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深析实验室超声波清洗机,品质、性价之选

点击次数:136  发布时间:2022-08-26



      实验室超声波清洗机原理是以超过人类听觉声频(20KHz)以上的波动在液体中传导。当声波在洗净剂(液体)中传播时,由于声波是一种纵波,纵波推动介质的作用会使液体中压力变化而产生无数微小真空泡,称之为 "空穴效应"(这个过程将液体中的空气杂质无上限地往液体外排除)。当汽泡受压爆破时,会产生强大的冲激能,将固着在物件死角内的污垢打散,增强洗净的洗净效果,由于超声波频率高波长短,,穿透力强,因此对有隐蔽细缝或复杂结构的清洗物,可以达到理想的洗净效果。

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      实验室超声波清洗机的构造:主要由清洗槽、超声换能器、发生器(驱动控制电路)三部分组成;其中,换能器是压电转换器件,将高频正弦电压信号转换为高频机械振动信号。它安装于清洗槽底部或侧部,这个振动信号通过槽体传递并作用于清洗介质中,清洗介质一般为液体,液体的流动性使得介质能均匀分布在被清洗物的各个部位;并将换能器的振动信号转化为空化效应,将物体表面的附着物迅速剥离,以达到清洗的目的。发生器在清洗中所起的作用是将市电转化为高频正弦电流信号,并将此信号传输与换能器,为换能器的工作提供电信号。

主要技术参数

频率:≥20KHz;

清洗介质:采用超声波清洗,一般两类清洗剂:化学溶剂、水基清洗剂等;

洗介质的化学作用,可以加速超声波清洗效果,超声波清洗是物理作用;两种作用相结合,以对物件进行充分、彻底地清洗。

功率密度:功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm2)通常≥0.3W/cm2,超声波的功率密度越高,空化效果越强,速度越快,清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的物件,采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生“空化"腐蚀。


清洗效果的因素:

1. 超声波频率—— 一般来说超声波频率趋于低频端“空化效应"增强有利于清洗附着力较强和数量较多的污物,但是由于低频率波长较长,会影响超声波清洗的均匀程度;高频端“空化效应"相对减弱降低了超声波的清洗能力但是由于高频波长较短而且渗透力强,对缝隙里的污物和细小污物具有较好的清洗效果,同时可以提高超声清洗的均匀程度,所以适用于高洗净度要求和精细清洗的对象。三频清洗则是综合了低频超声和高频超声的优点使得清洗效率和高洁净度洗净都得到兼顾。


2. 超声波功率密度——现在一般的超声波书籍和文章中采用按超声波辐射面的单位面积计算超声波功率,例如 0.3W/cm2。EIWEI认为并不合理,假设一台超声波清洗机在底部装超声波换能器,按底面积计算超声波功率是一个固定数值,但是装清洗液深度有深、浅之分,对于装清洗液深度较大时超声波功率就会明显不足。所以EIWEI认为应该按装液容积计算所需的超声波功率,即W/L超声波功率密度,一般可取16W/L,按清洗对象污物状况选择12~22W/L超声功率密度。


3. 空化阈——空化阈是使液体介质产生空化作用的低声强值。空化阈随不同的液体介质而不同,对于同一液体介质,超声频率、超声波功率密度、液体介质的黏滞性、温度、空化核的半径以及含气量都会影响空化阈值。空化阈值越高,空化效应越难发生。


4. 清洗液的温度——对于不同的清洗剂应该设定不同的清洗液温度,对于水基清洗液,据相关实验数据,50℃±5℃超声波空化效应较强。


5. 清洗剂的种类——对于具体的清洗对象选择适当的清洗剂或清洗添加剂非常重要。


6. 清洗液浓度——浓度主要对水基清洗液而言,浓度过低可能清洗效率低、洗净能力差,但是浓度过高使水基清洗液液黏滞性增强, 液体介质的黏度越大,空化阈也越高。


7. 被洗物件的结构——被洗物件结构上有管道、封闭或开口很小的内腔会影响管内、内腔的洗净程度,必要时应增加辅助冲洗装置。


8. 被洗物件的材质——超声波对橡胶、软塑料、泡沫一类的软质材质清洗效果较差,对金属、玻璃、陶瓷等一类硬质材质清洗效果较好。金属类材质又分不同的金属例如钢铁、铝、铜、铅、合金等,不同的金属采用的清洗剂和清洗工艺会有很大的不同。


9. 被洗物件的摆放方式——物件摆放方式应尽可能使超声有效传递,避免物件大面积覆盖超声波传递路径。


10. 清洗时间——被清洗物件上污物种类、附着力大小、数量、分布状况都会影响超声波清洗时间。


11. 清洗洁净度的要求——用户的洗净度要求直接影响整机清洗工艺、超声波频率、超声波功率、清洗时间、清洗剂选择等一系列参数选择。


12. 清洗数量——清洗数量直接影响清洗机尺寸、整机清洗工艺、自动化程度、超声波频率、超声波功率、清洗时间、清洗剂选择等一系列参数选择。

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