超聲波除垢器關鍵技術的研究

⑴ 有誰知道超聲波清洗機發展史

超聲波清洗機發展史
超聲波清洗機技術已有30多年的歷史，日本在25年前就開始使用，但一個誤解一直困擾著這項技術，使人們懷疑超聲波清洗器的效果。傳統的超聲波清洗器理論認為，氣泡起到了清洗的作用。柴野佳英經過反復試驗發現，事實上，氣泡只是由超聲波的強力粗密波引起的單純的氣體爆發而已，它反而會抑制甚至消除超聲波清洗器的清洗力，真正發揮清洗作用的是真空的氣穴。這一發現實現了超聲波清洗器領域的革命性突破。1987年，柴野佳英發表了超聲波清洗器的基本理論，為了區別於傳統理論，他把自己的研究成果稱為「柴野理論」，以此為基礎的超聲波清洗器技術定義為新超聲波清洗器技術。他根據這一理論研製的超聲波清洗器設備，清洗效果大大優於同類產品，能夠成功地控制氣穴現象的發生位置、發生密度、發生效率和沖擊力。其他同業廠家花25分鍾仍然無法很好地清洗去掉焊接毛刺，用昴星團的清洗設備在6秒鍾內就可去除；其他同業廠家設備花2小時仍然無法去除的密著部分焊劑，昴星團可以在2分鍾內去除，並確保不損壞被加工物。
「昴星團」的誕生談起從事超聲波清洗機研究的歷程，柴野佳英顯得特別興奮。1970年，柴野佳英從日本國立福島工業高等專科學校電氣工程專業畢業後，就職於蛇目縫紉機工業技術研究所。1975年，他進入了一家工業清洗公司，當時剛剛開始有超聲波清洗器，但大量使用三氯乙烯、氟里昂等有毒有害的化學溶劑作為清洗介質，對環境的污染相當嚴重。當時日本工業正處在高速發展期，大量工業廢水排放到河流，很多人因為飲用了受污染的水而得病，尤其是一些殘疾人因為迫於生計從事有毒有害的工作而過早死亡。柴野佳英目睹這一切，強烈社會責任感使他下定決心要用環保技術造福人類，他說：「世界養育了我，我有義務為世界作貢獻！」從此他走上了研究環保超聲波清洗器的道路。
一個偶然的因素促使他發現了超聲波清洗機的奧妙。當時由於缺乏資金，一切都只能因陋就簡，試驗設備更是無從談起。由於超聲波清洗機槽大多採用不銹鋼製成，無法從側面觀察超聲波在介質中產生的狀況，而柴野佳英因為缺錢，買了一個透明塑料魚缸代替，這樣很容易觀察到清洗槽里的變化。他發現，放置在魚缸底部的超聲波發生器產生的很多氣泡不斷上升，一個大氣泡變成兩個小氣泡，最後炸開來。傳統的超聲波清洗器原理就是通過超聲波在液體介質中傳播產生氣泡，再通過氣泡爆炸產生的力量來起到清洗物體表面的效果。然而因為氣泡里有空氣存在，爆炸產生的力量有限，因此清洗效果不理想。柴野佳英通過反復試驗，不斷改進，終於研製成了新型的超聲波清洗器裝置，使氣泡成為真空的氣穴，從而糾正了長期以來人們對超聲波清洗器技術的誤解。他還嘗試用水代替以前超聲波清洗器常用的氟里昂等有毒有害介質，向環保的目標更邁進了一步，1993年此項發明獲得「美國環境保護局（EPA）保護臭氧層環境保護獎」。他發明的清洗力數字計測器，可隨時計測超聲波的音壓和氣穴沖擊力，從而將清洗裝置調整到最佳狀態。
超聲波清洗機技術已有這么長的歷史，證明其技術是可靠的，超聲波清洗機技術一定會有好的發展。

⑵ 超聲波可以去陶瓷污垢嗎

茶垢我試過，基本上都沒有辦法，據說咖啡的可以。

⑶ 超聲波清洗設備的結構是怎麼樣的

超聲波清洗機工作原理

超聲波清洗機是由超聲波發生器發出的高頻振盪信號，通過換能器轉化成高頻機械設備震盪而散播到介質，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密有致的往前擴散，使液體流動而出現不計其數的細微汽泡，存在液體中的細微汽泡（空化核）在聲場的影響下震動，當聲壓到一定值後，汽泡快速提高，然後突然閉合，在汽泡閉合後產生沖擊波，則在周邊導致上千個大氣壓力，毀壞不可溶廢棄物進而他們分散化於清洗液中，當團體粒子被油漬包裹著而黏附在清洗件表層時，油被乳化，固體粒子即擺脫，以達到清洗件表層凈化處理的效果。因為超聲波固有穿透性，因此可以清洗各種各樣表層繁雜，外形特殊的物品，對小圓孔和縫隙也有很好的清洗實際效果，對不吸音或吸聲系數小的物件清洗效果最好。

