超聲波清洗機中超聲波清洗系統的最重要的局部是換能器。有兩種換能器,一種是由鎳或鎳合金制成的磁換能器,另一種是由鋯鈦酸鉛或其他陶瓷制成的壓電換能器。當將壓電資料置于變電壓電場中時,它會發(fā)作變形,稱為壓電效應。相反,這種換能器是由在變化磁場中變形的資料制成的。
無論運用哪種換能器,最根本的要素通常是空化效應的強度。與其他聲波一樣,超聲波是一系列壓力點,它交替緊縮和收縮。假如聲能足夠強,液體在波的收縮階段就會被推開,從而產生氣泡;在波的緊縮階段,這些氣泡霎時在液體中決裂或內爆,產生十分有效的沖擊力,特別合適于清潔。
理論上,空化氣泡的決裂會產生超越10000 psi的壓力和20000°F(11000°C)的高溫,爆炸時沖擊波會疾速向外輻射。單個空化氣泡釋放的能量很小,但每秒鐘都有數以百萬計的空化氣泡同時決裂,累積效應很強。激烈的沖擊力將剝離工件外表的污垢,這是一切超聲波清洗的特性。
假如超聲波能量足夠大,清洗液中的任何中央都會呈現空化現象,因而超聲波能夠有效地肅清小裂紋和小孔。空化還會促進化學反響,加速外表膜的溶解。
但是,只要當氣泡中的液體壓力低于氣泡中的氣體壓力時,空化才會在某一區(qū)域發(fā)作,因而傳感器產生的超聲波振幅足以滿足這一條件。產生空化所需的最小功率稱為空化臨界點。不同的液體有不同的空化臨界點,因而為了到達清洗效果,超聲能量必需超越臨界點。換句話說,只要當能量超越臨界點時,才干產生空化氣泡以停止超聲清洗。
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