Bể rửa siêu âm hoạt động như thế nào?

Máy làm sạch bằng sóng siêu âm hoạt động như thế nào? Làm sạch bằng sóng siêu âm hoạt động thông qua sóng âm tần số cao truyền qua chất lỏng để cọ rửa làm sạch bề mặt của các bộ phận bị ngâm nước. Các sóng âm tần số cao, thường là 40 kHz, khuấy động dung dịch lỏng của nước hoặc dung môi, và gây ra sự rung chuyển của các phân tử dung dịch.

Cavitation là gì?

Hãy suy nghĩ về bong bóng. Các “bong bóng” tạo khoang hình thành khi năng lượng âm tạo ra một khoảng trống (hoặc khoang) bị giữ lại dưới dạng bong bóng trong dung dịch nước hoặc dung môi lỏng. Những bong bóng cực nhỏ này nổ tung với một lực mạnh đến mức các chất gây ô nhiễm bám trên bề mặt bị đánh bật ra ngoài. Máy làm sạch bằng sóng siêu âm chà sạch bề mặt thông qua các bong bóng nhỏ.

Làm sạch bằng sóng siêu âm hoạt động như thế nào?

Làm sạch bằng sóng siêu âm thích hợp để làm sạch nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại, thủy tinh, cao su, gốm sứ và một số loại nhựa cứng. Làm sạch bằng sóng siêu âm đặc biệt hữu ích để loại bỏ các chất bẩn bám chặt từ các vật dụng phức tạp có lỗ, vết nứt và hốc mù. Ví dụ về các chất gây ô nhiễm được loại bỏ thông qua làm sạch bằng sóng siêu âm bao gồm bụi, chất bẩn, dầu, mỡ, bột màu, chất trợ dung, dấu vân tay và hợp chất đánh bóng.

Hệ thống làm sạch bằng sóng siêu âm được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm thiết bị y tế, ô tô, hàng không vũ trụ, nha khoa, điện tử, đồ trang sức và vũ khí. Các vật dụng lý tưởng để làm sạch bằng sóng siêu âm bao gồm dụng cụ y tế và phẫu thuật, bộ chế hòa khí, súng cầm tay, rèm cửa sổ, các bộ phận máy công nghiệp và thiết bị điện tử.

Chất lỏng được sử dụng trong hệ thống làm sạch siêu âm công nghiệp có thể là chất lỏng gốc nước (nước) hoặc dung môi. Cả hai loại dung dịch tẩy rửa này đều chứa chất làm ẩm (chất hoạt động bề mặt) để giảm sức căng bề mặt và tăng hiện tượng tạo bọt. Dung dịch tẩy rửa dạng nước thường hạn chế hơn về hiệu quả làm sạch nhưng lại tốt cho môi trường hơn so với dung dịch tẩy rửa bằng dung môi.

Thời gian cần thiết để làm sạch bằng sóng siêu âm phụ thuộc vào vật liệu và đất, nhưng thời gian làm sạch điển hình dao động từ 3 đến 6 phút. Một số mặt hàng tinh vi như đồ điện tử có thể yêu cầu thời gian làm sạch lâu hơn. Nhiệt cao hơn giúp làm lỏng chất bẩn và các liên kết hóa học nhanh hơn, vì vậy hầu hết các chất tẩy rửa bộ phận công nghiệp đều áp dụng nhiệt trong khoảng 135 - 150 ° F.

Cần lưu ý rằng bản thân làm sạch bằng sóng siêu âm không khử trùng các vật dụng. Trong các ứng dụng y tế, khử trùng thường sau làm sạch bằng sóng siêu âm như một bước quy trình khác.

Máy làm sạch bằng sóng siêu âm hoạt động như thế nào?

Máy làm sạch siêu âm, đôi khi được gọi là máy tắm siêu âm, bao gồm các thành phần cơ bản sau:

Bể - Bể siêu âm chứa chất lỏng và các vật dụng cần làm sạch.

Máy phát siêu âm - Máy phát siêu âm biến đổi năng lượng điện AC thành tần số siêu âm.

Bộ chuyển đổi siêu âm - Bộ chuyển đổi tín hiệu điện siêu âm thành năng lượng cơ học.

Đầu dò siêu âm là gì?

Đầu dò siêu âm là thành phần quan trọng trong hệ thống làm sạch bằng sóng siêu âm. Đầu dò siêu âm là một thiết bị tạo ra âm thanh trên phạm vi nghe của con người, thường bắt đầu ở tần số 20 kHz, còn được gọi là rung động siêu âm.

