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超声波清洗机原理图_超声波清洗机电路图_超声波清洗机结构图

时间:07-18 来源:电子发烧友整理 点击:

  自动洗碗机开始走进寻常百姓家,超声波清洗机的应用越来越多,随着科技越来越发达,人类不断的在进步。清洗行业也不断发展,越来越多的行业和企业运用到了超声波清洗机。超声波清洗机广泛应用于表面喷涂处理行业、机械行业、电子行业、医疗行业、半导体行业、钟表首饰行业、光学行业、纺织印染行业、其他行业等等。

  一、超声波清洗机原理

  超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用,使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。简单点来说,超声波清洗机是通过超声波振子的振动而产生的很多小气泡,当无数的小气泡同时爆炸时而产生的力量来清除工件表面的污垢。

  超声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。空化泡的扩大以及爆裂(内爆)气泡是在液体中施加高频(超声频率)、高强度的声波而产生的。因此,任何超声清洗系统都必须具备三个基本元件:盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。



超声波清洗机结构图
 

  1.超声波发生器 由电源变压器及整流系统、振荡器、推动级、功率放大器及输出变压器等组成。

  2.清洗槽 由不锈钢槽、复合换能器和匹配电感组成。换能器枯合于不锈钢槽底部,不锈钢槽与箱架之间垫有减振装置。

  3.箱体 面板上装有电流表、电源开关、输出插座、频率相功串调节旋钮;其后面装有电源进线插座及保险管。

  二、超声波清洗机原理-----超声波清洗机电路图

  1.超声波清洗机主要由超声波发生器、超声换能器和清洗槽组成,超声波发生器将50Hz的交流电转换成超声频电震荡信号后,通过电缆输送给超声换能器。清洗槽是盛放清洗液和被清洗零部件的容器。

  2.参数设定:为了实现超声波清洗的高效率,应当选择最佳的声强、频率及清洗槽声场分布等参数。工作频率选在20-50KHz之间。低频声波的空化气泡大、数量少,易于清洗较粗糙物品。高频声波空化气泡小、易于清洗精细且形状复杂的物品。清洗液采用碳氢清洗液,碳氢清洗液具有以下特点:清洗性能好,蒸发损失小,无毒,材料相容性好,不破坏环境,价格便宜。

  清洗机结构示意图 与震荡-放大型超声波发生器结构框图

  a振荡器电路

  采用开关稳压块TL494构成的振荡器,振荡电路如下

  将TL494的5脚(CT)和6脚(RT)接定时元件电阻R和电容C,即可起振,振荡器工作频率由下公式的相关因素决定:

  振荡器输出方波的占空比是换能器产生的超声波强度的决定因素。通过给TL494的4脚加一定的直流电压就可实现占空比调整。

  定时元件友电容C、电阻R1和电位器R2构成,调节电位器R2即可实现频率的调整。本机供电电源为12V,采用的是推挽工作方式。电阻R3(10KΩ)和电位器R4(10KΩ)构成分压电路,死区时间控制端的电位应界于2.5-5V之间。调节R4亦可实现超声波的强度调节。

  b功放匹配电路

  电路由两个VMOS功率场效应管2SK791构成,具有线性度高、频率响应好、开关速度快等优点,是理想的开关元件,但其关断特性在电流过小的情况下并不理想,下降沿有拖尾。功放电路如下图:

  c高频驱动和匹配电路

  为保证超声发生器与换能器振动系统高效安全工作,匹配电路是必不可少的。包括:调谐和阻抗变换。调谐匹配电路改善发生器与换能器之间的耦合过程,以便功率高效率传输给换能器。为了减少匹配电路本身的功率损耗,必须采用电感和电容等储能元件。匹配电路也会影响换能器的振动特性。如下图所示:

  三、超声波清洗机原理---注意事项

  a清洗介质采用超声波清洗,一般有两种清洗剂:化学清洗剂和水基清洗剂。清洗介质是化学作用,而超声波清洗是物理作用,两种作用相结合,以对物体进行充分、彻底的清洗。一般家庭里用水就可以了,想洗得更干净,更彻底就加点洗洁精、洗衣液等;然而企业里看对清洗物的脏污程度,加入化学清洗剂量的选择,有助于充分、彻底的清洗。

  b功率密度超声波的功率密度越高,空化效果越强,速度越快,清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的物体,采用长时间的高功率密度清洗会对物体表面产生"空化"腐蚀。

c频率超声波频率越低,在液体中产生空化越容易,作用也越强。频率高则超声波方向性强,适合于精细的

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