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超声波清洗机设备电源管理原理
超声波清洗机设备是以超声波作用于清洗工件，使得附着在工件上的颗粒、油污等随超声波的机械振动而脱落或溶解或乳化等，达到洗净工件的目的。从原理上说，超声波清洗设备中核心部分应该是超声波的作用。
超声波清洗机设备中的超声波部分分为两大部件；一个是超声波换能器{或称超声波振头)；另一个是超声波发生器，超声波换能器是将超声波发生器提供的电信号转换为机械振动．这篇文章只讨论超声波发生器，不对超声波换能器作讨论．
超声波清洗设备电源应用原理
超声波发生器(以下简称发生器)实质是一个功率信号发生器，它产生一定频率的正弦(或类似正弦)信号，超声波发生器的发展与电力电子器件发展密切相关，一般可分为电子管、模拟式晶体管．开关式晶体管这几个阶段，下面分别叙述。
超声波清洗设备的原理
首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号，这个信号可以是正弦信号，也可以是脉冲信号，这个特定频率就是换能器的频率，一般在超声波设备中使用到的超声波频率为25KHz、28KHz、35KHz、40KHz；1OOKHz或以上现在尚未大量使用．但随着以后精密清洗的不断发展。相信使用面会逐步扩大．
功率放大器可有多种形式，如电子管甲类放大器．甲乙类放大器；晶体管甲类或乙类放大器（均属于模拟式)：晶体管开关式放大器等，功率一般从50W到5000W不等，由信号发生器产生的频率信号经过功率放大器后需经过阻抗匹配，使得输出的阻抗与换能器相符，推动换能器将电信号转换为机械振动．
比较完善的超声波发生器还应有反馈环节，主要提供二个方面的反馈信号：第一个是提供输出功率信号，我们知道当发生器的供电电源（电压）发生变化时．发生器的输出功率也会发生变化，这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小，导致清洗效果不稳定．因此需要稳定输出功率，通过功率反馈信号相应调整功率放大器，使得功率放大稳定。
第二个是提供频率跟踪信号．当换能器工作在谐振频率点时其效率最高，工作最稳定，而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变，当然这种改变的频率只是漂移，变化不是很大，频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点．让发生器工作在最佳状态。当然随着现代电子技术，特别是微处理器(uP)及信号处理器(DSP)的发展，发生器的功能越来越强大，但不管如何变化，其核心功能应该是如上所述的内容，只是每部分在实现时技术不同而已。
超声波清洗设备电源应用原理
发生器发展的几个阶段
发生器发展可以分为三个大的阶段；第一个阶段是采用电子管放大器；第二个阶段是采用晶体管模拟放大器；第三个阶段是采用晶体管数字(开关)放大器。
3.1电子管放大器
在早期上世纪80年代前，信号的功率放大还采用电子管．采用电子管的唯一好处呈它的动态范围较宽．这个好处对于音频放大器致关重要，但对超声波发生器没有什么用处，因此一旦功率晶体管出现后即遭淘汰．电子管的缺点很多，例如，功耗大。体积大、寿命短，效率低。
3．2晶体管模拟放大器
上世纪80年代到90年代中旬，功率晶体管发展已非常成熟，各种OCL及OTL电路均适用于发生器．它的原理图如图2所示．
信号发生器产生一个特定频率的正弦波，经前置放大器进行信号放大，推动功率放大器进行功率放大。再经阻抗变换，提供给换能器，其中VCC，VEE是通过变压．整流、滤波后的直流电源。
但模拟功率放大器有几个缺点：
(1)功耗较大。由于OTL，OCL电路理论效率只有78％左右，实际效率更低，功耗大，导致功率管发热严重，需要较大的散热功率．功率管的发热导致工作不太稳定．
(2)体积大、重量重．由于功率管输出的功率受到
限制，要输出较大的功率需要更多的功率管，况且发生器所需求的直流电源是通过变压器降压。整流。滤波后得到的．大功率的变压器比较重，效率也比较低．
(3)不易使用现代的微处理器来处理，由于该电路呈现一个比较典型的模拟线路特征，用数字处理比较复杂，涉及到A／D(模拟转数字)和D／A(数字转模拟)，成本比较高，可靠性低
超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波。超声波的传播要依靠弹性介质，其传播时,使弹性介质中的粒子振荡,并通过介质按超声波的传播方向传递能量,这种波可分为纵向波和横向波。在固体内,两者都可以传送,而在气体和液体内,只有纵向波可以传送。超声波能够引起质点振动,质点振动的加速度与超声频
超声波清洗
超声波清洗
率的平方成正比。因此,几十千赫兹的超声会产生极大的作用力,强超声波在液体中传播时,由于非线性作用,会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中。气泡的振动也能对固体表面进行擦洗。气泡还能“钻入”裂缝中做振动,使污物脱落。对于有油脂性污物,由于超声空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱落。空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流,即所谓声流。他可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力,促使清洗件表面污物的破坏和脱落,超声空化在固体和液体表面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层,腐蚀固体表面,增加搅拌作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。此外,超声振动在清洗液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到频繁而激烈的冲击。
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影响清洗因素
清洗介质：采用超声波清洗，一般有两类清洗剂即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，依对物件进行充分、彻底的清洗。
功率密度：超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好，但对于精密的表面光洁度甚高的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生空化、腐蚀。
超声频率：适用于工件粗、脏、初洗，频率高则超声波方向性强，适合于精细的物件清洗。
清洗高温：一般来说，超声波在50°C~60°C时的空化效果最好，清洗剂也不是温度越高，作用越显著，有可能会高温失效，通常超声波在超过85°C时，清洗效果已变差。所以实际应用超声波清洗时，采用50°C~70°C的工作温度。