Một đầu dò siêu âm bao gồm một phần tử hoạt động, một tấm nền và một tấm bức xạ. Hầu hết các chất tẩy rửa siêu âm sử dụng các tinh thể áp điện làm nguyên tố hoạt động. Tinh thể áp điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng siêu âm thông qua hiệu ứng áp điện, trong đó các tinh thể thay đổi kích thước và hình dạng khi chúng nhận năng lượng điện.

Mặt sau của đầu dò siêu âm là một vật liệu dày có khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ từ mặt sau của tinh thể áp điện.

Tấm bức xạ trong đầu dò siêu âm hoạt động như một màng ngăn chuyển đổi năng lượng siêu âm thành sóng cơ học (áp suất) trong chất lỏng. Do đó, khi tinh thể áp điện nhận xung năng lượng điện, tấm bức xạ sẽ phản ứng với các dao động siêu âm trong dung dịch tẩy rửa.

Máy phát siêu âm là gì?

Máy phát siêu âm điện tử là một nguồn cung cấp năng lượng. Nó biến đổi năng lượng điện xoay chiều từ nguồn điện như ổ cắm trên tường, thành năng lượng điện thích hợp để cung cấp năng lượng cho bộ chuyển đổi ở tần số siêu âm. Nói cách khác, máy phát sóng siêu âm gửi các xung điện cao áp đến đầu dò.

Trong khi tần số siêu âm 40 kHz cho đến nay là tần số được sử dụng phổ biến nhất để làm sạch bằng sóng siêu âm, một số ứng dụng yêu cầu tần số thấp hơn hoặc cao hơn để có kết quả tốt nhất. Ví dụ, các vật dụng lớn hơn, bị bẩn nhiều có thể sử dụng tần số 20 kHz vì tần số này tạo ra các bong bóng làm sạch lớn hơn, mạnh hơn nhưng ít bong bóng hơn mỗi giây. Ở đầu kia của quang phổ, một số vật dụng rất nhỏ, tinh vi có thể yêu cầu tần số làm sạch bằng sóng siêu âm cao hơn, lên đến 200 kHz. Nói chung, tần số cao hơn cho phép làm sạch mức độ chi tiết phức tạp cao hơn.

Máy làm sạch bằng sóng siêu âm chất lượng cao khác với máy làm sạch bằng sóng siêu âm “bán sẵn” chất lượng thấp như thế nào?

Sự tiếp cận rộng rãi của Internet và các nhà sản xuất ở nước ngoài đã đưa máy làm sạch siêu âm “có sẵn” đến Hoa Kỳ. Để đưa ra mức giá thấp nhất, các nhà sản xuất này thường hy sinh chất lượng. Nhiều người dùng cuối không hiểu hoặc không nhận ra những hy sinh này về chất lượng, vì vậy họ mua bể siêu âm giá rẻ vì nghĩ rằng nó giống như bể rửa / làm sạch các bộ phận siêu âm do Hoa Kỳ sản xuất. Thật không may, điều đó không thể xa hơn sự thật.

Một số lưu ý:

Các đầu dò tinh thể áp điện có thể khác nhau rất nhiều về chất lượng. Do bản chất của sự hình thành tinh thể, các đầu dò sẽ tự nhiên phân rã theo thời gian (thường là 3-6 năm) trong khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học / âm thanh. Đầu dò không đắt tiền, chất lượng thấp hơn sẽ phân hủy nhanh hơn nhiều so với đầu dò được làm bằng tinh thể chất lượng cao hơn. Sự xuống cấp hoặc mục nát này sẽ làm thay đổi đáng kể chất lượng làm sạch của máy làm sạch bằng sóng siêu âm. Các chất tẩy rửa siêu âm không tốn kém có vẻ hoạt động tốt khi mới thường có thể cho thấy chất lượng làm sạch giảm trong vòng ít nhất là 3-6 tháng.

Máy phát siêu âm có thể được làm từ các bộ phận điện thiếu tuổi thọ mà người dùng cuối mong đợi. Kết hợp với sự phân rã của đầu dò áp điện được gia tốc, các thành phần máy phát siêu âm chất lượng thấp này có thể dẫn đến các thay đổi lớn về hiệu suất làm sạch bể siêu âm theo thời gian. Sự thay đổi làm sạch này đến lượt mình dẫn đến nhiều bộ phận bị loại bỏ và làm lại. Điều này không chỉ là vấn đề lớn về chi phí đối với doanh nghiệp mà còn có thể khiến quy trình không thực hiện được các giao thức xác nhận và thông số kỹ thuật trong thiết bị y tế, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.

