超声波除垢器关键技术的研究

⑴ 有谁知道超声波清洗机发展史

超声波清洗机发展史
超声波清洗机技术已有30多年的历史，日本在25年前就开始使用，但一个误解一直困扰着这项技术，使人们怀疑超声波清洗器的效果。传统的超声波清洗器理论认为，气泡起到了清洗的作用。柴野佳英经过反复试验发现，事实上，气泡只是由超声波的强力粗密波引起的单纯的气体爆发而已，它反而会抑制甚至消除超声波清洗器的清洗力，真正发挥清洗作用的是真空的气穴。这一发现实现了超声波清洗器领域的革命性突破。1987年，柴野佳英发表了超声波清洗器的基本理论，为了区别于传统理论，他把自己的研究成果称为“柴野理论”，以此为基础的超声波清洗器技术定义为新超声波清洗器技术。他根据这一理论研制的超声波清洗器设备，清洗效果大大优于同类产品，能够成功地控制气穴现象的发生位置、发生密度、发生效率和冲击力。其他同业厂家花25分钟仍然无法很好地清洗去掉焊接毛刺，用昴星团的清洗设备在6秒钟内就可去除；其他同业厂家设备花2小时仍然无法去除的密着部分焊剂，昴星团可以在2分钟内去除，并确保不损坏被加工物。
“昴星团”的诞生谈起从事超声波清洗机研究的历程，柴野佳英显得特别兴奋。1970年，柴野佳英从日本国立福岛工业高等专科学校电气工程专业毕业后，就职于蛇目缝纫机工业技术研究所。1975年，他进入了一家工业清洗公司，当时刚刚开始有超声波清洗器，但大量使用三氯乙烯、氟里昂等有毒有害的化学溶剂作为清洗介质，对环境的污染相当严重。当时日本工业正处在高速发展期，大量工业废水排放到河流，很多人因为饮用了受污染的水而得病，尤其是一些残疾人因为迫于生计从事有毒有害的工作而过早死亡。柴野佳英目睹这一切，强烈社会责任感使他下定决心要用环保技术造福人类，他说：“世界养育了我，我有义务为世界作贡献！”从此他走上了研究环保超声波清洗器的道路。
一个偶然的因素促使他发现了超声波清洗机的奥妙。当时由于缺乏资金，一切都只能因陋就简，试验设备更是无从谈起。由于超声波清洗机槽大多采用不锈钢制成，无法从侧面观察超声波在介质中产生的状况，而柴野佳英因为缺钱，买了一个透明塑料鱼缸代替，这样很容易观察到清洗槽里的变化。他发现，放置在鱼缸底部的超声波发生器产生的很多气泡不断上升，一个大气泡变成两个小气泡，最后炸开来。传统的超声波清洗器原理就是通过超声波在液体介质中传播产生气泡，再通过气泡爆炸产生的力量来起到清洗物体表面的效果。然而因为气泡里有空气存在，爆炸产生的力量有限，因此清洗效果不理想。柴野佳英通过反复试验，不断改进，终于研制成了新型的超声波清洗器装置，使气泡成为真空的气穴，从而纠正了长期以来人们对超声波清洗器技术的误解。他还尝试用水代替以前超声波清洗器常用的氟里昂等有毒有害介质，向环保的目标更迈进了一步，1993年此项发明获得“美国环境保护局（EPA）保护臭氧层环境保护奖”。他发明的清洗力数字计测器，可随时计测超声波的音压和气穴冲击力，从而将清洗装置调整到最佳状态。
超声波清洗机技术已有这么长的历史，证明其技术是可靠的，超声波清洗机技术一定会有好的发展。

⑵ 超声波可以去陶瓷污垢吗

茶垢我试过，基本上都没有办法，据说咖啡的可以。

⑶ 超声波清洗设备的结构是怎么样的

超声波清洗机工作原理

超声波清洗机是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转化成高频机械设备震荡而散播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密有致的往前扩散，使液体流动而出现不计其数的细微汽泡，存在液体中的细微汽泡（空化核）在声场的影响下震动，当声压到一定值后，汽泡快速提高，然后突然闭合，在汽泡闭合后产生冲击波，则在周边导致上千个大气压力，毁坏不可溶废弃物进而他们分散化于清洗液中，当团体粒子被油渍包裹着而黏附在清洗件表层时，油被乳化，固体粒子即摆脱，以达到清洗件表层净化处理的效果。因为超声波固有穿透性，因此可以清洗各种各样表层繁杂，外形特殊的物品，对小圆孔和缝隙也有很好的清洗实际效果，对不吸音或吸声系数小的物件清洗效果最好。

