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家用型超声波清洗机设计过程中的几个关键点

作者: admin 时间:2020-08-15 来源:未知
摘要:家用型超声波清洗机具有自动化程度高、安全性高、能耗低的特点。...

 家用型超声波清洗机具有自动化程度高、安全性高、能耗低的特点。超声波及其清洗的原理与特点,并重点介绍了家用型超声波清洗机设计过程中的几个关键部分的设计原则,详细设计了清洗槽、超声波发生器、超声波换能器及控制系统。通过超声波清洗实验得出草莓的最佳清洗频率为40 kHz。

 传统的喷淋式、毛刷式、滚筒式等结构形式的清洗机还存在着洗涤对象局限大、无消毒杀菌作用、容易形成清洗死角、对清洗对象损伤率高、耗水耗电等诸多不足。超声波清洗机有自动化程度高、安全性高、能耗低并且对果蔬污染少的特点,是清洗机发展的一个新方向。

 一、超声波简介超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波。在液体中,当声波的功率足够大,液体受到的负压力足够强时,介质分子间的平均距离就会增大并超过极限距离,从而将液体拉断形成空穴,在空化泡或空化核激烈收缩并崩溃的瞬间,可以产生局部的高温高压环境,即形成超声空化现象,空化现象包括空化核的形成、成长和崩溃过程。

 二、超声波清洗的原理与特点超声波对浸入液体中的物体表面的清洗作用主要是通过超声波的“空化’,f乍用来实现的,清洗效果和超声波在液体中产生的“空化”强度有密切关系。当超声波振动在液体中传播的声波压强达到O.1 MPa时,超声波的功率密度约为O..35 W/cm2时,其在液体中传播的压强峰值就可以达到负压,但实际上是无负压存在的,因而在液体中会产生一个很大的力,将液体分子拉裂成真空或非常接近真空的空洞,即空化核。此空化核在信号电压(或超声波压强)值下一个半周达到最大时,由于周围压力的增大而被噩碎,此时液体分子激烈碰撞产生非常大的冲击力,将被清洗物表面的污物撞击下来,这种由无数细小而密集的气泡破裂时产生冲击波的现象被称之为“空化”作用。超声波空化作用会破坏污物与被清洗件表面的吸附,使它们分散在清洗液中。因此,凡是清洗液浸到,空化作用产生的地方都有清洗作用,而不受被清洗物表面形状的限制。

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