超声波清洗技术及应用

 超声波是频率在人耳听觉范围上限(16kHz～20kHz)以上的声波,超声波因其频率高、方向性强、穿透本领大,尤其是在液体中能产生空化现象等特点,已被广泛应用到许多领域。超声波应用技术甚多,主要分为检测超声、医学超声、声表面波、功率超声及高频超声等,超声波清洗技术(以下简称“超声清洗”)是功率超声应用最广泛的一种。超声清洗有时被称“无刷清洗”,把工件放入超声清洗机中,无需任何刷、搓、滚动等清洗动作,污物“自动”从工件表面脱落,一会儿就干净如新,看起来非常神奇,那么,它究竟是怎样清洗的呢?     

CQQ-1型超声汽相清洗机

上海超声波仪器厂最新研制成功的CQQ-1型超声汽相清洗机是一台新颖的清洗设备,它在超声清洗基本功能上采用了目前最理想而又广泛使用的三氟三氯乙烷及其共沸物作为清洗液,该清洗设备既具有汽相清洗特性,又有超声清洗优点,是目前世界上较流行而又普遍使用的清洗设备。它具有快捷和有效清除人工或机械难以去掉污垢的能力,因此,CQQ-1型超声汽相清洗机的问世,将成为电子元器件、精密机械、光学、     

晶体管超声波发生器的研制

本文在分析超声波发生器现状的基础上,提出了研制晶体管超声波发生器应引起重视的几点原则,并着重介绍了按此原则研制完成的超声波发生器。同时,又对用这种发生器作为基本单元所构成的二种程式的超声波发生器的原理框图和试验结果作了简述。这类发生器配套而成的超声设备的可靠性和效率问题,在文末亦作了初步的讨论。     

功率超声与清洗技术

 超声波是物理学的一个分支,它是指频率在２０ｋＨｚ以上的声波．由于它具有良好的束射性、很高的强度和很强的穿透能力等特点,所以应用十分广泛．超声波的应用可以分为两大类：一类是检测超声;另一类是功率超声．检测超声是利用超声波的性质来对物质进行各种检验和测量,如Ｂ超、流量和液位测量等;而功率超声则是利用超声波振动形式的能量使物质的一些物理、化学和生物性质或状态发生改变。利用超声波进行清洗,是功率超声一种最广泛的应用,它起始于五十年代初,其特点是清洗速度快、质量高、易于实现自动化．特别适用于清洗表面形状复杂的工件,如对于精密工件上空穴、狭缝、凹槽、微孔及暗洞处,通常的洗刷方法难以奏效.     

超声波聚能器的理論、設計和应用

一、引言历史証明,大功率超声波应用的发展过程,实际上是超声輻射强度的发展过程。三十多年来,人們一直在为提高超声波发生器的功率而努力。各种超声波发生器所发射的超声强度,都有一定的限度。这是由于换能器材料底电磁性貭有一定的飽和值,有一定的机械强度或疲劳强度,以及大功率发     

流体动力式超声与槽式超声提取黄芩的比较

目的:比较两种超声发生器对化学反应的促进作用。方法:首先用碘释放测量法进行实验,分别用气哨式流体动力式超声发生器和槽式超声清洗仪处理碘化钾溶液,采用分光光度法测定碘化钾溶液的吸光度。随后分别用流体动力式超声与槽式超声提取黄芩,采用高效液相色谱法测定黄芩苷含量。结果:经流体动力式超声发生器和槽式超声清洗仪处理的碘化钾溶液的吸光度分别为0.990和0.498。以水为溶剂用流体动力式超声提取黄芩,黄芩苷含量显著高于槽式超声。结论:流体动力式发生器(每升能耗0.0156kwh)的空化效应高于槽式超声清洗仪(每升能耗0.0148kwh)。     

超声波清洗设备的目前发展方向

超声波清洗设备的发展方向目前有二个：一个是从单缸机到多缸机或自动化的超声清洗生产线;另一个是,从低频超声清洗机到高频超声清洗机。     

超声波清洗工艺小结

我们在清洗光学零件时,使用一台自制的八槽圆链自动超声波清洗机。此台清洗机主要利用超声波技术空穴原理及各种清洗液对污物的溶解能力,即利用机械化学作用来清洗各科光学零件上附着的污物。我们开始使用八槽超声波清洗机清洗光学零件时,碰到一些问题。例如对光学零件非抛光面上附着的氧化铈不易清洗掉,后在北京日用化学研究所和天津轻化所的大力帮助下,经过多次试验,终于解决了氧化铈的清洗问题。还有使用的三氯乙烯清洗液毒性较大,危害工人     

