技術(shù)交流

　              

                          一  超聲波發(fā)生器

　超聲波發(fā)生器，通常稱為超聲波發(fā)生源，超聲波電源。它的作用是把我們的市電（220V或380V，50或60Hz）轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號(hào)。從放大電路形式，可以采用線性放大電路和開關(guān)電源電路，大功率超聲波電源從轉(zhuǎn)換效率方面考慮一般采用開關(guān)電源的電路形式。線性電源也有它特有的應(yīng)用范圍，它的優(yōu)點(diǎn)是可以不嚴(yán)格要求電路匹配，允許工作頻率連續(xù)快速變化。從目前超聲業(yè)界的情況看，超聲波主要分為自激式和它激式電源。

　　發(fā)生器的原理是首先由信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以是正弦信號(hào)，也可以是脈沖信號(hào)，這個(gè)特定頻率就是換能器的頻率，一般應(yīng)用在超聲波設(shè)備中的超聲波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、40KHz、60KHz,80KHz；1OOKHz或以上現(xiàn)在尚未大量使用。但隨著以后精密清洗的不斷發(fā)展。相信使用面會(huì)逐步擴(kuò)大。

　　比較完善的超聲波發(fā)生器還應(yīng)有反饋環(huán)節(jié)，主要提供二個(gè)方面的反饋信號(hào)：第一個(gè)是提供輸出功率信號(hào)，我們知道當(dāng)發(fā)生器的供電電源（電壓）發(fā)生變化時(shí)。發(fā)生器的輸出功率也會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)反映在換能器上就是機(jī)械振動(dòng)忽大忽小，導(dǎo)致清洗效果不穩(wěn)定。因此需要穩(wěn)定輸出功率，通過功率反饋信號(hào)相應(yīng)調(diào)整功率放大器，使得功率放大穩(wěn)定。
第二個(gè)是提供頻率跟蹤信號(hào)。當(dāng)換能器工作在諧振頻率點(diǎn)時(shí)其效率最高，工作最穩(wěn)定，而換能器的諧振頻率點(diǎn)會(huì)由于裝配原因和工作老化后改變，當(dāng)然這種改變的頻率只是漂移，變化不是很大，頻率跟蹤信號(hào)可以控制信號(hào)發(fā)生器，使信號(hào)發(fā)生器的頻率在一定范圍內(nèi)跟蹤換能器的諧振頻率點(diǎn)。讓發(fā)生器工作在最佳狀態(tài)。當(dāng)然隨著現(xiàn)代的電子超聲技術(shù)，特別是微處理器(uP)及信號(hào)處理器(DSP)的發(fā)展，發(fā)生器的功能越來越強(qiáng)大，但不管如何變化，其核心功能應(yīng)該是如上所述的內(nèi)容，只是每部分在實(shí)現(xiàn)時(shí)超聲波技術(shù)不同而已

昆山市超聲儀器有限公司的超聲波發(fā)生器具有以下六個(gè)特點(diǎn)

1.   面板設(shè)有輸出強(qiáng)度條形裝置，也有獨(dú)特的頻率和輸出強(qiáng)度交替數(shù)字顯裝置,可同時(shí)顯示超聲工作功率,超聲工作時(shí)間,溶液設(shè)置溫度與實(shí)際溫度

2.   設(shè)有強(qiáng)度可調(diào)的掃頻功能，以不斷改變清洗槽中的聲場分布，避免工件表面的線狀空化蝕刻紋路的產(chǎn)生，也使工件表面的污物迅速脫落，提高清洗效果；

3.   設(shè)有功率調(diào)節(jié)功能，采用先進(jìn)的功率調(diào)節(jié)線路，實(shí)現(xiàn)超聲功率平滑調(diào)節(jié)，克服了通過調(diào)節(jié)頻率來間接的調(diào)節(jié)功率這種傳統(tǒng)方法所帶來的諸多弊病；

4.   具有國內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的防共震功能，克服了傳統(tǒng)發(fā)生器在工件表面易產(chǎn)生紋路而損壞工件，也避免了因空化而擊穿槽體的缺點(diǎn)；

5.   具有獨(dú)創(chuàng)的排斥污垢功能，使污垢迅速脫離工件浮于表面，適合于溢流循環(huán)方式清洗。

6.   具有無溶液,低水位保護(hù)指示與超溫度,超電流,超電壓保護(hù)功能，能夠很好的保護(hù)發(fā)生器不被損壞。

二 正確使用超聲波設(shè)備

1、 什么是超聲波？

用超聲波可以分為三種，即次聲波、聲波、超聲波。次聲波的頻率為20Hz以下；聲波的頻率為20Hz~20kHz；超聲波的頻率則為20kHz以上。其中的次聲波和超聲波一般人耳是聽不到的。超聲波由于頻率高、波長短，因而傳播的方向性好、穿透能力強(qiáng)，這也就是為什么設(shè)計(jì)制作超聲波清洗機(jī)的原因。

