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。超声波在沙发制造行业中可用于沙发皮的切割、缝制等过程。广西超声波处理设备
超声效应:当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生变化,从而产生一系列力学的、电磁学的超声效应,包括以下两种效应:
①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化。
②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡而不断长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产***光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。 广西超声波处理设备超声波在家具制造行业中可用于木材的切割、雕刻等过程。
超声在介质中前进时所产生的效应。(超声在介质中传播是由反射而产生的机械效应)它可引起机体若干反应。组织细胞内物质,由于超声的细微按摩,使细胞浆流动、细胞旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用,也称为“内按摩”,这是超声波***所独有的特性,可以改变细胞膜的通透性,刺激细胞半透膜的弥散过程,促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态,改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化,导致细胞的功能变化,使坚硬的结缔组织延伸,松软。超声波的机械作用可软化组织,增强渗透,提高代谢,促进血液循环,刺激神经系统和细胞功能,因此具有超声波独特的***意义。
影响清洗因素
清洗介质:采用超声波清洗,一般有两类清洗剂即化学溶剂和水基清洗剂。清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,依对物件进行充分、彻底的清洗。
功率密度: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。
超声频率:适用于工件粗、脏、初洗,频率高则超声波方向性强,适合于精细的物件清洗。
清洗高温:一般来说,超声波在30℃~40℃时的空化效果比较好,清洗剂也不是温度越高,作用越***,有可能会高温失效,通常超声波在超过85°C时,清洗效果已变差。所以实际应用超声波清洗时,采用50°C~70°C的工作温度。 超声波处理可以用于金属、塑料、陶瓷等各种材料的加工。
工业自动化控制
利用声波反射、衍射、多普勒效应,制造超声波物位计、超声波液位计、超声波流量计等。
超声波提取生物纳米(超声波化学合成法)
超声波化学反应中,起关键作用的是声波的空化效应,在超声波的辐照过程中,在液体里将发生空化气泡的形成,长大和崩灭,当空化气泡崩灭时产生一个覆盖着的强压力脉冲,产生许多独特的性质,例如产生高达5000K的高温,大于200Mpa的压力,以及高达1010K/p的降温速度,这就是超声波化学合成的能量来源,Kcap,Okitso等将0.5um的oAl1/O3粉末加入到PdLN.2N3Cl.3H20溶液中,再加入一种对Pd2,还原起促进作用的规类,然后用20Khz的超声波辐照,在Al2O2表面合成出10nm左右的Pd纳米粒子。 超声波在液体中传播时,会产生微小的气泡,这些气泡在破裂时会产生高温高压的能量。广西超声波处理设备
随着科技的发展,超声波处理技术将会越来越成熟和完善。广西超声波处理设备
比拟完善的超声波发生器还应有反馈环节,主要提供二个方面的反馈信号:***个是提供输出功率信号,知道当发生器的供电电源(电压)发生变化时.发生器的输出功率也会发生变化,这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小,导致清洗效果不稳定.因此需要稳定输出功率,通过功率反馈信号相应调整功率放大器,使得功率放大稳定。超声波清洗设备是以超声波作用于清洗工件,使得附着在工件上的颗粒、油污等随超声波的机械振动而脱落或溶解或乳化等,达到洗净工件的目的从原理上说,超声波清洗设备中**局部应该是超声波的作用。
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