เครื่องสั่นอัลตราโซนิกสำหรับเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกด้วยพลังอัลตราโซนิก 50W ~ 100W
เครื่องแปลงสัญญาณอัลตราโซนิก
เสียงที่สร้างขึ้นเหนือระดับช่วงการได้ยินของมนุษย์เรียกว่าอัลตราซาวนด์แม้ว่าอัลตราซาวนด์มักจะเริ่มต้นที่ 20 KHz แต่เครื่องแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกส่วนใหญ่จะเริ่มต้นที่ 200 KHzอัลตราซาวนด์ซึ่งมีลักษณะคล้ายคลึงกับเสียงที่ได้ยิน มีความยาวคลื่นสั้นกว่ามากและเหมาะสมกว่ามากในการตรวจจับจุดบกพร่องเล็กๆความยาวคลื่นที่สั้นกว่าเหล่านี้เป็นสิ่งที่ทำให้อัลตราซาวนด์และทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการทดสอบแบบไม่ทำลายและการวัดวัสดุ
ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่สามารถสร้างและรับการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกประกอบด้วยองค์ประกอบแอคทีฟ สำรอง และแผ่นสวมใส่องค์ประกอบที่ใช้งานคือวัสดุเพียโซอิเล็กทริกหรือผลึกเดี่ยวซึ่งแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานล้ำเสียงจากนั้นจะได้รับพลังงานอัลตราโซนิกกลับมาและแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าพัลส์พลังงานไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นจากเครื่องมือ เช่น เครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง
โดยทั่วไป backing จะเป็นวัสดุที่มีการลดทอนและความหนาแน่นสูงมาก และใช้เพื่อควบคุมการสั่นสะเทือนของคริสตัลทรานสดิวเซอร์โดยการดูดซับพลังงานที่แผ่ออกมาจากด้านหลังด้านหลังขององค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกเมื่ออิมพีแดนซ์เสียงของวัสดุสำรองตรงกับคริสตัลเพียโซอิเล็กทริก ผลลัพธ์ที่ได้คือทรานสดิวเซอร์ที่มีการสั่นสะเทือนสูงพร้อมความละเอียดที่ยอดเยี่ยมโดยการเปลี่ยนวัสดุ backing เพื่อเปลี่ยนความแตกต่างของอิมพีแดนซ์ระหว่าง backing และ piezoelectric crystal ตัวแปลงสัญญาณจะได้รับผลกระทบบ้างและความละเอียดอาจสูงกว่ามากในด้านแอมพลิจูดหรือความไวของสัญญาณ
วัตถุประสงค์หลักของแผ่นสวมใส่คือเพื่อปกป้ององค์ประกอบหัวโซน่าร์ทรานสดิวเซอร์จากสิ่งแวดล้อมแผ่นสวมใส่ได้รับการคัดเลือกเพื่อป้องกันการสึกหรอและการกัดกร่อนโดยทั่วไปในทรานสดิวเซอร์ประเภทจุ่ม แผ่นสึกหรอยังทำหน้าที่เป็นหม้อแปลงอะคูสติกระหว่างองค์ประกอบทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริกและน้ำ ลิ่มหรือเส้นหน่วงเวลา
สำหรับสภาวะภายใต้การใช้งานอุปกรณ์ทำความสะอาดอัลตราโซนิก ความเครียดล่วงหน้าน้อยกว่า 30 MPa มักจะเพียงพอต่อการปกป้องส่วนประกอบเซรามิกของหัวโซน่าร์ในทางกลับกัน หากแรงดันอัดต่ำเกินไป การสูญเสียทางกลที่มากเกินไปที่ส่วนต่อประสานเซรามิก/โลหะอาจลดประสิทธิภาพลงได้สามารถประมาณค่าความเครียดล่วงหน้าได้โดยใช้ประแจแรงบิดที่ปรับเทียบกับประจุเพื่อขันน็อตให้แน่นวิธีการวัดนี้เรียบง่ายแต่ไม่แม่นยำที่สุด ดังนั้นจึงแนะนำเป็นหลักสำหรับทรานสดิวเซอร์ของขั้นตอนการผลิต ซึ่งหวังว่าจะมีความแตกต่างระหว่างส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องน้อยที่สุดวิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการวัดความเครียดล่วงหน้าคือการวัดประจุที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบเซรามิกภายใต้สภาวะไฟฟ้าลัดวงจรตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าของหัวโซน่าร์และโวลต์มิเตอร์แบบกระแสตรงช่วยให้วัดประจุได้ง่ายขึ้นเมื่อขันสลักเกลียวแต่ละตัวให้แน่น
ในการทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ผลกระทบของขนาดและการกำหนดค่าของถังเก็บน้ำ ปริมาณน้ำ และความหนาของชั้นพันธะที่ติดตัวแปลงสัญญาณไปยังถังเก็บน้ำจะรวมกันเพื่อลดความถี่ของตัวแปลงสัญญาณลงเล็กน้อย และก่อให้เกิดการเพิ่มเติมหลายอย่าง เสียงสะท้อนแม้จะมีปัจจัยลบเหล่านี้ แต่ทรานสดิวเซอร์ที่ออกแบบมาอย่างดีซึ่งรวมอยู่ในวงจรที่ออกแบบมาอย่างดี จะทำงานใกล้กับความถี่เรโซแนนซ์
คาวิเทชั่นเกิดขึ้นเมื่อการสั่นสะเทือนของพื้นผิวทรานสดิวเซอร์ที่เชื่อมต่อกับของเหลว (โดยปกติคือน้ำ แต่อาจเป็นส่วนผสมของน้ำ / ตัวทำละลายอินทรีย์ในการทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง) เพียงพอที่จะสร้างสุญญากาศบางส่วนที่เกินความดันไอของของเหลว และเกิดฟองขึ้น ที่พื้นผิวสั่นสะเทือนคาวิเทชั่นเป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์ในการทำความสะอาดอัลตราโซนิกหรือการระเหยของของเหลว แต่เห็นได้ชัดว่าต้องหลีกเลี่ยงในการใช้งานการส่งสัญญาณที่ความดันบรรยากาศและด้วยน้ำเพียงอย่างเดียวในฐานะของเหลวที่เชื่อมต่อกันC0(บาร์) คือ:
สมการ 5.9
พีC0=(0.00025ƒ)2+ (0.045ƒ-1)
สำหรับความถี่ตั้งแต่กิโลเฮิรตซ์ถึงหลายร้อยกิโลเฮิรตซ์ (2)หากหัวโซน่าร์จมอยู่ใต้น้ำ และพื้นผิวที่สั่นสะเทือนอยู่ต่ำกว่าส่วนต่อประสานบรรยากาศ / ของเหลวหลายเมตรหรือมากกว่า เกณฑ์สำหรับการเกิดโพรงอากาศจะเพิ่มขึ้นเป็น:
สมการ 5.10
พีช=pC0+ 0.10 ชม
ที่ไหน
พีช= ธรณีประตูคาวิเทชั่นในชั้นบรรยากาศที่ความลึก h เป็นเมตร (บาร์)
พีC0= ธรณีประตูสำหรับการเกิดโพรงอากาศที่ความลึกเป็นศูนย์ (บาร์)
Cavitation (J) สามารถเริ่มต้นได้เมื่อความเข้มของเสียงที่พื้นผิวที่สั่นสะเทือน ในหน่วย W/cm2, เป็น:
สมการ 5.11
J=0.15(พC0+ 0.10 ชม.)2
ความเข้มของเสียงที่พื้นผิวสั่นสะเทือนสามารถกำหนดได้จาก: (กำลังเอาท์พุตอะคูสติกของหัวโซน่าร์) (พื้นที่ผิวของหัวโซน่าร์)อย่างไรก็ตามในการใช้งาน เนื่องจากธรณีประตูของการเกิดคาวิเทชันได้รับผลกระทบจากลักษณะของทรานสดิวเซอร์ (ความถี่ของสัญญาณ, ความยาวของพัลส์อะคูสติก, ความสม่ำเสมอของเสียง / ความไม่สม่ำเสมอของใบหน้าที่สั่นสะเทือน) และโดยสภาวะต่างๆ (ความลึกของการแช่, อุณหภูมิ, อากาศที่ละลายในน้ำ) ปริมาณของเหลว) การเกิดโพรงอากาศอาจไม่เริ่มต้นจนกว่าความเข้มของเสียงจะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เช่น ระหว่าง 0.3 (PC0+0.10 ชม.)2และ 0.4 (PC0+ 0.10 ชม.)2.
ข้อมูลจำเพาะ:
แบบอย่าง |
Z-X18 |
ความจุถัง |
53ลิตร |
ขนาดถัง |
500*350*350mm |
ขนาดหน่วย |
640*490*570mm |
ขนาดบรรจุ |
810*620*910mm |
ความถี่ |
40KHz |
พลังอัลตราโซนิก |
900W |
พลังงานความร้อน |
1500W |
ตั้งเวลาทำความสะอาด |
ปรับได้ 1-99H |
ช่วงอุณหภูมิ |
ปรับได้ 20-95C |
คำถามที่พบบ่อย:
1. ฉันสามารถทำความสะอาดอะไรได้บ้างโดยใช้เครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิก?
โลหะเช่นทองและแพลตตินั่มสามารถทำความสะอาดด้วยอุปกรณ์อัลตราโซนิกได้อย่างปลอดภัย
อัญมณีธรรมชาติชนิดแข็งสามารถใส่เข้าไปในเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกได้โดยมีตำหนิเล็กน้อยและไม่ผ่านการบำบัดด้วยความร้อนหรือสารเคมี
อย่างไรก็ตาม อย่าลืมถามช่างอัญมณีในเวลาที่คุณซื้อเครื่องประดับชิ้นใด ๆ ว่าสามารถทำความสะอาดด้วยเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกได้หรือไม่
อาจมีโลหะผสมหรืออัญมณีที่ไม่เหมาะสม หรืออัญมณีบางชนิดอาจได้รับการบำบัด ทำให้มีความเสี่ยงในกระบวนการนี้มากขึ้น
2. การทำความสะอาดอัลตราโซนิกสามารถทำลายชิ้นส่วนได้หรือไม่?
การทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงถือว่าปลอดภัยสำหรับชิ้นส่วนส่วนใหญ่แม้ว่าในบางกรณีจำเป็นต้องสังเกตด้วยความระมัดระวังแม้ว่าผลกระทบของการระเบิดหลายพันครั้งต่อวินาทีนั้นทรงพลังมาก แต่กระบวนการทำความสะอาดก็ปลอดภัย