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                超声波清洗机基本设备构成与分类

                发表日期:2015-08-17??? [0人阅读]

                一、设备的基本构成

                起声波清洗设备主要由三部分组成,即超声电源,也称为超声频电(功率)源、超声换能器和清洗槽金辉彩票平台注册,如图1-1所示。

                超声波清洗设备基本构成示意图

                (1)超声频电源将工业电转换成超声频电能金辉彩票平台注册;超声换能器是将超声频电能转换成同频率的机械振动金辉彩票平台注册,并通过清洗媒液向清洗工件辐射超声波,达到清洗的目的金辉彩票平台注册。清洗槽是盛清洗媒体的容器,它可以是单槽也可以由多个单槽组合成连续的生产线。

                超声波清洗的辅助设备因清洗媒体的不同而有所差别金辉彩票平台注册。清洗媒体为水基清洗液剂,一般在清洗槽内安装电加热器。加热可大大提高超声波的清洗效率。别一类超声波清洗的好东媒液为有机溶剂,如酮、二氯甲烷、还需有冷凝器、油水分离器及过滤回收有机溶剂的装置金辉彩票平台注册。现在,市场上供应的绝大部分是应用水基清洗媒液的超声波清洗设备金辉彩票平台注册。

                (2)超声频电功率源

                超声频电功率源是一将工业用电转换成超声频电功率的输入装置,又称超声电源金辉彩票平台注册。早期的超声电源都用电子管器件金辉彩票平台注册,体积大效率低,目前已被晶体管替代金辉彩票平台注册。利用晶体管可制成效率高、功率大金辉彩票平台注册、体积小的超声电源。超声电源可分为振荡放大型和逆变型两种类型金辉彩票平台注册。振荡放大型由振荡器、放大器和匹配电路组成金辉彩票平台注册金辉彩票平台注册。振荡器产生一定频率的信号以便推动放大器。放大器是将振荡信号放大而达到一定的功率输出。匹配电路就是通过对输出变压器进行阻抗匹配,和通过外加电感器调谐金辉彩票平台注册,使换能器获得最大的电功率金辉彩票平台注册。

                逆变型的超声电源常用可控硅逆变电路,利用电脉冲触发可控硅元件导通,再利用换向电容使流过可控硅的电流反向来关断金辉彩票平台注册金辉彩票平台注册,以超声频率使可控硅交替地导通和关断,使直流电逆变为超声电能。由于可控硅元件的开关速度受限制,这类电源工作频率一般低于20kHz。

                (3)超声波换能器

                超声换能器有两种类型,一类是磁致伸缩型金辉彩票平台注册;另一类为电致伸缩型金辉彩票平台注册,又称压电式换能器金辉彩票平台注册。磁致伸缩型换能器是利用某些铁磁体(如纯镍、镍钴合金及铁氧体)材料的磁致伸缩效应制成的。当高频电流通过线圈时,铁磁性铁芯中的磁场强度发生周期性变化,铁芯长度作周期性伸缩变化,而激发出超声波。由于使用镍和镍钴合金作铁芯的造价贵,而且制成的换能器的电声率较低,日前很少采用金辉彩票平台注册。用铁氧体做成的磁致伸缩换能器机械强度低,使用寿命短,因而较少被应用。

                电致伸缩型即压电换能器是应用最广的换能器金辉彩票平台注册金辉彩票平台注册。这种换能器具有电声效率高,造价便易,而且便于制造成不同的结构,以适应不同的清洗要求金辉彩票平台注册。

                压电式换能器是用压电材料(如锆钛酸铝、钛酸钡等〕制成的金辉彩票平台注册。其换能原理是由这些压电材料的特殊电学性能所致金辉彩票平台注册。当压电材料受到外部应力作用时,处于压缩状态或伸长状态时会形成电压,称为压电效应。而在这些材料的两端加电压时,它又会产生拉伸缩的机械振动,称为递压电效应。当外部加有交变电压时,它就会产生压缩式伸张的连续变化,并产生超声波。图1-2是压电式换能器产生超声波的示意图。

                电压式换能器发生超声波示意图

                图1-2 电压式换能器产生超声波示意图

                (a)没有外加电压时金辉彩票平台注册;(b)上接电源的正极○+下接电源负极○-时;

                (c)上接电源负极○-下接电源正极○+时金辉彩票平台注册;(d)外接40kHz交流电源时

                (4)超声波清洗槽  超声波清洗槽最基本的要求是透声。工业上一般都应用既透声又耐腐蚀的不锈钢制造,如304金辉彩票平台注册、316不锈钢金辉彩票平台注册。其厚度为1.5~3mm之间金辉彩票平台注册,过厚会影响声的辐射,过薄自然强度不够。同时,为避免超声空化对槽壁产生空化腐蚀金辉彩票平台注册,要求槽壁不锈钢要平整并抛光金辉彩票平台注册。尤其是粘有换能器的辐射板,不能有伤痕。在使用中要防止工件划伤。

                换能器的电功率也有设计要求。辐射板所承受的电功率强度一般低于1.5W/cm2金辉彩票平台注册,大多数应在0.5~1w/cm2之间。过高的强度会加速辐射板表面的空化腐蚀。同时由于过剧烈的空化所产生的气泡会影响能量传递金辉彩票平台注册,使远离辐射面的液体空间的声强变弱,而达不到均匀清洗的目的金辉彩票平台注册。

                二金辉彩票平台注册、分类。超声波清洗机主要根据设备复杂程度和应用领域来分类,一般分为单式金辉彩票平台注册、组合式金辉彩票平台注册金辉彩票平台注册、生产线式和浸入式。

                ①单缸式超声波清洗机、主要用于小批量的物件的清洗,同时,对于清洗物件的要求不高,不需要进行预处理等工作。

                ②组合式超声波清洗机。结构较单缸式清洗机复杂,主要是集中了浸泡金辉彩票平台注册、清洗和漂洗等功能金辉彩票平台注册。它的特点是有一定集成度金辉彩票平台注册,清洗效果比单纯的超声波清洗好一点金辉彩票平台注册。适用于有较高要求的清洗部件金辉彩票平台注册,如汽车发动机零件、中小型电器零部件装配前的预处理等。

                ③生产线式超声波清洗机。这种超声波清洗机己经超出了一般清洗机的概念,而成为一种大的流水生产线式的清洗过程。它可以集成各种外加设备,集浸泡、水漂洗金辉彩票平台注册、超声漂洗金辉彩票平台注册金辉彩票平台注册、去离子水喷洗、烘干等功能于一身。主要用于满足大型机械设备零件、钢板等体积大、批暴大的清洗要求金辉彩票平台注册。

                ④投入式超声波清洗机。投入式清洗机主要指的是超声换能器的放置方式金辉彩票平台注册。主要是因为它的换能器是单独的结构,并不与清洗缸连在一起,而是可以根据需要放入一个具休地方,以满足不同的清洗需要。

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