2、 超聲波如何完成清洗工作？

超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。目前所用的超聲波清洗機(jī)中，空化作用和直進(jìn)流作用應(yīng)用得更多。
（1）空化作用：空化作用就是超聲波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進(jìn)行透射。在減壓力作用時(shí)，液體中產(chǎn)生真空核群泡的現(xiàn)象，在壓縮力作用時(shí)，真空核群泡受壓力壓碎時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達(dá)到精密洗凈目的。
（2）直進(jìn)流作用：超聲波在液體中沿聲的傳播方向產(chǎn)生流動(dòng)的現(xiàn)象稱為直進(jìn)流。聲波強(qiáng)度在0.5W/cm2時(shí)，肉眼能看到直進(jìn)流，垂直于振動(dòng)面產(chǎn)生流動(dòng)，流速約為10cm/s。通過此直進(jìn)流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產(chǎn)生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運(yùn)起著很大的作用。
（3）加速度：液體粒子推動(dòng)產(chǎn)生的加速度。對于頻率較高的超聲波清洗機(jī)，空化作用就很不顯著了，這時(shí)的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進(jìn)行超精密清洗。

3、 超聲波清洗機(jī)的原理是什么？

超聲波換能器將高頻振蕩電訊號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩，以縱波的形式在清洗液中輻射。在輻射波擴(kuò)張的半波期間，清洗液的致密性破壞并形成無數(shù)直徑為50-500μm的氣泡。這種氣泡中充滿著溶液蒸汽。在壓縮的半波期間，氣泡訊速閉合，會(huì)產(chǎn)生上百M(fèi)pa的局部液壓撞擊。這種現(xiàn)象稱為“空化”效應(yīng)。在“空化”效應(yīng)的連續(xù)作用下，工件表面或隱蔽處的污垢被爆裂、剝落。同時(shí)，在超聲的作用下，清洗液的滲透作用加強(qiáng)；脈動(dòng)攪拌加??；溶解、分散和乳化加速；從而將工件徹底清洗干凈。

4、 超聲波清洗機(jī)是由哪幾部分構(gòu)成的？

超波清洗機(jī)主要由超聲波清洗槽和超聲波發(fā)生器兩部分構(gòu)成。超聲波清洗槽用堅(jiān)固彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給換能器，換能器與振動(dòng)板一起產(chǎn)生高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進(jìn)行洗凈。

5、 超聲波清洗機(jī)有什么特點(diǎn)？

超聲波清洗與各種化學(xué)的、物理的、電化的和物化的清洗方法比較，具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
·能快速、徹地清除工件表面上的各種污垢。
·能清洗帶有空腔、溝槽等形狀復(fù)雜的精密零件。
·對工件表面無損。
·可采用各種清洗劑。
·在室溫或適當(dāng)加溫（60℃左右）即可進(jìn)行清洗。
·整機(jī)一體化結(jié)構(gòu)便于移動(dòng)。
·節(jié)省溶劑、清潔紙、能源、工作場地和人工等。

6、 如何使用超聲波清洗機(jī)？

超聲波清洗機(jī)的使用應(yīng)嚴(yán)格按以下要求分部驟操作。
（1）聯(lián)結(jié)好清洗槽與發(fā)生器之間的電纜；
（2）將清洗液倒入清洗槽中（倒入清洗液的量就為放入被清洗物時(shí)，液面的位置約為整體的四分之三為佳）；
（3）將被清洗物放入清洗槽；
（4）插上電源插頭；
（5）設(shè)立清洗時(shí)間，開機(jī)。

7、 使用超聲波清洗機(jī)應(yīng)注意什么問題？

一、超聲波清洗機(jī)電源及電熱器電源必須有良好接地裝置。
二、超聲波清洗機(jī)嚴(yán)禁無清洗液開機(jī)，即清洗缸沒有加一定數(shù)量的清洗液，不得合超聲波開關(guān)。
三、有加熱設(shè)備的清洗設(shè)備嚴(yán)禁無液時(shí)打開加熱開關(guān)。
四、禁止用重物(鐵件)撞擊清洗缸缸底，以免能量轉(zhuǎn)換器晶片受損。
五、超聲波發(fā)生器電源應(yīng)單獨(dú)使用一路220V/50Hz電源并配裝2000W以上穩(wěn)壓器。
六、清洗缸缸底要定期沖洗，不得有過多的雜物或污垢。
七、每次換新液時(shí)，待超聲波起動(dòng)后，方可洗件。

