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2013.03.01

超聲波換能器在清洗槽中的分布及粘結問題

  目前有些超聲清洗機商品,粘在清洗槽底或壁上的換能器分布過密,一個緊挨一個的排列.輸入換能器的電功率強度達到每平方厘米2-3瓦,這樣高的強度一方面會加快不銹鋼板表面(與清洗液接觸的表面)的 空化腐蝕,縮短使用壽命,另一方面由于聲強過高。會 在鋼板表面附近產生大量較大的氣泡,增加聲傳播損,在遠離換能器的地方削弱清洗作用。一般選用功率 強度每平方厘米低于1.5瓦為宜(按粘有換能器的鋼板面積計算)。如果清洗槽較深, 除槽底粘有換能器外, 在槽壁上也應考慮粘結換能器。

  超聲波換能器與清洗槽的粘結質量對超聲清洗機整機的質量影響很大.不但要粘牢,而且要求膠層均勻、不缺膠和不允許有裂縫,使超聲能量最大限度地向清洗液中傳輸,以提高整機效率和清洗效果。目前有些清洗設備為避免換能器從清洗槽上掉下來。采取螺釘加粘膠的固定 方式,這種連接方式雖然換能器不會掉下來,但是存在許多隱患。如果螺釘焊接質量差,例如不垂直于不銹鋼板表面,則膠層不均勻,甚至有裂痕或缺膠,能量傳輸會削弱;另一方面.如果焊接不好也會影響不銹鋼表面的平整,導致加速空化腐蝕,縮短使用壽命.

  判斷粘結質量的方法之一,是在清洗槽裝水并開機工作一段時間后,測量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個換能器溫升特別快,則表明該換能器可能粘結不好.因為此時聲輻射不好,電能量大部分消耗在換能器上而發熱。另一個方法是在小信號條件下逐個測量 換能器的電阻抗大小來判別粘結質量。

  目前在超聲波清洗機的性能方面還存在一些模糊的認識:認為功率越大,換能器數目越多.其性能越好,價值越高,甚至以此論價.這種認識是不全面的. 如上述,換能器布得過密,功率密度過大,不但清洗效果不好,而且槽底易空化腐蝕.另一方面, 目前超聲 波清洗機商品所標的功率大多是電功率而不是聲功率,如果所標是指消耗工頻功率,則超聲波清洗機質量的優劣應該由效率來判斷。如果效率低,在同樣清洗效果時則耗電大,反而增加了用戶的費用。超聲清洗機的效率包括兩部分.一是超聲頻電源的效率.即輸入換能器的 高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比;另一部分是電聲轉換效率,即進入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比.目前我國在工業生產中還沒有一種簡便的方法和設備來測量電聲轉換效率。各廠家所標的超聲波清洗機的功率是含糊不清的,亟需有行業的統一標準.

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