應用：

應用領域：（清洗的附著物：血液、明膠、塵、指紋、血漬、蛋白）注射器、手術器械、滴管、研究實驗室用具、玻璃容器、牙科用具、食道鏡、氣管支鏡、直腸鏡、顯微鏡進行消毒、除菌、清洗、實驗室容器的清洗等。

超聲波清洗機的構造

標准超聲波清洗機器設備由三個部分：超聲波發生器（又被稱為超聲波電源）、換能器以及它的輔助系統。

超聲波發生器將工頻電轉化成28KHZ以上的高頻電信號，通過電纜輸送到換能器上。通常超聲波換能器是固定於清洗槽的底板上，清洗槽內裝滿了液體，當換能器被加上高頻電壓後，它的壓電陶瓷元件在電場影響下便導致縱向震動。

超聲波換能器（又被稱為聲頭）是一類高效率的換能元件，能把電能轉換成強有力超聲波振動，在導致超聲波振動時，好像是個小的活塞桿，震幅非常小，約僅有幾微米。但是這個振動加速度非常大（幾十至幾千個）；槽方面具有很多個換能器，增加同樣的頻率及相位的電能時，就生成了這個非常大的活塞桿開展往復震動，這類震動的情況，是平時我們說的超聲波。

其他超聲波的構成

（1）換能器：應用特殊鋯酸鈦酸鉛PZT壓電陶瓷片所組成的三明治式的震動頭具備高效率、使用壽命長、不容易出現故障的優勢。換能器應用特殊耐熱、耐震動、高粘度的樹脂膠加上特殊方式開展固定不動決不掉下來，且可承受100℃150℃的高溫

（2）超聲波發生器（電源）：應用功率MOS管超聲波發生器，電路先進，結構詳細，加上靈巧可信賴的集成化自動控制系統，確保了超聲波清洗機在各類負載下穩定的工作。發生器容積小巧，外觀新穎，操作十分簡易，產品品質及技術水準能與國外同類產品相提並論，甫一亮相便獲得了競爭對手的高度重視，更獲得了廣大客戶的熱烈歡迎。各種各樣超聲波發生器可獨立工作，亦可多組並聯使用，並完成大規模清洗工程。維修簡易，如有一組出現故障時，不受影響其他每組工作，此點針對生產線來說，至關重要。

（3）加溫及溫度控制系統：電加熱器應用鑄鋁加熱片，可耐酸鹼，使用壽命長。加溫的目的在於將清洗劑加溫以增強清洗機的洗滌實際效果，環境溫度自動控制系統，可以從適度范圍之內隨便調節

（4）清洗槽：清洗槽應用SU304不銹鋼經氬弧焊機焊製成的，槽內上設有排渣檢修口、保溫隔聲層等

（5）槽液循環過濾系統：在這個系統內配有過濾裝置，對槽液開展動態過濾，以保持槽液的清潔度。當產品工件出槽，通過過濾的液體流經槽內上部的噴淋環節對產品工件做一次清洗，便於沖走產品工件出槽，以防止對其下道槽液導致污染。

（6）輸送設備：依據被清洗產品工件外形、容積、大批量等明確超聲波清洗機的輸送方式及控制方法。典型的輸送方法有——懸鏈、網帶、雙鏈、步進電機、電動葫蘆、自行葫蘆、滾桶、輪盤、龍門吊、機械臂、電動吊籃、推盤等等這些。

（7）噴淋漂洗系統：依據被清洗產品工件表層情況，有些清洗機配置噴淋漂洗工序，將超聲波清洗和噴淋清洗有機地結合在一起。

（8）烘乾係統：依據被清洗產品工件情況，有些清洗機配置烘乾係統，烘乾係統主要是由電加熱器、風機、吹風噴嘴等構成，環境溫度自動控制系統。

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⑷ 超聲波清洗設備的原理是什麼

1、空化作用原理
專業的超聲波清洗設備在給儀器進行清洗時，由於高頻超聲波形成的高壓內力容和低壓力超聲波交互作用時產生的結果。而其中的每一個氣泡液體在產生破裂之時都會產生極大能量的沖擊波，當為於低壓階段時氣泡會一點點變大，而到達高壓階段之後就會因為壓縮而產生內爆。這種瞬間產生的極高溫度而得到大氣壓的現象被稱之為「空化作用」。超聲波清洗方式就是利用了「空化作用」這一原理來達到清洗設備沖刷物品內外表面污染物的目的。
2、聲能轉化原理
五金超聲波清洗設備是通過功率把超聲頻源轉化成聲能，再轉換成機械振動的原理來幫助清洗設備污染物的。用超聲波清洗工作是非常安全的，把以每秒數以千計的氣泡內爆所產生的能量集中到極其微小的區域內進行清洗，從而剝離污垢，清洗過程非常的安全有效。

