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(kāi)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(kāi)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(lái)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(guò)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(lái)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(chǎng)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(guò)調(diào)節(jié)頻率來(lái)間接的調(diào)節(jié)功率這種傳統(tǒng)方法所帶來(lái)的諸多弊??；

4.   具有國(guó)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(wú)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(tīng)不到的。超聲波由于頻率高、波長(zhǎng)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(duì)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(wàn)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(guò)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(duì)流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對(duì)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(duì)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(duì)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(wú)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(guò)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(duì)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(duì)工件表面無(wú)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(chǎng)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(kāi)機(jī)。

7、 使用超聲波清洗機(jī)應(yīng)注意什么問(wèn)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(wú)清洗液開(kāi)機(jī)，即清洗缸沒(méi)有加一定數(shù)量的清洗液，不得合超聲波開(kāi)關(guān)。
三、有加熱設(shè)備的清洗設(shè)備嚴(yán)禁無(wú)液時(shí)打開(kāi)加熱開(kāi)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(guò)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(duì)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(mén)？

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(chǎng)作用下發(fā)生尺寸變化的現(xiàn)象，在交變電場(chǎng)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(jiàn)問(wèn)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(kāi)，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?，振子脫膠后不會(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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間高頻振動(dòng)疲勞所至，振動(dòng)面穿孔說(shuō)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(kāi)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(kāi)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(kāi)機(jī)面板顯示窗無(wú)顯示
請(qǐng)按以下步驟：
[1]整機(jī)電源
[2]電路板上的保險(xiǎn)管

開(kāi)機(jī)面板顯示窗亮，但風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)功率輸出
請(qǐng)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(kāi)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(kāi)機(jī)后報(bào)警，但后來(lái)開(kāi)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(duì)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(kāi)機(jī)就存在報(bào)警情況。