8、 使超聲波清洗效果最佳的方式？

（1）超聲波清洗槽的溫度最好為30~50℃。
（2）根據(jù)不同的清洗對象正確選擇清洗劑。清洗劑一般分為水基（堿性）清洗劑、有機(jī)溶劑清洗劑和化學(xué)反應(yīng)清洗劑。通常使用最多的為水基清洗劑。
（3）根據(jù)被清洗物的污染程度和污垢性質(zhì)，選用不同的清洗時(shí)間。

9、 節(jié)約清洗液的小竅門？

超聲波清洗機(jī)的清洗液可以循環(huán)使用，這種清洗方式可以節(jié)約大量的清洗液，每次使用完清洗機(jī)后，最好將清洗液放入容器中，下次使用時(shí)再倒入清洗槽，余下的沉淀物可處理掉。如清洗液的濃度不夠時(shí)，適量加入一點(diǎn)即可重復(fù)使用。

 

三    超聲波維修保養(yǎng)

      超聲波清洗機(jī)主要由超聲波發(fā)生器和超聲波換能器組成，超聲波換能器是由鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料制造的夾芯式換能器，壓電陶瓷材料具有在電場作用下發(fā)生尺寸變化的現(xiàn)象，在交變電場的作用下?lián)Q能器會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。

超聲波換能器常見問題：
      超聲波振子受潮，可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，其中2腳為超聲波換能器的正極,3腳是換能器的負(fù)極而且與換能器的外殼相連。查2. 3 腳間的絕緣 電阻值就可以判斷基本情況，一般要求絕緣 電阻大于30兆歐以上。如果達(dá)不到這個(gè)絕緣 電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體（不包括噴塑外殼）放進(jìn)烘箱設(shè)定100 ℃左右烘干3小時(shí)或者使用電吹風(fēng)去潮至阻值正常為止。
       換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應(yīng)急處理的措施，可以把個(gè)別損壞的振子斷開，不會(huì)影響到別的振子正常使用。

      振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下不會(huì)出現(xiàn)這種情況，由于螺釘?shù)淖饔茫褡用撃z后不會(huì)從振動(dòng)面上落下，一般的 判斷方法是用手輕搖振子的尾部，仔細(xì)觀察振動(dòng)面的膠水情況做出判斷。一般振子出現(xiàn)脫膠以后超聲波電源輸出的功率正常，但是由于振子與振動(dòng)面連接不好，振動(dòng) 面的振動(dòng)效果不好，長時(shí)間后可能會(huì)燒壞振子。振子脫膠的處理方法是比較麻煩的， 一般情況只能送回生產(chǎn)廠家解決。避免振子脫膠最有效的方法是平時(shí)使用中注意不 撞擊振動(dòng)面。
       振動(dòng)面穿孔，一般換能器滿負(fù)荷使用多年以后可能會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)面穿孔的情況，這是由于振動(dòng)面的不銹鋼板長時(shí)間高頻振動(dòng)疲勞所至，振動(dòng)面穿孔說明換能器的使用壽命已經(jīng)到了，一般只能更換。
       面板操控顯示部分包括發(fā)生器面板上的電源開關(guān)，功率調(diào)節(jié)電位器，功率輸出指示等組成，完成清洗機(jī)的電源開關(guān)，功率調(diào)節(jié)，輸出功率狀態(tài)顯示等功能。
       換能器與超聲波電源的匹配方式基本上是采用這種方式：輸出變壓器，匹配電感與換能器構(gòu)成串聯(lián)諧振回路，一般調(diào)節(jié)輸出變壓器的抽頭可以改變輸出電流的大小，調(diào)整匹配電感的大小可以調(diào)整匹配情況
開機(jī)面板顯示窗無顯示
請按以下步驟：
[1]整機(jī)電源
[2]電路板上的保險(xiǎn)管

開機(jī)面板顯示窗亮，但風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，無功率輸出
請按以下步驟：
[1]斷電查看風(fēng)機(jī)是否能自由轉(zhuǎn)動(dòng)
[2]打開機(jī)蓋，查看機(jī)內(nèi)主熔斷器是否熔斷，查橋堆是否損壞仔細(xì)檢查電源濾波,電容是否損壞。

        春秋季節(jié)在一些單位機(jī)器開機(jī)后報(bào)警，但后來開機(jī)又能正常工作
一般多發(fā)生在空氣濕度比較大的天氣，主要原因是推動(dòng)模塊對濕度比較敏感，在潮濕環(huán)境中易誤報(bào)警。解決方法是將機(jī)器放置在干燥的環(huán)境中，或者一定時(shí)候用電吹風(fēng)驅(qū)潮。確定這種故障的要點(diǎn)是要確定超聲波電源在不帶負(fù)載，面板上的功率電位器在最小位置的情況下一開機(jī)就存在報(bào)警情況。