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超聲波清洗效果與溫度變化的測試

時間:2021-05-29    點擊: 次    來源:網(wǎng)絡(luò)    作者:高永慧 - 小 + 大

超聲波清洗效果與溫度變化的測試

超聲清洗機是由超聲發(fā)生器、清洗槽、換能器三部分組成,清洗槽由厚度為2. 0 mm 不銹鋼板拼制焊接而成, 其容積為59. 9×39. 8×30.2cm3超聲波換能器的主頻為28 KHz, 用強力膠把它固定在清洗槽的底面,超聲發(fā)生器發(fā)射頻率為28 KHz 的正弦波,發(fā)射功率1200W,啟動工作時, 換能器發(fā)射超聲波, 超聲波穿過清洗槽的底面向清洗液發(fā)射超聲, 在清洗液中形成一個混響場,由于超聲空化效應(yīng)使清洗液中局部產(chǎn)生高溫高壓,它們的擴散會使整個清洗液的溫度不斷升高。

清洗液采用自來水, 清洗液的溫度用溫度計在不同位置測量, 取其平均值, 每隔5分鐘記錄一次溫度計的示值, 測量數(shù)據(jù)如表。

在超聲清洗過程中, 超聲空化熱效應(yīng)也可在局部產(chǎn)生高溫,從實驗結(jié)果來看,在開始的60 分鐘內(nèi)水溫上升比較快, 上升了21.10 , 平均每分鐘溫度變化0. 35 ℃,隨后的60分鐘, 溫度上升比較緩慢, 升高約3. 90 , 平均溫度升高0.07 / min。120 分鐘以后, 水的溫度基本上不變, 這主要是水與周圍環(huán)境產(chǎn)生熱交換的原因。整個清洗過程中, 超聲波空化的熱效應(yīng), 使水在原有溫度的基礎(chǔ)上升高25 ℃。

清洗液的水溫度升高, 是有利于空化核產(chǎn)生的, 在聲壓負半周的作用下, 空化核迅速膨脹, 可達到原來尺寸的數(shù)倍, 繼而在聲壓正半周時, 受壓縮突然崩潰而裂解成許多小氣泡, 構(gòu)成新的空化核, 同時伴隨著超聲波和高溫的產(chǎn)生, 破壞不溶性污物使它們分散在清洗液中, 從而達到清洗工件的目的。

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