VMOS大功率器件超声波清洗机系列产品试制成功

北京市新技术产业试验区的金星超声波应用技术研究所最近完成了VMOS大功率管超声波发生器及VMOS超声波清洗机。。其超声波功率从150W至1000W,频率为35KC和28KC,构成了新型的超声波清洗机系列。VMOS功率器件与晶体管比具有高开关速度、低开关损耗,低拖尾电流、对温度不敏感、无二次击穿,栅极电压激励所需信号功率小等优点,这使得VMOS超声波清洗机发生器可靠性高、效率高、体积小、重量轻。采用大功率VMOS器件制做超声波清洗     

基于超声雾化的溴化锂水溶液发生过程特性分析

针对传统溴化锂吸收式制冷系统中发生器的发生过程效率过低的问题,从提高发生效率的角度,提出一种超声波雾化溴化锂溶液来增大气液接触面积的新型发生器。基于能量与质量守恒方程,构建了超声波雾化溴化锂溶液的数学模型,探讨了不同影响因素对新型发生器内发生效率等重要参数的影响。比较分析了新型发生器与传统发生器在吸收制冷系统中的制冷量和制冷系数,理论上验证了该技术应用的可行性。研究结果表明:超声波雾化技术应用于发生器,在消耗微小能耗的情况下可获得更高的系统能效。所给定工况下,雾化液滴直径为43.22μm,雾化高度为0.63 cm,发生器内传质系数增加率可以达到4.75%;新型发生器的吸收制冷系统的制冷量和制冷系数分别较传统发生器提高了33.21%和31.33%。     

超声波显像管振动清洗机的研制

本文介绍一种无需任何清洗液且有别于常规超声波清洗机理的超声波显像管振动清洗机。从理论上分析说明超声波干振动清洗的机理和方法，阐明各超声参量的选取标准和超声振动系统中应注意的问题。     

160kHz超声协同臭氧蔬果药残降解仪的设计与乙酰甲胺磷降解实验*

针对现有超声协同臭氧降解农药的研究多集中在20kHz至50kHz的频段内,而效果一直不够理想,以及目前民用的超声协同臭氧蔬果药残降解装置较少的问题,设计了一种160kHz超声协同臭氧蔬果药残降解仪。超声波发生器采用SG3525芯片驱动半桥式功率放大电路,并运用小范围扫频技术。臭氧发生器使用市场上量产的小型臭氧机。本文利用该降解仪进行了乙酰甲胺磷农药降解实验,对160kHz超声波协同臭氧的农药降解效果进行了初步研究,结果表明仪器对降解乙酰甲胺磷有效。     

激光激发超声波的新方法研究

介绍了激光激发超声波的原理,分别给出了热弹机制和烧蚀机制下的纵波和剪切波理论波形;基于排列因子作用,提出了一种新型激光激发超声波的方法——激光定相位排列激发超声波,激光源经过定相位排列后,在某一方向上产生的超声波幅度比传统单一源产生的超声波幅度要强很多,采用此种方法,可实现对超声信号方向和强度的有效激发控制,对下一步的超声无损检测有非常重要的意义;结合实际给出了该方法的实现方式.     

双爆磁压缩发生器驱动单调制器产生双脉冲实验研究

 爆磁压缩发生器常用来驱动脉冲调制器,在二极管上产生高功率短脉冲。进行了两个100 kA动态级联型爆磁压缩发生器延时驱动一台由脉冲变压器和脉冲形成线构成的脉冲调制器的实验。两个爆磁压缩发生器由延时起爆器延时20 ms起爆并用熔断丝进行相互电隔离,在负载二极管上产生了间隔约20 ms、功率大于20 GW的两个脉冲。实验表明：用更多的爆磁压缩发生器驱动单台脉冲功率调制器产生多脉冲的方案是可行的,该方法可用于大功率重频加速器中脉冲功率器件的电恢复性能测试。     

