傳統(tǒng)超聲波清洗中存在的問題

一、超聲波清洗槽內(nèi)駐波的形成

超聲波清洗機(jī)的結(jié)構(gòu)，一般是將超聲波換能器，安裝在超聲波清洗槽的底部，超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換成超聲波機(jī)械能，并向水中發(fā)射，清洗槽中的超聲波在水中由槽底向槽面?zhèn)鞑?，由于空氣聲阻抗很小，水與空氣間的反射系數(shù)近似為1，那么清洗槽中的超聲波在到達(dá)水面時會全部反射回來，向槽底傳播。而向水面?zhèn)鞑サ某暡?，同反射回來向槽底傳播的超聲波會在水中相遇，兩列振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向彼此相向傳播時疊加，當(dāng)水的深度滿足一定的條件時，即水的深度為水中超聲波的半波長或半波長度整數(shù)倍時，水中的超聲波就形成了駐波，在駐波的波節(jié)處，超聲波的聲場由于疊加相消而最弱，幾乎為0，在超聲波的波腹處，超聲波的場強(qiáng)由于疊加而達(dá)到最大值。

二、傳統(tǒng)超聲波清洗存在的問題

當(dāng)前市場上的超聲波清洗設(shè)備多采用單頻率的超聲波來清洗。當(dāng)清洗槽內(nèi)清洗液高度假定為一定值時，由超聲波清洗槽內(nèi)駐波形成理論可知，超聲波清洗槽內(nèi)會出現(xiàn)清洗液內(nèi)的聲場強(qiáng)度分布不均勻，在超聲波的波腹處，容易造成易損物的損壞，而在超聲波的波節(jié)處，清洗物又得不到清洗，因而清洗液內(nèi)超聲波駐波的存在影響了對清洗物的清洗。同時，我們大家所了解的工件大小與頻率有一定關(guān)系，那么單一頻率工作的超聲波清洗機(jī)，只能清洗單一尺寸和結(jié)構(gòu)簡單的清洗物件，而實際需清洗的物件尺寸多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，單頻超聲波清洗機(jī)對此無能為力。

超聲波專家研究的主要問題

為了解決超聲波清洗中存在的問題，專家從超聲波在介質(zhì)中傳波的波動方程入手，研究問題產(chǎn)生的原因，采用雙頻超聲波清洗方式，可以極好的解決該問題，這個主要涉及到幾方面的問題：

1.夾心式壓電陶瓷換能器的設(shè)計方法、等效電路和電學(xué)性能。必須選擇適合雙頻超聲波清洗方式的兩個最佳頻率，如20KHZ-58KHZ。

2.采用單片機(jī)及軟件設(shè)計，具有頻率跟蹤功能的雙頻超聲波，能有效解決清洗槽內(nèi)由駐波引起清洗困難等問題。

3.提高夾心式壓電陶瓷換能器的電聲轉(zhuǎn)換效率，為超聲波換能器的匹配電路，并且匹配的電感量。

4.測試超聲波在液體中的傳播時的聲場場強(qiáng)，解決實際使用中液體的聲場場強(qiáng)測試問題。