段,下面分別敘述。超聲波處理可以在無氧或微氧環(huán)境下進行操作,有利于保護被處理物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能。湖北通用超聲波處理調(diào)試
超聲效應(yīng):當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時,由于超聲波與介質(zhì)的相互作用,使介質(zhì)發(fā)生變化,從而產(chǎn)生一系列力學(xué)的、電磁學(xué)的超聲效應(yīng),包括以下兩種效應(yīng):
①機械效應(yīng)。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當(dāng)超聲波流體介質(zhì)中形成駐波時,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節(jié)處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由于超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化。
②空化作用。超聲波作用于液體時可產(chǎn)生大量小氣泡。一個原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負壓,壓強的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應(yīng)力把液體“撕開”成一空洞,稱為空化??斩磧?nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡而不斷長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高壓,同時產(chǎn)生激波。與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷,并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)***光現(xiàn)象。在液體中進行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān)。 江蘇銷售超聲波處理解決方案隨著科技的發(fā)展,超聲波處理技術(shù)將會越來越成熟和完善。
超聲波在生活中的很多方面都有應(yīng)用,主要有以下幾個方面:
2)超聲清洗超聲清洗主要基于空化作用,空化作用總體上就是在有壓力和無壓力作用時,每一秒都進行著幾萬次這樣的變換,超聲波在液體內(nèi)部不斷地進行透射作用,在沒有壓力作用時,液體內(nèi)部就會出現(xiàn)真空核泡群,在有壓力作用時,真空核泡群在壓力的作用下產(chǎn)生強大的沖擊力,因此可以帶走物體表面的污垢,完成清洗工作。一些表面凹凸不平的器件,或者特別小難以清洗的部件,例如鐘表、電子元器件、電路板等都可以達到很好的清洗效果。而且隨著超聲波頻率的升高,空化作用的效果會減弱,因此超聲波清理的效果很好卻不會傷害到器件表面。
在工業(yè)上,利用強超聲波對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅硬物體進行鉆孔和切削加工。平時我們用錘子和鋼釬可以一下一下地將堅硬的巖石打出洞來,超聲加工也是這個道理。如圖1所示,緊壓在工件上的金屬桿叫變幅桿,當(dāng)繞在它上面的線圈中通過交變電流時,它便產(chǎn)生超聲振動而不斷地敲擊工件。變幅桿下端與工件之間放有金剛砂一類的**度磨料。在桿的沖擊下,磨料的顆粒就像被錘子敲擊的鋼釬一樣鏨削著工件。雖然變幅桿的伸縮量很小(只有幾十微米),每次的加工量很小,但由于超聲源的頻率很高,每秒鐘振動在20000次以上,所以工件被“蠶食”的速度是很快的。變幅桿底端的形狀是什么樣,加工出的工件形狀也是什么樣。所以,利用超聲可以加工出形狀復(fù)雜的零件,而且加工的精度和光潔度也都很高。超聲波處理可以用于材料的納米級制備,制備出具有特殊性質(zhì)的材料。
超聲波發(fā)生器的原理
首先由信號發(fā)生器來發(fā)生一個特定頻率的信號,這個信號可以是正弦信號,也可以是脈沖信號,這個特定頻率就是換能器的頻率,一般在超聲波設(shè)備中使用到超聲波頻率為25KHz28KHz35KHz40KHz1OOKHz或以上現(xiàn)在尚未大量使用.但隨著以后精密清洗的不時發(fā)展。相信使用面會逐步擴大.功率放大器可有多種形式,如電子管甲類放大器.甲乙類放大器;晶體管甲類或乙類放大器(均屬于模擬式)晶體管開關(guān)式放大器等,功率一般從50W5000W不等,由信號發(fā)生器產(chǎn)生的頻率信號經(jīng)過功率放大器后需經(jīng)過阻抗匹配,使得輸出的阻抗與換能器相符,推動換能器將電信號轉(zhuǎn)換為機械振動. 超聲波處理技術(shù)在GF、航空航天等領(lǐng)域具有重要戰(zhàn)略意義。天津直銷超聲波處理生產(chǎn)廠家
超聲波處理可以用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如手術(shù)、診斷和***等。湖北通用超聲波處理調(diào)試
超聲除油
將黏附有油污的制件放在除油液中,并使除油過程處于一定頻率的超聲波場作用下的除油過程,稱為超聲波除油。引入超聲波可以強化除油過程、縮短除油時間、提高除油質(zhì)量、降低化學(xué)藥品的消耗量。尤其對復(fù)雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料制成的零件有***的除油效果,可以省去費時的手工勞動,防止零件的損傷。
超聲波煉油
化工液體內(nèi)部產(chǎn)生的強超聲波引發(fā)出高能量密集式空泡群,空泡時,在微小的空間內(nèi)瞬間產(chǎn)生高達一千大氣壓的壓力和上千度的高溫。
在高壓高溫下,重油分子中C-C鍵斷裂,大分子的碳氫化合物分解為小分子的碳氫化合物;原料中硫的有機化物在超聲波與空泡作用下,其C-S鍵發(fā)生斷裂,轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g烯烴、正烷烴、芳烴和硫化氫。生成的烯烴在超聲波熱解過程中轉(zhuǎn)變?yōu)檎闊N和芳烴。
含硫份高的重油大分子轉(zhuǎn)化為低硫小分子的汽油和柴油。少量沒有轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)化程度低的剩余物用于制備***瀝青。 湖北通用超聲波處理調(diào)試