超声波的生物物理学效应及其作用机理

 超声波是指频率高于20kHz的机械波。超声波的应用,在世界上仍然是一个较新的研究领域。19世纪末,科学家逐渐知道了超声波的某些基本性质,直至本世纪初,法国物理学家朗之万（P.Langevin）才开始将超声波应用于实际。他于1917～1918年,用超声技术探测德国潜水艇,获得成功。1927年,德国的一些科学家开始致力于超声波的生物学作用研究,其后一年,即试验用超声波治疗慢性耳聋;1938年起,德国医生逐渐用超声波治疗坐骨神经痛、神经丛炎、肌肉痛等,取得效果;1942年,还试用超声波作脑部探查。1949年召开了第一次国际医学超声会议,超声波从此在医药学的各个领域都有应用,并取得飞速发展,产生了超声     

超声清洗的国内概况

超声技术的发展是从第二次世界大战后开始的,功率超声(首先是超声清洗和去污)是五十年代后寸发展起来的,以后逐渐应用于其它方面,如超声焊接、处理、加工……等等.所谓超声,其下限频率是不严格的,国内一般是从16千赫开始,至于上限则随技术的发展而不断提高,现在已能产生核赫级的超声波了.不过超声清洗及其在液体中的处理,一般不超过50千赫,其功率密度通常在每平方厘米零点几瓦到几十瓦之间. 近几年来国内科学技术的发展,特别是电子技术的进展,推动了超声技术的发展和应用,使超声清洗在工业、农业、医疗卫生、国防及科研等各个领域得到广泛采用,并逐渐向纵的方面发展,如超声乳化、分散、凝聚、破坏边界、除气脱泡、灭菌消毒等.由于涉及的面很广,而了解掌握的情况不多,故仅就近年来国内的情况,作一简单介绍.     

多超声协同的溴化锂溶液空化气泡动力学特性

超声空化有助于强化盐溶液沸腾传热过程.为改善溴化锂水溶液在真空条件下的发生效率,提出了多超声协同强化吸收式制冷系统的溴化锂水溶液发生过程方法.构建了多超声协同的气泡动力学数学模型,探讨了不同因素对溶液空化特性的影响.通过搭建超声波强化发生器内溶液传热过程的试验台,对理论结果进行了可行性验证.研究结果表明:多超声协同相比单振子对真空发生器内溶液空化特性的影响,具有更明显的强化作用;频率为25 kHz,总超声功率为60 W时,双超声振子和单超声振子的系统发生率较无超声时分别提高了10.26％和5.69％,超声强化传热效率随着溶液浓度的增加而减弱.     

驻波法测量声速实验中的非完全驻波

用驻波法测量声速是大学物理实验中普遍采用的实验.如图所示,超声信号发生器的功率输出电信号加在压电陶瓷换能器A上,使其因逆压电效应成为超声波发生源,发出的一束声波在空气中传播到换能器B.如发射面和接受面相互平行,就使一部分超声波被接受面反射回去.     

基于光纤光栅传感的金属薄板超声探测

搭建了光纤光栅检测超声应力波系统,并阐述其工作原理,以动态应变与光纤光栅中心波长漂移量间关系为基础,推导得出输出电压与板中应变成线性关系.采用超声信号发生器发射28kHz的脉冲信号激励超声振子,通过有机玻璃楔形块将激励传递至5052铝合金薄板产生超声应力波,并利用光纤光栅应变传感器对其进行探测.在板上开一98mm长裂缝,测得超声应力波中出现新的波包,通过计算损伤前后新增波包到来的时间差确定裂缝位置,所测结果与实际位置偏差为2.7mm.该实验表明光纤光栅可代替超声探头来实现对低频超声波的探测.     

光学元件超声清洗工艺研究

系统开展了光学元件超声清洗工艺的实验研究。通过研究超声清洗剂、清洗温度等工艺参数的优化,找到了能够有效祛除元件表面无机污染物和有机污染物的较佳超声清洗工艺,且超声清洗没有对光学元件表面产生损伤,清洗后的光学元件接触角小于6,并不残留大于1 m的颗粒,超声清洗对光学元件表面污染物的祛除能力远胜于手工清洗。