1、清洗原理
實(shí)驗室小型超聲波清洗機是指利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對液體和污物直接、間接的作用,使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。
所謂空化作用就是超聲波以每秒兩萬(wàn)次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進(jìn)行透射。在減壓力作用時(shí),液體中產(chǎn)生“真空核群泡”的現象,在壓縮力作用時(shí),真空核群泡受壓力壓碎時(shí)產(chǎn)生強大的沖擊力,由此剝離被清洗物表面的污垢,從而達到精密洗凈目的。
超聲波在液體中沿聲的傳播方向產(chǎn)生流動(dòng)的現象稱(chēng)為“直進(jìn)流”。聲波強度在0.5W/cm2時(shí),肉眼能看到直進(jìn)流,垂直于振動(dòng)面產(chǎn)生流動(dòng),流速約為10cm/s。通過(guò)此直進(jìn)流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌,污垢表面的清洗液也產(chǎn)生對流,溶解污物的溶解液與新液混合,使溶解速度加快,對污物的搬運起著(zhù)很大的作用。
2、組成結構
實(shí)驗室小型超聲波清洗機主要由三部分組成:洗滌槽、超聲波振子和高頻電路。
洗滌槽用于盛裝洗滌液(一般使用工業(yè)純水和配套的洗滌劑)和被清洗物,通常由不銹鋼壓制而成。
超聲波振子又叫換能器,如下圖所示,用于將高頻電流變換成機械能,通常安裝在洗滌槽底部;
3、電路原理
高頻電路用于將220V市電變成40kHz左右的高頻電流為超聲波振子供電,可分為自激式和他激式。波達113T超聲波清洗機高頻電路原理如下圖所示,屬于典型的自激式振蕩器。
旋轉機械定時(shí)開(kāi)關(guān)使通電電路工作后(同時(shí)指示燈得電被點(diǎn)亮),220V交流經(jīng)RV1、C1、T1等組成的EMI電路及D7-D10整流后形成約300V直流電壓,該300V電壓經(jīng)R3、R4使Q2導通,電流經(jīng)過(guò)R3、Q2、L3和C3到地,同時(shí)L3感應的電流一方面通過(guò)L2和L1-1加到振子兩端,同時(shí)L1-2感應的電流會(huì )使Q2進(jìn)一步導通,這個(gè)正反饋過(guò)程使Q2迅速進(jìn)入飽和導通狀態(tài),伴隨著(zhù)C3充電、L3儲能不斷增加,使流過(guò)R3、Q2和L3電流不斷減小,L1-2和L1-3產(chǎn)生反相電動(dòng)勢阻止這個(gè)電流的減小,該電動(dòng)勢使Q2迅速由飽和導通轉為截止,而使Q1由截止躍變到飽和導通。
此時(shí),電流又經(jīng)過(guò)R3、C2、L3和Q1到地,同樣的道理,L3感應的電流一方面通過(guò)L2和L1-1加到振子兩端,同時(shí)L1-2感應的電流會(huì )使Q1進(jìn)一步導通,這個(gè)正反饋過(guò)程使Q1迅速進(jìn)入飽和導通狀態(tài),伴隨著(zhù)C2充電、L3儲能不斷增加,使流過(guò)R3、Q1和L3電流不斷減小,L1-2和L1-3產(chǎn)生反相電動(dòng)勢阻止這個(gè)電流的減小,該電動(dòng)勢使Q1迅速由飽和導通轉為截止,而使Q2由截止躍變到飽和導通,如此反復進(jìn)行,最終通過(guò)L2感應的40kHz左右高頻電流使超聲波振子不停的工作。
電路中,R1、R2用于泄放C2和C3中存儲的電能,以便充電結束后下一個(gè)周期電路能正常工作。R8和R9用于平分+300V電壓,使加在兩只開(kāi)關(guān)管CE極間電壓相等,D5和D6是保護兩只開(kāi)關(guān)管不會(huì )被擊穿。使用時(shí)應避免物品直接接觸洗滌槽(內膽)底部從而避免超聲波從內膽底部發(fā)射后不能充分接觸液體而導致超聲波振子損傷,另外槽內洗滌液應超過(guò)3/1,否則也易損壞超聲波振子。