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等离子清洗机
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超声波清洗设备

超声波清洗设备无论功率大小, 基本上由清洗槽、换能器、超声波发生器三部分组成。其中大型多槽式清洗器还包括机械传动装置、清洗液回流过滤装置、温度控制装置、喷流装置和烘干设备, 如果是用碳氢化合物溶剂清洗, 则还需真空及干燥设备。超声波发生器即电源, 产生电磁振荡信号并提供能量;换能器即振板是超声清洗的关键部分, 它把发生器产生的电磁振动转换成换能器本身的超声振动, 振板将高频电能转换成机械能之后, 会产生振幅极小的高频震动并传播到清洗槽内的溶液中, 在换能器的作用下, 清洗液的内部将不断地产生大量微小的气泡并瞬间破裂, 每个气泡的破裂都会产生数百度的高温和近千个大气压的冲击波, 从而将光学零件冲刷干净。

换能器是超声波清洗设备中的主要部件, 换能器的功用是将超声波发生器输送过来的电功率转换成超声波的机械振动, 然后通过不锈钢槽体的辐射来促使清洗液也产生超声波的机械振动。电声换能器分为两种:电致伸缩换能器和磁致伸缩换能器。电致伸缩换能器又称为压电式换能器, 压电式换能器使用压电陶瓷材料 (如石英、锆钛酸铅、钛酸铋钠) 制成的, 然后把两块同极相对粘结在辐射体上。辐射体一般为与清洗槽紧密粘接的铝块, 常见的有锥体喇叭状与直棒形状。锥体喇叭状的声辐射效率比棒状的高, 即输入同样的电功率, 在清洗槽中得到较大的声功率, 而消耗在换能器上的电功率较少, 因而换能器的发热也低。当输入换能器的电功率相同时, 由于喇叭状辐射面的面积比棒状换能器大, 所以辐射面的声强较低, 与其粘结的清洗槽不锈钢板表面腐蚀小, 清洗槽的寿命延长, 所以一般情况下使用喇叭状换能器较好。

清洗槽由不锈钢制成, 用来容纳清洗液及待清洗的光学零件, 可安装加热及控温装置, 清洗槽底部粘接超声波换能器。清洗槽是有限空间, 超声波由声源向液面传播时, 在液体和气体的交界面会反射回来而形成驻波。驻波的特征是在液体空间的某些地方声压最小, 而在另外一些地方声压最大, 这样会造成清洗不均匀的现象。要减少驻波的影响有时清洗槽特意做成不规则的形状以避免驻波的形成。有时在超声电源方面采取扫频的方式, 使声压最小处不固定在一个地方, 而是不断地移动以达到较均匀的清洗。超声波清洗效果取决于空化作用, 超声波强度越大, 空化作用越明显, 清洗作用越好。另外, 根据玻璃材料的不同, 选择适当的超声波强度, 如清洗较软的蓝玻璃时超声波强度可低些。空化作用随着频率的升高而降低的。