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

Máy làm sạch bằng sóng siêu âm sử dụng sự chuyển động của sóng siêu âm để tác động và loại bỏ các chất ô nhiễm trên bề mặt của vật thể, để rửa sạch chất bẩn trên đồ dung. Nó có đặc điểm là độ sạch cao và tốc độ làm sạch nhanh. Đặc biệt đối với các lỗ mù và các vật thể hình học khác nhau, nó có tác dụng làm sạch độc đáo mà các phương pháp làm sạch khác không thể đạt được.

Siêu âm là sóng âm có tần số trên 20.000 Hz. Nó có tính định hướng tốt, khả năng xuyên thấu mạnh, dễ dàng thu được năng lượng âm thanh tập trung hơn và có thể truyền đi một quãng đường dài trong nước. Nó có thể được sử dụng để đo khoảng cách, đo tốc độ, rửa, hàn, phá đá, khử trùng v.v. Nó có nhiều ứng dụng trong y học, quân sự, công nghiệp và nông nghiệp. Siêu âm được đặt tên như vậy vì giới hạn tần số dưới của nó gần bằng giới hạn trên của thính giác con người.

Nguyên lý hoạt động của  máy làm sạch bằng sóng siêu âm có thể được giải thích bằng hiện tượng “cavitation”. Khi áp suất âm của rung động siêu âm lan truyền trong chất lỏng đạt đến áp suất khí quyển, mật độ công suất của nó là 0,35W / cm ². Lúc này, giá trị đỉnh của áp suất âm của sóng siêu âm có thể đạt tới chân không hoặc áp suất âm. Tuy nhiên, không có sự tồn tại của áp suất âm trong thực tế, do đó, một lực lớn được tạo ra trong chất lỏng, lực này sẽ kéo các phân tử chất lỏng vào trong một lõi khoang-cavitation. Khoang này rất gần với chân không. Nó bị vỡ khi áp suất siêu âm đạt cực đại theo hướng ngược lại. Sự va đập mạnh do vỡ sẽ đánh bay các chất bẩn bám trên bề mặt đồ vật. Hiện tượng sóng xung kích này gây ra bởi sự sụp đổ của vô số bong bóng lỗ nhỏ được gọi là hiện tượng “cavitation”.

Sóng siêu âm tạo ra các bọt khí trong nước để làm sạch các bụi bẩn trên rau

Cụ thể, thông qua bộ chuyển đổi của máy làm sạch bằng sóng siêu âm, năng lượng âm thanh của nguồn tần số siêu âm công suất được chuyển đổi thành dao động cơ học và sóng siêu âm được truyền vào chất lỏng rửa trong rãnh thông qua thành rãnh rửa. Do bức xạ của sóng siêu âm, các bọt siêu nhỏ trong chất lỏng trong bể có thể giữ rung động dưới tác dụng của sóng âm.

Khi áp suất âm thanh hoặc cường độ âm thanh chịu áp lực và đạt đến một mức độ nhất định, bong bóng sẽ nở ra nhanh chóng và sau đó đột ngột đóng lại. Trong quá trình này, sóng xung kích được tạo ra tại thời điểm bong bóng đóng lại, gây ra áp suất 1012-1013 Pa và điều chỉnh nhiệt độ cục bộ xung quanh bong bóng. Áp lực cực lớn được tạo ra bởi cavitation sóng siêu âm này có thể phá hủy chất bẩn không hòa tan và khiến chúng phân biệt trong dung dịch. Tác động trực tiếp và lặp đi lặp lại của luồng hơi nước lên bụi bẩn không chỉ có thể phá hủy quá trình hấp phụ chất bẩn và bề mặt của bộ phận làm sạch, mà còn gây ra tác hại mệt mỏi và loại bỏ lớp bụi bẩn. Sự rung động của bong bóng kiểu khí là làm sạch bề mặt chất rắn. Ngay khi tác động đến bề mặt đồ dùng, bọt khí lập tức vỡ tung, làm cho lớp đất rơi ra. Do sự xâm thực, hai chất lỏng nhanh chóng bị phân tán và nhũ hóa tại bề mặt phân cách. Khi các hạt rắn được bọc trong dầu và bám vào bề mặt của bộ phận làm sạch, dầu sẽ được nhũ hóa, và sau đó các hạt rắn sẽ tự rơi ra.

Đầu dò siêu âm là thiết bị quan trọng mang đến hiệu quả làm sạch

Khi sóng siêu âm lan truyền trong chất lỏng làm sạch, áp suất âm xen kẽ dương và âm được tạo ra, tạo thành các tia phản lực và tác động đến các bộ phận làm sạch. Đồng thời, bởi vì các hiệu ứng phi tuyến tính sẽ gây ra các dòng âm thanh và vi âm thanh, và sự xâm thực siêu âm tạo ra các vi mạch tốc độ cao ở giao diện rắn và lỏng, tất cả những tác động này có thể phá hủy bụi bẩn, loại bỏ hoặc làm suy yếu các lớp bụi bẩn, tăng tác dụng khuấy và khuếch tán, đẩy nhanh quá trình hòa tan chất bẩn hòa tan, và tăng cường hiệu quả làm sạch của các chất tẩy rửa hóa học. Có thể thấy, tất cả những nơi có thể ngâm chất lỏng và tồn tại trường âm đều có tác dụng tẩy rửa, đặc điểm của nó là thích hợp để tẩy rửa các bộ phận có bề mặt hình dạng rất phức tạp.