⑸ 超聲波清洗機的發展方向有哪些

一：將逐步實現更高的自動化程度
傳統的超聲波清洗機由於自動化程度不高專而難以保證屬零件清洗的均勻性，近年來逐漸出現了靈活性強、自動化程度高的自動化超聲波清洗機。不但實現了超聲波清洗的自動化控制和批量生產，還穩定了清洗工藝、提高了清洗效率。這類超聲波清洗機將超聲波清洗和化學清洗、漂洗、脫水、烘乾等工藝結合，因而有非常高的清洗效率。在傳動、烘乾、清洗主要使用PLC控制，實現了全自動化清洗過程。
二：超聲波清洗未來將用於超聲波除垢
超聲波除垢主要是利用超聲波強聲場處理流體，使流體中成垢物質在超聲場的作用下的物理形態和化學性能發生一系列變化，使之不易附著管、器壁形成積垢。作為超聲清洗的特殊應用，超聲防垢在未來將得到廣泛應用。
三：超聲波振動清洗方法應用在一線生產上
這種方法利用超聲波在固體介質中傳播時能引起介質質點極大的加速度和作用力這一特點，將超聲波經振動頭與變幅桿傳送給被清洗工件，從而使工件介質質點在平衡位置高速振動，致使污物被振松而脫離工件，從而達到清洗目的。目前該振動超聲波清洗機置還在研發當中，未來將用於顯像管自動生產線上，在我國高精尖的一線生產之上能夠發揮其獨特的功效。

⑹ 超聲波除垢的工作原理

超聲波除垢防垢設備主要由超聲波發生器、超聲波信號傳輸電纜、超聲波能量轉換器以及安裝超聲波換能器的管道組合件組成。根據安裝方式分為外置式、內嵌式、內置式三種形式。超聲波除垢防垢設備主要是利用超聲波的空化效應、化學效應、剪切效應、擬制效應，使強聲場處理流體，讓流體中成垢物質在超聲場作用下，其物理形態和化學性能發生一系列變化，使之分散、粉碎、鬆散、松脫而不易附著管壁形成積垢。
超聲除垢設備特點：
1、除垢防垢同步：設備除垢、防垢同步進行，有垢除垢，無垢防垢，一次除垢，長期防垢。
2、低功耗，運行費用低：單台設備系統耗電最高僅1KW,電源輸出峰值功率連續可調，免日常維護。
3、三重自動保護，安全可靠：設備採用過流、過壓、過熱三重自動保護，智能化控制，安全可靠。
4、人性化設計，自動化控制：控制儀器能夠自動進行頻率跟蹤；自動監測換能器的工作狀態和設備的負載狀態，及時跟隨響應；當設備處於空載工作時能自動發出聲光報警信號，並切斷電源保護設備運行。
5、清潔環保：除垢、防垢全過程中不需要使用任何化學葯劑，無腐蝕、無干擾、無污染，無輻射，對環境無污染，對操作人員及換熱設備無損害。
6、節能降耗：直接節能效果，平均節能在30%以上，不包括延長換熱設備使用壽命和其他方式除垢停工停產造成的損失。
上海興全電力技術有限公司是研發推廣超聲波除垢技術專業公司， 是俄羅斯維吉貢（ВИДИКОН-М）公司在中國生產銷售 牌USP除水垢機器唯一的合作夥伴，並獨家享有「Difiral」 《ДИфеРаЛь》牌原裝正品磁致伸縮包，擁有本公司自己的發明專利（ZL200710172526.8）和俄羅斯維吉貢公司超聲波除垢機器專利（ZL2007 20115717.6）在中國的專利所有權。
以為用戶解決「除垢防垢」難題，和為用戶創造節能業績的經營目的，並以高標準的產品性能和免維護的產品質量，以及高出同類產品的性價比，創造本公司在中國除垢防垢領域中的優勢。
◆USP除水垢機器用於防止熱轉換設備大面積產生水垢，提供連續不間斷的工作。具有除垢、防垢、防腐、提高換熱效率、殺菌滅藻、環保節能等突出的技術特點。
◆USP除水垢機器在俄羅斯以及國外成功的使用了8年，在7800多台熱轉換設備上陸續安裝使用，實現了無垢化運行，在中國也有大量的成功案例。
◆USP除水垢機器，是國際國內眾多除垢設備中，技術先進成熟、除垢效果顯著、運行費用極低。
USP除垢機經濟效益：
※.USP機器用在汽輪機凝汽器上：可使端差接近設計值，真空接近設計值，同等汽耗情況下提高發電量3.5-5.5%左右。
※.USP機器用在電站鍋爐上：在水處理不合格的情況下，可除垢防垢，防止氧腐蝕，減少四管腐蝕內漏和結垢爆管的概率。增加如下效益：減少停爐熱損失和起爐的燃油燃煤消耗，增加發電時數，降低燃料消耗和檢修費用；年均增效6-8%左右。
※.USP機器用在熱交換設備上：在交換介質不做任何軟化、除鹽、滅菌等處理的條件下，達到設備不結垢。增加如下效益：節省化學葯劑、提高換熱效率、降低設備腐蝕、消除停機除垢費用；年均節省各項費用8-12%左右。
※.用USP機器清洗相同容積設備的價格，要比化學處理低220倍，比物理處理低120倍。
※.用於購買使用USP機器的成本，根據設備的型號與水的硬度，在它們工作以後的2-6個月之內就會被全部收回。
※.使用USP機器，只是一次投資，使用有效期大於10年，並不再發生定期清洗熱交換設備的費用。