应用：

应用领域：（清洗的附着物：血液、明胶、尘、指纹、血渍、蛋白）注射器、手术器械、滴管、研究实验室用具、玻璃容器、牙科用具、食道镜、气管支镜、直肠镜、显微镜进行消毒、除菌、清洗、实验室容器的清洗等。

超声波清洗机的构造

标准超声波清洗机器设备由三个部分：超声波发生器（又被称为超声波电源）、换能器以及它的辅助系统。

超声波发生器将工频电转化成28KHZ以上的高频电信号，通过电缆输送到换能器上。通常超声波换能器是固定于清洗槽的底板上，清洗槽内装满了液体，当换能器被加上高频电压后，它的压电陶瓷元件在电场影响下便导致纵向震动。

超声波换能器（又被称为声头）是一类高效率的换能元件，能把电能转换成强有力超声波振动，在导致超声波振动时，好像是个小的活塞杆，震幅非常小，约仅有几微米。但是这个振动加速度非常大（几十至几千个）；槽方面具有很多个换能器，增加同样的频率及相位的电能时，就生成了这个非常大的活塞杆开展往复震动，这类震动的情况，是平时我们说的超声波。

其他超声波的构成

（1）换能器：应用特殊锆酸钛酸铅PZT压电陶瓷片所组成的三明治式的震动头具备高效率、使用寿命长、不容易出现故障的优势。换能器应用特殊耐热、耐震动、高粘度的树脂胶加上特殊方式开展固定不动决不掉下来，且可承受100℃150℃的高温

（2）超声波发生器（电源）：应用功率MOS管超声波发生器，电路先进，结构详细，加上灵巧可信赖的集成化自动控制系统，确保了超声波清洗机在各类负载下稳定的工作。发生器容积小巧，外观新颖，操作十分简易，产品品质及技术水准能与国外同类产品相提并论，甫一亮相便获得了竞争对手的高度重视，更获得了广大客户的热烈欢迎。各种各样超声波发生器可独立工作，亦可多组并联使用，并完成大规模清洗工程。维修简易，如有一组出现故障时，不受影响其他每组工作，此点针对生产线来说，至关重要。

（3）加温及温度控制系统：电加热器应用铸铝加热片，可耐酸碱，使用寿命长。加温的目的在于将清洗剂加温以增强清洗机的洗涤实际效果，环境温度自动控制系统，可以从适度范围之内随便调节

（4）清洗槽：清洗槽应用SU304不锈钢经氩弧焊机焊制成的，槽内上设有排渣检修口、保温隔声层等

（5）槽液循环过滤系统：在这个系统内配有过滤装置，对槽液开展动态过滤，以保持槽液的清洁度。当产品工件出槽，通过过滤的液体流经槽内上部的喷淋环节对产品工件做一次清洗，便于冲走产品工件出槽，以防止对其下道槽液导致污染。

（6）输送设备：依据被清洗产品工件外形、容积、大批量等明确超声波清洗机的输送方式及控制方法。典型的输送方法有——悬链、网带、双链、步进电机、电动葫芦、自行葫芦、滚桶、轮盘、龙门吊、机械臂、电动吊篮、推盘等等这些。

（7）喷淋漂洗系统：依据被清洗产品工件表层情况，有些清洗机配置喷淋漂洗工序，将超声波清洗和喷淋清洗有机地结合在一起。

（8）烘干系统：依据被清洗产品工件情况，有些清洗机配置烘干系统，烘干系统主要是由电加热器、风机、吹风喷嘴等构成，环境温度自动控制系统。

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⑷ 超声波清洗设备的原理是什么

1、空化作用原理
专业的超声波清洗设备在给仪器进行清洗时，由于高频超声波形成的高压内力容和低压力超声波交互作用时产生的结果。而其中的每一个气泡液体在产生破裂之时都会产生极大能量的冲击波，当为于低压阶段时气泡会一点点变大，而到达高压阶段之后就会因为压缩而产生内爆。这种瞬间产生的极高温度而得到大气压的现象被称之为“空化作用”。超声波清洗方式就是利用了“空化作用”这一原理来达到清洗设备冲刷物品内外表面污染物的目的。
2、声能转化原理
五金超声波清洗设备是通过功率把超声频源转化成声能，再转换成机械振动的原理来帮助清洗设备污染物的。用超声波清洗工作是非常安全的，把以每秒数以千计的气泡内爆所产生的能量集中到极其微小的区域内进行清洗，从而剥离污垢，清洗过程非常的安全有效。

