一一咒篙藻舔群攀多钾…一瘾澎巍器的寿命延长所以在一般情况下采用喇叭状换能器上述换能器布得过密功率密度过大不但清洗效较好果不好而且槽底易空化腐蚀另一方面目前超声为进一步提高声辐射效率展宽频带我国研制波清洗机商品所标的功率大多是电功率而不是声功率出一种半穿孔结构的宽频带超声清洗换能器,如如果所标是指消耗工频功率则超声波清洗机质量的优劣应该由效率来判断如果效率低图所示在同样清洗效果时这种换能器尤其在较高频段比以上其优点贝」耗电大反而增加了用户的费用超声清洗机的效率更为突出因为它可以削弱横向振动所带来的不良影包括两部分一是超声频电源的效率即输入换能器的响由于频带较宽也有利于扫频清洗高频电功率与消耗工频电功率之百分比另一部分是在某些场合例如清洗较深螺孔时宜采用高辐电声转换效率即进入清洗液中的声功率与输入换能器射声强的换能器此时换能器的辐射体常具有尖削聚焦的电功率之百分比目前我国在工业生产中还没有一种形状以提高辐射面的声强这种换能器一般不是粘结简便的方法和设备来测量电声转换效率各厂家所标的在清洗槽上而是直接插入液体中进行清洗超声波清洗机的功率是含糊不清的亚需有行业的统一换能器在清洗槽中的分布及粘结问题标准目前有些超声清洗机商品粘在清洗槽底或壁上的换能器分布过密一个紧挨一个的排列输入换能器影晌超声清洗效果的因素浏刃的电功率强度达到每平方厘米一瓦这样高的强度超声清洗的主要机理是超声空化作用超声空化的一方面会加快不锈钢板表面与清洗液接触的表面的强弱与声学参数清洗液的物理化学性质及环境条件有空化腐蚀缩短使用寿命另一方面由于声强过高会关所以要得到良好的清洗效果必须选择适当的声在钢板表面附近产生大量较大的气泡增加声传播损学参数和清洗液失在远离换能器的地方削弱清洗作用一般选用功率门声强或声压的选择强度每平方厘米低于了瓦为宜按粘有换能器的钢板在清洗液中只有交变声压幅值超过液体的静压力时面积计算如果清洗槽较深除槽底粘有换能器外才会出现负压而负压要超过液体的强度才能产生空在槽壁上也应考虑粘结换能器化使液体产生空化的最低声强或声压幅值称为空化换能器与清洗槽的粘结质量对超声清洗机整机的质闭各种液体具有不同的空化阂值在超声清洗槽中的量影响很大不但要粘牢而且要求胶层均匀不缺胶声强要高于空化阂值才能产生超声空化对于一般液和不允许有裂缝使超声能量最大限度地向清洗液中传体空化阑值约为每平方厘米丫瓦声压的平方正比输以提高整机效率和清洗效果目前有些清洗设备为于声强声强增加时空化泡的最大半径与起始半径避免换能器从清洗槽上掉下来采取螺钉加粘胶的固定的比值增大空化强度增大即声强愈高空化愈强方式这种连接方式虽然换能器不会掉下来但是存烈有利于清洗作用但不是声功率越大越好声强在许多隐患如果螺钉焊接质量差例如不垂直于不锈过高会产生大量无用的气泡增加散射衰减形成钢板表面贝」胶层不均匀甚至有裂痕或缺胶能量声屏障同时声强增大也会增加非线性衰减这样都传输会削弱另一方面如果焊接不好也会影响不锈钢会削弱远离声源地方的清洗效果对于一些难清洗干表面的平整导致加速空化腐蚀缩短使用寿命净的污物例如金属表面的氧化物化纤喷丝板孔中判断粘结质量的方法之一是在清洗槽装水并开机污物的清洗则需要采用较高的声强此时被清洗面工作一段时间后测量换能器的温升如果在众多的换应贴近声源这时大多不采用槽式清洗器而用棒状能器中某个换能器温升特别快贝表明该换能器可能粘聚焦式换能器直接插入清洗液靠近清洗件的表面进行结不好因为此时声辐射不好电能量大部分消耗在换清洗能器上而发热另一个方法是在小信号条件下逐个测量频率的选择换能器的电阻抗大小来判别粘结质量超声空化阂值和超声波的频率有密切关系频率越目前在超声波清洗机的性能方面还存在一些模糊的高空化阂越高换句话说频率越高在液体中要认识认为功率越大换能器数目越多其性能越好产生空化所需要的声强或声功率也越大频率低空价值越高甚至以此论价这种认识是不全面的如化容易产生同时在低频情况下液体受到的压缩和舀万福下万雇酗鬓瞬磷嚎翼襄哆、播床桑稀疏作用有更长的时间间隔