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正确使用超声波设备

1、了解超声波

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社会化作用、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。

（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

就很不显着了，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**精密

清洗。

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众所周知，人们所听到的声音是频率 20～20000Hz 的声波信号，**

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，

使液体内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，因而，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较

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“空化效应”，超声波清洗正是应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。

当超声波电源将 50Hz 的日常供电频率改变为 28KHz 后，通过输出电缆线

将其输送给粘接在盛放清洗溶液的清洗槽底部的超声波发生器（换能器），由换

很高，在液体中所产生的空化作用可以达到 28000 次/秒，几乎可以说是不断

地在进行，在液体中由于空化现象所产生的气泡数量众多且无所不在，因此对于

工件的清洗可以非常彻底，即使是形状复杂的工件内部，只要能够接触到溶液，

就可以得到彻底的清洗，又因为每个气泡的体积非常微小，因此虽然它们的破裂

能量很高，但对于工件和液体来说，不会产生机械破坏和明显的温升。

一般来说：用于清洗的超声波，其频率应在 20KHz?80KHz 之间，频率低噪

音大，换能器的体积也偏大，高频率的超声波通常被应用于探伤，医疗诊断和**

声波加湿。

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