⑸ 超声波清洗机的发展方向有哪些

一：将逐步实现更高的自动化程度
传统的超声波清洗机由于自动化程度不高专而难以保证属零件清洗的均匀性，近年来逐渐出现了灵活性强、自动化程度高的自动化超声波清洗机。不但实现了超声波清洗的自动化控制和批量生产，还稳定了清洗工艺、提高了清洗效率。这类超声波清洗机将超声波清洗和化学清洗、漂洗、脱水、烘干等工艺结合，因而有非常高的清洗效率。在传动、烘干、清洗主要使用PLC控制，实现了全自动化清洗过程。
二：超声波清洗未来将用于超声波除垢
超声波除垢主要是利用超声波强声场处理流体，使流体中成垢物质在超声场的作用下的物理形态和化学性能发生一系列变化，使之不易附着管、器壁形成积垢。作为超声清洗的特殊应用，超声防垢在未来将得到广泛应用。
三：超声波振动清洗方法应用在一线生产上
这种方法利用超声波在固体介质中传播时能引起介质质点极大的加速度和作用力这一特点，将超声波经振动头与变幅杆传送给被清洗工件，从而使工件介质质点在平衡位置高速振动，致使污物被振松而脱离工件，从而达到清洗目的。目前该振动超声波清洗机置还在研发当中，未来将用于显像管自动生产线上，在我国高精尖的一线生产之上能够发挥其独特的功效。

⑹ 超声波除垢的工作原理

超声波除垢防垢设备主要由超声波发生器、超声波信号传输电缆、超声波能量转换器以及安装超声波换能器的管道组合件组成。根据安装方式分为外置式、内嵌式、内置式三种形式。超声波除垢防垢设备主要是利用超声波的空化效应、化学效应、剪切效应、拟制效应，使强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。
超声除垢设备特点：
1、除垢防垢同步：设备除垢、防垢同步进行，有垢除垢，无垢防垢，一次除垢，长期防垢。
2、低功耗，运行费用低：单台设备系统耗电最高仅1KW,电源输出峰值功率连续可调，免日常维护。
3、三重自动保护，安全可靠：设备采用过流、过压、过热三重自动保护，智能化控制，安全可靠。
4、人性化设计，自动化控制：控制仪器能够自动进行频率跟踪；自动监测换能器的工作状态和设备的负载状态，及时跟随响应；当设备处于空载工作时能自动发出声光报警信号，并切断电源保护设备运行。
5、清洁环保：除垢、防垢全过程中不需要使用任何化学药剂，无腐蚀、无干扰、无污染，无辐射，对环境无污染，对操作人员及换热设备无损害。
6、节能降耗：直接节能效果，平均节能在30%以上，不包括延长换热设备使用寿命和其他方式除垢停工停产造成的损失。
上海兴全电力技术有限公司是研发推广超声波除垢技术专业公司， 是俄罗斯维吉贡（ВИДИКОН-М）公司在中国生产销售 牌USP除水垢机器唯一的合作伙伴，并独家享有“Difiral” 《ДИфеРаЛь》牌原装正品磁致伸缩包，拥有本公司自己的发明专利（ZL200710172526.8）和俄罗斯维吉贡公司超声波除垢机器专利（ZL2007 20115717.6）在中国的专利所有权。
以为用户解决“除垢防垢”难题，和为用户创造节能业绩的经营目的，并以高标准的产品性能和免维护的产品质量，以及高出同类产品的性价比，创造本公司在中国除垢防垢领域中的优势。
◆USP除水垢机器用于防止热转换设备大面积产生水垢，提供连续不间断的工作。具有除垢、防垢、防腐、提高换热效率、杀菌灭藻、环保节能等突出的技术特点。
◆USP除水垢机器在俄罗斯以及国外成功的使用了8年，在7800多台热转换设备上陆续安装使用，实现了无垢化运行，在中国也有大量的成功案例。
◆USP除水垢机器，是国际国内众多除垢设备中，技术先进成熟、除垢效果显著、运行费用极低。
USP除垢机经济效益：
※.USP机器用在汽轮机凝汽器上：可使端差接近设计值，真空接近设计值，同等汽耗情况下提高发电量3.5-5.5%左右。
※.USP机器用在电站锅炉上：在水处理不合格的情况下，可除垢防垢，防止氧腐蚀，减少四管腐蚀内漏和结垢爆管的概率。增加如下效益：减少停炉热损失和起炉的燃油燃煤消耗，增加发电时数，降低燃料消耗和检修费用；年均增效6-8%左右。
※.USP机器用在热交换设备上：在交换介质不做任何软化、除盐、灭菌等处理的条件下，达到设备不结垢。增加如下效益：节省化学药剂、提高换热效率、降低设备腐蚀、消除停机除垢费用；年均节省各项费用8-12%左右。
※.用USP机器清洗相同容积设备的价格，要比化学处理低220倍，比物理处理低120倍。
※.用于购买使用USP机器的成本，根据设备的型号与水的硬度，在它们工作以后的2-6个月之内就会被全部收回。
※.使用USP机器，只是一次投资，使用有效期大于10年，并不再发生定期清洗热交换设备的费用。

