影響超聲波清洗效果的因素有哪些？

超聲波清洗機根據清洗對象和生產規模的要求，其組成和結構差別很大，可以是復雜、龐大的設備，也可以是非常簡單的結構。我們這里著重探討由超聲波電源、超聲波換能器和清洗槽組成超聲波清洗機的清洗效果問題。


超聲波換能器結構的選擇對超聲波清洗效果的影響

在低超聲波頻段(20—100KHz)，目前工業上絕大多數是采用單螺釘夾緊的夾心式壓電超聲波換能器(復合換能器)，結構上的差別主要在于輻射體(與不銹鋼板粘接的鋁塊)的形狀，其中一種是錐體喇叭，另一種直棒形狀。喇叭狀換能器的聲輻射效率比棒狀換能器高，即同樣的輸入電功率。在清洗槽中得到較大的聲功率，而消耗在換能器上的電功率較少，因而換能器的發熱也低。

當輸入換能器的電功率相同時，由于喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大，所以輻射面的聲強較低，與其粘結的不銹鋼板表面空化腐蝕小。清洗槽(或浸入式換能器)的壽命延長。所以在一般情況下采用喇叭狀換能器較好，為進一步提高聲輻射效率、展寬頻帶，我國研制出一種半穿孔結構的寬頻帶超聲波清洗換能器”，這種換能器尤其在較高頻段{40KHz 以上)，其優點更為突出．因為它可以削弱橫向振動所帶來的不良影響由于頻帶較寬，也有利于掃頻清洗。

在某些場合，例如清洗較深螺孔時．宜采用高輻射聲強的換能器，此時換能器的輻射體常具有尖削聚焦形狀，以提高輻
射面的聲強。這種換能器一般不是粘結在清洗槽上，而是直接插入液體中進行清洗。

超聲波換能器在清洗槽中的分布及粘結對超聲波清洗效果的影響

目前有些超聲波清洗機產品，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，在槽壁上也應慮粘結換能器。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，超聲波換能器數目越多．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.

超聲清洗機的效率包括兩部分．一是超聲波電源的效率．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．

在某些場合，例如清洗較深螺孔時．宜采用高輻射聲強的換能器，此時換能器的輻射體常具有尖削聚焦形狀，以提高輻
射面的聲強。這種換能器一般不是粘結在清洗槽上，而是直接插入液體中進行清洗。

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．一是超聲波電源的效率．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．成和結構差別很大，可以是復雜、龐大的設備，也可以是非常簡單的結構。我們這里著重探討由超聲波電源、超聲波換能器和清洗槽組成超聲波清洗機的清洗效果問題。