较大的尺寸频段巍使气泡在崩溃前能生长到最好是在清洗过程中液体静止不流动这时泡的生长和闭合运动能够充分完成如果清洗液的流速过快增高空化强度一有利于清洗作用日了目前贝有超声波清洗机的工作频率根据清洗对象大致分为三个些空化核会被流动的液体带走有些空化核则在没有达低频超声清洗高频超声清洗一到生长闭合运动整过程时就离开声场因而使总的空化一和兆赫超声清洗以上强度降低在实际清洗过程中有时为避免污物重新粘附低频超声清洗适用于大部件表面或者污物和清洗件表面在清洗件上清洗液需要不断流动更新此时应注意结合强度高的场合清洗件表面空化噪声大频率的低端空化强度高易腐蚀而且清洗液的流动速度不能过快果也有较大的影响以免降低清洗效果不适宜清洗表面光洁度高的部件日被清洗件的声学特性和在清洗槽中的排列对清洗效吸声大的清洗件左右的频率日在相同声强下产生宜清如橡胶布料的空化泡数量比频率为时多穿透力较强空化噪声较小等清洗效果差而对声反射强的清洗件如金属件玻洗表面形状复杂或有盲孔的工件空化强度较低但璃制品的清洗效果好清洗件面积小的一面应朝声源排放排列要有一定的间距清洗件不能直接放在清洗槽尤其是较重的清洗件适合清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的场合高频超声清洗适用于计算机微电子元件的底部以免影槽底板的振动也精细清洗如磁盘驱动器读写头液晶玻璃及平面避免清洗件擦伤底板而加速空化腐蚀清洗件最好是悬挂在槽中属丝做成显示器微组件和抛光金属件等的清洗这些清洗对象或用金属罗筐盛好悬挂但须注意要用金要求在清洗过程中不能受到空化腐蚀要能洗掉微米级并尽可能用细丝做成空格较大的筐以减的污物兆赫超声清洗适用于集成电路芯片硅片及簿膜等的清洗能去除微米亚微米级的污物而对清洗件少声的吸收和屏蔽清洗液中气体的含量对超声波清洗效果也有影响损失此外在空化泡运动过程中扩散到泡中的气体没有任何损伤因为此时不产生空化其清洗机理主要空化核会增加声传播在清洗液中如果有残存气体目卜是声压梯度粒子速度和声流的作用特点是清洗方向在性强被清洗件一般置于与声束平行的方向清洗剂的选择要从两个方面来考虑空化泡崩溃时会降低冲击波强度而削弱清洗作用因此清洗液的物理化学性质对清洗效果的影响一方面要从另一方有些超声清洗设备具有除气功能在开机时先进行低于空化阂值的功率水平作振动以脉冲或间歇方式振动进污物的性质来选择化学作用效果好的清洗剂面要选择表面张力行除气然后功率加到正常清洗的功率水平进行超声清蒸气压及粘度合适的清洗剂因洗有些超声清洗设备附有抽气装置所谓真空脱气其目的同样是减少清洗液中的残存气体驻波的影响向液面传播时成驻波小为这些特性与超声空化强弱有关液体的表面张力大则不容易产生空化但是当声强超过空化阂值时有利于清洗空化清洗槽是有限空间超声波由声源泡崩溃释放的能量也大高蒸气压的液在液体和气体的交界面会反射回来而形体会降低空化强度空化而液体的粘滞度大也不容易产生驻波的特征是在液体空间的某些地方声压最这样会造成清洗不有时清洗槽特意做成因此蒸气压高和粘度大的清洗剂都不利于超声而在另外一些地方声压最大清洗响利响均匀的现象要减少驻波的影响清洗液的温度和静压力都对清洗效果有影对空化的产生有空化强度此外不规则的形状以避免驻波的形成采取扫频的工方式而是不断地移动有时在超声电源方面清洗液温度升高时空化核增加使声压最小处不固定在一个地方以达到较均匀的清洗但是温度过高气泡中的蒸气压增大会降低所以温度的选择要同时考虑对空化强度的影参考文献【侯立琪林仲茂应崇福半穿孔结构宽频带夹心换能器也要考虑清洗液的化学清洗作用每一种液体都有水较适宜的温度是此时空化一空化活跃的温度最活跃的理论分析声学学报一清洗液的静压力大时不容易产生空化影响超声清洗效果的其它因素所以在密林仲茂方启平超声波清洗一化学清洗闭加压容器中进行超声清洗或处理时效果较差沈建中超声清洗技术及其应用洗净技术【」清洗液的流动速度对超声清洗效果也有很大影响一匙洗净技术囊夔荤童缓萄摹攀潍羹奉纂