Đầu dò siêu âm công suất thấp có thể làm giảm đáng kể chi phí của máy làm sạch bằng sóng siêu âm, nhưng sự hy sinh này cũng có thể làm giảm hiệu quả làm sạch và ảnh hưởng đến khả năng tạo bọt đồng đều của đầu dò siêu âm.

Các vấn đề về độ dày của bể. Việc sử dụng năng lượng siêu âm thường xuyên vào bể gây xói mòn bể theo thời gian và có thể xói mòn qua đáy bể. Các dấu hiệu xói mòn bể bao gồm thép không gỉ xuất hiện màu xám và các vết rỗ ở đáy bể. Các chất tẩy rửa siêu âm chất lượng thấp sử dụng một thước đo mỏng hơn bằng thép không gỉ có thể hiển thị độ mòn trong vài tháng.

Máy làm sạch bằng sóng siêu âm của Công nghệ tốt nhất khác nhau như thế nào?

Tinh thể áp điện chất lượng cao. Đầu dò siêu âm của chúng tôi được làm bằng các tinh thể áp điện chất lượng cao nhất. Mặc dù giá để sản xuất đầu dò đắt hơn do chi phí nguyên liệu, nhưng đầu dò của chúng tôi có tuổi thọ cao hơn nhiều. Các nhà sản xuất sử dụng đầu dò của chúng tôi có thể mong đợi hơn 5 năm sử dụng trước khi đầu dò bắt đầu phân hủy.

Máy phát điện siêu âm tự điều chỉnh. Máy phát siêu âm của chúng tôi có khả năng tự điều chỉnh, có nghĩa là chúng có thể cảm nhận được tải của các bộ phận trong bể làm sạch siêu âm và điều chỉnh công suất phát dựa trên tải. Điều này cũng có nghĩa là khi máy phát điện cảm nhận được sự phân hủy trong đầu dò, chúng sẽ tăng công suất phát ra để các bộ phận nhận được mức độ làm sạch bằng sóng siêu âm như khi đầu dò còn mới.

Linh kiện máy phát siêu âm chất lượng cao. Máy phát siêu âm của chúng tôi được chế tạo với bóng bán dẫn MOSFET và các thành phần chất lượng cao khác được thiết kế để sử dụng trong sản xuất liên tục, không chỉ sử dụng trong phòng thí nghiệm không thường xuyên.

Không có đầu dò siêu âm thiếu năng lượng. Đầu dò siêu âm được đo bằng công suất đầu ra, nhưng một phép đo phù hợp hơn là mật độ watt, được đo dưới dạng công suất / âm lượng hoặc watt / gallon. Đối với bất kỳ bể nào dưới 20 gallon, chúng tôi thường định cấu hình hệ thống làm sạch bằng sóng siêu âm cho 100 watt trên mỗi gallon. Điều này đảm bảo rằng năng lượng siêu âm được truyền và phân phối đúng cách trên toàn bộ thể tích của bể. Hình dạng của bể có thể đóng một vai trò quan trọng trong các bể nhỏ hơn, và 100 watt trên mỗi gallon loại bỏ các hiệu ứng hình học của bể.

Máy phát siêu âm sóng vuông. Nhiều máy phát siêu âm sử dụng mẫu sóng sin, nhưng của chúng tôi sử dụng mẫu sóng vuông. Máy tạo sóng hình sin tạo ra các bong bóng tạo lỗ siêu âm trong các đường cách đều nhau, dẫn đến các điểm chết giữa các đường và hiệu suất làm sạch không đồng đều. Để giải quyết vấn đề này, máy phát sóng sin “quét” tần số để giảm ảnh hưởng của các điểm chết. Ngược lại, máy phát sóng vuông cung cấp đầu ra với sóng hài ở một số tần số. Đầu ra đa tần số cung cấp sự phân bố rung động đồng đều, đồng đều và tăng hiệu quả làm sạch.

Thép không gỉ khổ dày. Bể siêu âm bằng thép không gỉ của chúng tôi được chế tạo với thước đo dày hơn bằng thép không gỉ có thể chịu được tác động lâu dài của rung động siêu âm.