影響超聲波清洗效果的因素有哪些？

超聲波清洗機(jī)根據(jù)清洗對(duì)象和生產(chǎn)規(guī)模的要求，其組成和結(jié)構(gòu)差別很大，可以是復(fù)雜、龐大的設(shè)備，也可以是非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。我們這里著重探討由超聲波電源、超聲波換能器和清洗槽組成超聲波清洗機(jī)的清洗效果問題。


超聲波換能器結(jié)構(gòu)的選擇對(duì)超聲波清洗效果的影響

在低超聲波頻段(20—100KHz)，目前工業(yè)上絕大多數(shù)是采用單螺釘夾緊的夾心式壓電超聲波換能器(復(fù)合換能器)，結(jié)構(gòu)上的差別主要在于輻射體(與不銹鋼板粘接的鋁塊)的形狀，其中一種是錐體喇叭，另一種直棒形狀。喇叭狀換能器的聲輻射效率比棒狀換能器高，即同樣的輸入電功率。在清洗槽中得到較大的聲功率，而消耗在換能器上的電功率較少，因而換能器的發(fā)熱也低。

當(dāng)輸入換能器的電功率相同時(shí)，由于喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大，所以輻射面的聲強(qiáng)較低，與其粘結(jié)的不銹鋼板表面空化腐蝕小。清洗槽(或浸入式換能器)的壽命延長(zhǎng)。所以在一般情況下采用喇叭狀換能器較好，為進(jìn)一步提高聲輻射效率、展寬頻帶，我國(guó)研制出一種半穿孔結(jié)構(gòu)的寬頻帶超聲波清洗換能器”，這種換能器尤其在較高頻段{40KHz 以上)，其優(yōu)點(diǎn)更為突出．因?yàn)樗梢韵魅鯔M向振動(dòng)所帶來的不良影響由于頻帶較寬，也有利于掃頻清洗。

在某些場(chǎng)合，例如清洗較深螺孔時(shí)．宜采用高輻射聲強(qiáng)的換能器，此時(shí)換能器的輻射體常具有尖削聚焦形狀，以提高輻
射面的聲強(qiáng)。這種換能器一般不是粘結(jié)在清洗槽上，而是直接插入液體中進(jìn)行清洗。

超聲波換能器在清洗槽中的分布及粘結(jié)對(duì)超聲波清洗效果的影響

目前有些超聲波清洗機(jī)產(chǎn)品，粘在清洗槽底或壁上的換能器分布過密，一個(gè)緊挨一個(gè)的排列.輸入換能器的電功率強(qiáng)度達(dá)到每平方厘米 2-3瓦，這樣高的強(qiáng)度一方面會(huì)加快不銹鋼板表面(與清洗液接觸的表面)的空化腐蝕，縮短使用壽命，另一方面由于聲強(qiáng)過高。會(huì)在鋼板表面附近產(chǎn)生大量較大的氣泡，增加聲傳播損，在遠(yuǎn)離換能器的地方削弱清洗作用。一般選用功率強(qiáng)度每平方厘米低于1.5瓦為宜(按粘有換能器的鋼板面積計(jì)算)。

如果清洗槽較深，除槽底粘有換能器外，在槽壁上也應(yīng)慮粘結(jié)換能器。換能器與清洗槽的粘結(jié)質(zhì)量對(duì)超聲清洗機(jī)整機(jī)的質(zhì)量影響很大．不但要粘牢，而且要求膠層均勻、不缺膠和不允許有裂縫，使超聲能量最大限度地向清洗液中傳輸，以提高整機(jī)效率和清洗效果。
目前在超聲波清洗機(jī)的性能方面還存在一些模糊的認(rèn)識(shí):認(rèn)為功率越大，超聲波換能器數(shù)目越多．其性能越好，價(jià)值越高，甚至以此論價(jià)．這種認(rèn)識(shí)是不全面的。如上述，換能器布得過密，功率密度過大，不但清洗效果不好，而且槽底易空化腐蝕.

超聲清洗機(jī)的效率包括兩部分．一是超聲波電源的效率．即輸入換能器的高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比;另一部分是電聲轉(zhuǎn)換效率，即進(jìn)入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比.目前我國(guó)在工業(yè)生產(chǎn)中還沒有一種簡(jiǎn)便的方法和設(shè)備來測(cè)量電聲轉(zhuǎn)換效率。各廠家所標(biāo)的超聲波清洗機(jī)的功率是含糊不清的，亟需有行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)．

在某些場(chǎng)合，例如清洗較深螺孔時(shí)．宜采用高輻射聲強(qiáng)的換能器，此時(shí)換能器的輻射體常具有尖削聚焦形狀，以提高輻
射面的聲強(qiáng)。這種換能器一般不是粘結(jié)在清洗槽上，而是直接插入液體中進(jìn)行清洗。

另一方面，目前超聲波清洗機(jī)商品所標(biāo)的功率大多是電功率而不是聲功率，如果所標(biāo)是指消耗工頻功率，

則超聲波清洗機(jī)質(zhì)量的優(yōu)劣應(yīng)該由效率來判斷。如果效率低，在同樣清洗效果時(shí)則耗電大，反而增加了用戶的費(fèi)用。超聲清洗機(jī)的效率包括兩部分．一是超聲波電源的效率．即輸入換能器的高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比;另一部分是電聲轉(zhuǎn)換效率，即進(jìn)入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比.目前我國(guó)在工業(yè)生產(chǎn)中還沒有一種簡(jiǎn)便的方法和設(shè)備來測(cè)量電聲轉(zhuǎn)換效率。各廠家所標(biāo)的超聲波清洗機(jī)的功率是含糊不清的，亟需有行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)．成和結(jié)構(gòu)差別很大，可以是復(fù)雜、龐大的設(shè)備，也可以是非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。我們這里著重探討由超聲波電源、超聲波換能器和清洗槽組成超聲波清洗機(jī)的清洗效果問題。