⑺ 超声波清洗机的原理是什么

主要利用超声波空化冲击效应，由超声波发出高频高压震荡信号，经换能器变换为机械振动传入到清洗介质中去。以连续不断的方式产生辐射状直线传播的超声波束，超声波束在介质中前进时会产生成千上万的负压小气泡，这些气泡在一定的压力下在被清洗物体表面形成一连串密集的爆炸，不断冲击被清洗物体表面，包括穿透到清洗物的另一表面，以及所有侵入介质中的内脏、盲孔、狭缝、将清洗物表面附着的污垢剥落
，达到完美的清洗效果

⑻ 最好的物理阻垢技术

1.超声波除垢技术

超声波除垢技术利用一个个微分子在水溶液中的传递，消除了锅炉中的沉积物，提高污垢的处理速度与质量。在液体中，超声波分子的传播速度非常快，它可以缩小液体分子之间的距离，在空间范围内减少两者的聚合力。在显微镜下，我们可以清晰地观察到，分子表面的张力在逐渐扩展，黏合程度在渐渐减弱。这样，在锅炉内部污垢的形成时间就会被无限期地延长，污垢的阴阳分子在自动结合的情况下很容易形成晶体。

超声波除垢装置的设计非常简单，并且它花费的成本非常低，对环保、节能有着深远的意义。一方面，超声波仪器可以将各部分分子捣碎，使聚集的盐晶成为一个个悬浮的小颗粒，促进污垢的溶解；另一方面，污垢会随着液体的走势而发展，彻底清除污垢。

2.磁场除垢、阻垢技术

磁场除垢、阻垢技术是重要的方法之一。根据磁场类型的不同，它可分成永磁和电磁两种。磁体的流动具有一定的方向性，又与磁场的方向保持平衡，基于这种复杂性，到目前为止磁场除垢还没有一个准确的定义。有人认为在磁场内部可能会形成晶体，晶体附着在设备上会使污垢瓦解，从而达到除垢的效果；还有人认为，磁场会瓦解水中集结的分子，使它们变成一个个微小的颗粒，进而达到除垢的效果。虽然它们应用的原理不一，但都达到了清除污垢的目的。

3.电场除垢技术

电场除垢技术中的静电场效应是物理除垢的基本原理。在水分子分布相对密集的区域，电子都是首尾相连的，它们在不同的介质之间进行顺序式组合，在电场中形成极化形式。在此期间，正负离子会在互相吸引的过程中发生变化，水合作用也由此产生。水分子中同一类型的物质会自动配对，并包围钙、镁等离子，这就将污垢阻碍在锅炉的外部。此外，水合作用的溶解效果非常强，它能在内层一步步瓦解污垢，使污渍老化，从而达到进一步除垢的作用。