浅谈超声波清洗机中强声场的测定_超声波清洗器

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浅谈超声波清洗机中强声场的测定

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超声波清洗机已广泛地应用于科学研究和工业生产,特别是超声波清洗机,在许多部门都有广泛的应用。另外还有声化学,超声乳化,超声粉碎,超声凝聚,超声去毛刺,超声分离,超声加速化学反应等。

由于上述的超声波清洗机超声波都在一个相对较小的液体介质中产生并起作用,驻波、空化、结构及其它因素的影响,使得常规的测试仪表无法对超声波作用区的超声波声场进行有效的测量。例如,国家标准GB7965-87规定换能器应在自由场和远场条件下进行测量。

国际电工委员会的报告886IEC1987《In-vestigation on test procedures for ultrasoniccleaners》,总结了对超声波清洗机能力测量各方面的研究,认为目前还没有一种准确有效的,可作为标准的测试方法。

尽管存在着种种困难,但生产实践特别是科学研究中又迫切需要测量超声波清洗机超声波声压及声场状况。在研究领域,一般用多台仪表组合的方法实施对声场的测量,它的测试框图如图1所示:

1.jpg

标准水听器经过校准,它能将作用在它上面的声压转换成相同频率及波形的交流电压信号,此电压信号与声压的强度成正比。当将该水听器插入受超声波作用的液体介质中时,它就有一电压信号输出。经前置放大器不失真放大后,送入交流电压表。数字频率计同时测得超声波的频率,示波器可随时监视信号电压波形的变化。这一测量方法已被普遍采用了。

显然,这一方法是有效的,但却是昂贵和繁琐的,对操作者也有较高的技术要求,不能作为常规的测试手段。

日本在该声学测试设备领域率先取得了突破,他们研制出了专用的超声波清洗机超声波测量仪(UTK-30),集声压测量和频率测量于一身,能方便地测定声场的声压和频率。但不足之处是该仪表体积大,耗电较多,故在使用时有许多不便。

去年底,国内也研制成功了超声波测量仪表,专用于对这类较强超声波声场的测量。它的结构框图见图2。

2.jpg

测量仪运用高精度大规模集成电路,将宽频带前置放大器、交流数字电压表、数字频率计做成了一体。水听器是无方向性的,包覆有特殊的保护材料,能耐酸、碱、有机溶剂的腐蚀,工作温度超过100℃,它既减小了多台仪器组合使用时的相互影响和误差积累,提高了可靠性,成本也大大降低了。该超声波清洗机测量仪表体积小,重量轻,耗电少,携带和使用都非常方便。

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