⑺ 超聲波清洗機的原理是什麼

主要利用超聲波空化沖擊效應，由超聲波發出高頻高壓震盪信號，經換能器變換為機械振動傳入到清洗介質中去。以連續不斷的方式產生輻射狀直線傳播的超聲波束，超聲波束在介質中前進時會產生成千上萬的負壓小氣泡，這些氣泡在一定的壓力下在被清洗物體表面形成一連串密集的爆炸，不斷沖擊被清洗物體表面，包括穿透到清洗物的另一表面，以及所有侵入介質中的內臟、盲孔、狹縫、將清洗物表面附著的污垢剝落
，達到完美的清洗效果

⑻ 最好的物理阻垢技術

1.超聲波除垢技術

超聲波除垢技術利用一個個微分子在水溶液中的傳遞，消除了鍋爐中的沉積物，提高污垢的處理速度與質量。在液體中，超聲波分子的傳播速度非常快，它可以縮小液體分子之間的距離，在空間范圍內減少兩者的聚合力。在顯微鏡下，我們可以清晰地觀察到，分子表面的張力在逐漸擴展，黏合程度在漸漸減弱。這樣，在鍋爐內部污垢的形成時間就會被無限期地延長，污垢的陰陽分子在自動結合的情況下很容易形成晶體。

超聲波除垢裝置的設計非常簡單，並且它花費的成本非常低，對環保、節能有著深遠的意義。一方面，超聲波儀器可以將各部分分子搗碎，使聚集的鹽晶成為一個個懸浮的小顆粒，促進污垢的溶解；另一方面，污垢會隨著液體的走勢而發展，徹底清除污垢。

2.磁場除垢、阻垢技術

磁場除垢、阻垢技術是重要的方法之一。根據磁場類型的不同，它可分成永磁和電磁兩種。磁體的流動具有一定的方向性，又與磁場的方向保持平衡，基於這種復雜性，到目前為止磁場除垢還沒有一個准確的定義。有人認為在磁場內部可能會形成晶體，晶體附著在設備上會使污垢瓦解，從而達到除垢的效果；還有人認為，磁場會瓦解水中集結的分子，使它們變成一個個微小的顆粒，進而達到除垢的效果。雖然它們應用的原理不一，但都達到了清除污垢的目的。

3.電場除垢技術

電場除垢技術中的靜電場效應是物理除垢的基本原理。在水分子分布相對密集的區域，電子都是首尾相連的，它們在不同的介質之間進行順序式組合，在電場中形成極化形式。在此期間，正負離子會在互相吸引的過程中發生變化，水合作用也由此產生。水分子中同一類型的物質會自動配對，並包圍鈣、鎂等離子，這就將污垢阻礙在鍋爐的外部。此外，水合作用的溶解效果非常強，它能在內層一步步瓦解污垢，使污漬老化，從而達到進一步除垢的作用。