換能器和發(fā)生器

作者：

超聲波清洗系統(tǒng)中最重要的部分就是換能器了。換能器目前有兩種類型。一種是磁性換能器，它是由鎳或鎳合金制成的。還有一種是由鋯鈦酸鉛或其他陶瓷制成的壓電換能器。

當壓電材料置于電壓不斷變化的電場中時，它就會變形。這就是所謂的“壓電效應(yīng)”。相比之下，磁傳感器是由在變化的磁場中變形的材料制成的。無論使用哪種類型的換能器，最根本的因素通常是它所產(chǎn)生的空化效應(yīng)的強度。

超聲波和其他聲波一樣，是一系列的壓力點，是一種交替壓縮和膨脹的波。如果聲能足夠強，在波的膨脹階段，液體會被推開，產(chǎn)生氣泡。而波的壓縮階段，這些氣泡在液體中瞬間破裂或內(nèi)爆，產(chǎn)生非常有效的沖擊力，特別適用于清潔。這個過程稱為“空化作用”。聲波的壓縮和膨脹根據(jù)理論分析，空化泡破裂時會產(chǎn)生超過10000p si的壓力和20000°F（11000°C）的高溫，在其破裂的瞬間，沖擊波會迅速向外輻射。單個空化泡釋放的能量很小，但每秒都有數(shù)百萬個空化泡在同一時間爆炸。累積效應(yīng)會很強，強大的沖擊力會將工件表面的污垢剝離下來，這就是所有超聲波清洗的特點。如果超聲波能量足夠大，整個清洗液中就會發(fā)生空化現(xiàn)象，因此超聲波可以有效地清洗微小的裂紋和孔洞?？栈€促進化學反應(yīng)，加速表面膜的溶解。然而，只有當某一區(qū)域內(nèi)的液體壓力低于氣泡內(nèi)的氣體壓力時，才會在某一區(qū)域內(nèi)發(fā)生空化現(xiàn)象。因此，只有當換能器產(chǎn)生的超聲波的振幅足夠大時，才能滿足這個條件。產(chǎn)生空化所需的最小功率稱為空化臨界點。不同的液體具有不同的空化臨界點，因此超聲波能量必須超過這個臨界點才能達到清洗效果。就是說，只有當能量超過臨界點時，才能產(chǎn)生空化泡進行超聲清洗