工作原理:
粉碎不溶固体(或液体)的物理机制认为是超声波空化作用的一种效果。超声波空化效应是指在强超声波作用下,液体内会产生大量的气泡,小气泡将随着超声振动而逐渐生长和增大,然后又突然破灭和分裂,分裂后的气泡又连续生长和破灭。这些小气泡急速崩溃时在气泡内产生了高温高压,且因气泡周围的液体高速冲入气泡而在气泡附近的液体中产生了强烈的微射流,也形成了局部的高温高压,从而产生了粉碎、乳化作用。空化过程受超声波频率和强度的影响,其中空化的出现,在很大程度上取决于液体悬浮未溶解气体的存在,气体的存在似乎起到了催化剂作用。在一定的压力下,空腔的形成在一定程度上取决于发展时间和超声频率。超声波乳化过程**了对立过程之间的竞争。因此,有必要选择合适工作条件和频率,以便乳化效应占主导地位。 超声波乳化设备通常由超声波发生器、变幅器、功率放大器、电源等组成。广东智能超声波乳化调试
国际方面
相比于红外线和紫外线等光学方法,超声波的起步较晚,只有短短不到100年的历史。自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法,从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
1922年,***提出超声波的定义,超声波成为一个全新的概念,德国出现了首例超声波***的发明专利;
1939年发表了有关超声波***取得临床效果的文献报道。
20世纪40年代末期超声***在欧美兴起,直到1949年召开的***次国际医学超声波学术会议上,才有了超声***方面的论文交流,为超声***学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表,超声***进入了实用成熟阶段。 湖南超声波乳化设备超声波乳化的过程可以通过调节声波强度和时间来进行控制。
超声功率是控制乳液乳化效率的主要因素之一。随着超声功率的增加,分散相的液滴尺寸会减小。但是,当功率输入大于200 W时,较小的乳液液滴会聚集成较大的液滴。这是因为在这些条件下会产生大量空化气泡,极高的能量密度,液滴浓度增加以及液滴之间的碰撞率很高。因此,在超声乳化过程中确定比较好功率非常重要。随着均匀化时间的延长,小液滴的产生也随之增加。在相同的能量密度下,可以比较两种乳化技术,以检查它们在稳定乳液形成中的效率。
超声波的几个主要参数:
波长:在20℃的空气中,λ≤2cm(在实际应用中因为效果相似,通常把λ≤3.4cm,即f≥10KHz的机械波也称为超声波)
波速:在20℃的空气中,v=343m/s,在液体中速度更快,在固体中速度**快
功率密度:定义式为 p=发射功率(W)/发射面积(cm²),通常p≥0.3W/cm²。在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释:超声波在液体中的机械波导致的压强达到一个大气压时,其功率密度为0.35W/cm²,这时超声波的峰值就可达到真空或负压,但实际上无负压存在,因此在液体中产生一个很大的压力,将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超声波反向达到比较大时破裂,由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污垢撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。太小的声强无法产生空化效应。 超声波乳化可以用于纺织印染行业中的染料、助剂等产品的分散和溶解。
我们把频率高于20KHz的声波称为超声波,超声波具有良好的方向性和穿透能力,特别是在水中,传播距离更远。无论是在***上、农业上还是在生活中都有广泛的应用,可以用来测速度、测距离、消毒杀菌、清洗、焊接等。
人耳能听到的超声波频率范围大概是20Hz-20KHz,超声波的频率大于人类听觉上限,因此叫做“超声波”。
超声波与普通声波一样,也具有反射、折射、衍射、散射等特点,但是超声波的波长较短,有的是几厘米,比较低可至千分之几毫米。波长越短,声波的衍射特性就越差,可以在介质中稳定地进行直线传播,因此波长较短的超声波具有很强的直线传播能力。众所周知,声音在空气中传播时,会推动空气中的粒子振动做功,而声波功率的大小表示声波做功快慢,在相同环境下,声波的频率越高功率就越大。超声波的频率大于20KHz,因此超声波的功率较高。 也形成了局部的高温高压,从而产生了超声的粉碎、乳化作用。江西直销超声波乳化
超声波乳化的效率受到许多因素的影响,如声波频率、振幅、物料性质等。广东智能超声波乳化调试
作用机理
超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面:因空化泡破灭时产生强大的冲击波,污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来、分散、乳化、脱落。因为空化现象产生的气泡,由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透,由于这种小气泡膨胀,收缩,像剥皮一样的物理力反复作用于污垢层,污垢层一层层被剥离,气泡继续向里渗透,直到污垢层被完全剥离。这是空化二次效应。超声波清洗中清洗液超声机械波对污垢的冲击。超声加速清洗剂(RT-808超声波清洗剂)对污垢的溶解过程,加速清洗过程。
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