实验室超声波清洗机换能器的选型解析
更新时间:2020-11-25 点击次数:1571次
实验室超声波清洗机主要由超声波信号发生器换能器及清洗槽组成。超声信号发生器产生高频振荡信号,通过换能器转换成每秒几万次的高频机械振荡,在清洗液(介质)中形成超声波,以正压和负压高频交替变化的方式在清洗液中疏密相间地向前辐射传播,使清洗液中不断产生无数微小气泡并不断破裂,这种现象称之为“空化效应”。气泡破裂时可形成1000个大气压以上的瞬间高压,产生一连串的爆炸释放出巨大能量,对周围形成巨大冲击,从而对工件表面不断进行冲击,使工作表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到工件表面净化的目的。
实验室超声波清洗机的换能器在低超声频段目前工业上绝大多数是采用单螺钉夹紧的夹心式压电换能器,结构上的差异主要在于辐射体形状,一种是锥体喇叭;另一种直棒形状。喇叭状换能器的声辐射效率比棒状换能器高,即同样的输入电功率,清洗槽中得到较大的声功率。而消耗在换能器上的电功率较少,因而换能器的发热也低。当输入换能器的电功率相同时,由于喇叭辐射面的面积比棒状换能器大,所以辐射面的声强较低,与其粘结的不锈钢板外表空化腐蚀小。清洗槽寿命延长,所以在一般情况下采用喇叭状换能器较好。
为进一步提高声辐射效率、展宽频带,研制出一种半穿孔结构的宽频带超声清洗换能器,这种换能器尤其在较高频段的优点更为突出。因为它可以削弱横向振动所带来的不良影响由于频带较宽,也有利于扫频清洗。如清洗较深螺孔时,宜采用高辐射声强的换能器,此时换能器的辐射体常具有尖削聚焦形状,以提高辐射面的声强。这种换能器一般不是粘结在清洗槽上,而是直接拔出液体中进行清洗。