声学探测(第7次课)—功率超声

《声学探测(第7次课)—功率超声》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、功率超声第7讲功率超声简介1概述早在二十世纪20、30年代，人们对强超声的效应就进行过大量的实验，并得到一些有用的结果。(大)功率超声是利用超声振动形式的能量使物质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变，或者使这种改变的过程加快的技术。检测超声是利用超声来采集信息的，而功率超声是利用超声能量来对物质进行处理、加工。最常用的频率范围是从几千赫到几十千赫，而功率由几瓦到几万瓦。功率超声为什么强超声能够改变物质的状态呢？是因为强超声在媒质中传播时，会产生一系列效应，力学效应、热学效应、化学效应和生物效应等。在力学效应中有搅拌、分

2、散、除气、成雾、凝聚、冲击破碎和疲劳损坏作用；在热学效应中有声能被吸收而引起的整体加热、边界处的局部加热；在化学效应中可以促进氧化、还原，促进高分子物质的聚合或解聚作用等。功率超声2.功率超声应用（1)超声清洗超声清洗是将超声振动加到清洗液中，使液体产生“空化效应”。当超声波稀疏时生成气泡，挤压时压碎气泡，在周围产生机械冲击力，用以清除物件表面的杂质、污垢或油腻的一种方法。功率超声2.功率超声应用（1)超声清洗1951年日本造出第一台超声清洗机以来，至今超声清洗已成为若干工业产品(零件等)必不可少的工艺环节。应用极其普遍。美

3、国80年代超声清洗设备销售金额达2亿美元。我国近十多年来，随着航天技术、电子、精密机械、光学仪器及核工业发展，超声清洗技术获得相应发展。主要已用于电子线路板、电子零件、半导体硅片、磁头、精密五金机械零件、轴承、柴油机喷嘴、石油化工零部件、液压气动、零件、光学镜头、钟表零件、珍珠、玛瑙、金银首饰、眼镜片和玻璃器皿等。目前，我国从事研制和生产超声清洗设备的单位约20多家，1987年，我国超声清洗仪器设备的销售额约达3000万元人民币。功率超声2.功率超声应用（2)超声焊接超声焊接是利用超声波的机械振动，使被焊接件在一定压力下，通

4、过原子键的联合，实现固相连接。由于焊接过程中只发生微熔化就能在金属之间、非金属(主要指热塑性塑料)之间实现焊接，因而具有其它焊接方法所不及的优点。超声焊接可分金属焊接与塑料焊接。功率超声2.功率超声应用（2)超声焊接超声金属焊接。上海交通大学是我国率先研究这一技术的单位之一。交大与江苏镇江无线电专用设备厂联合生产的“P1925型超声焊接机”，可焊铝片厚度0.25mm以上的工件。目前国内已有多家单位生产多种型号的超声焊接机。如无锡超声电子设备厂生产的P18-32、P18－35、P18－72小型超声系列焊接机，供印刷电路板元器件

5、装配一次性自动焊接，替代手工操作，质量好，效率高。上海无线电二十二厂、上海超声电子仪器厂等单位均有超声焊接机批量产品，焊接效果都很好。超声塑料焊接。它能对各种注塑成形制品进行有效而可靠的焊接，既不需要添加任何溶剂、粘结剂或其它辅助品，又具有焊接速度快，无污染，无变形，表面无痕迹等优点，操作简便，易于实现自动化。近年来，超声塑料焊接机在我国已广泛地用于电子工业、汽车工业、玩具、家庭用品、包装业、纺织成衣业等行业。功率超声2.功率超声应用(3)超声加工超声加工包括磨料冲击超声加工、超声车削、超声塑性加工、超声抛光、超声研磨等。（

6、4）超声处理包括超声搪锡，超声乳化，粉碎、分散、雾化、除气，超声加速干燥、过滤，超声波催陈和超声波育种，功率超声在医学方面的应用包括超声治疗和外科术。功率超声（5）功率超声应用新技术①超声悬浮移动新技术:可应用于无容器接触的材料制备，研究微量液体或生物组织的物理和力学性质。在航天飞机中作为一种太空实验技术。②声化学技术:主要研究利用超声加速常规化学反应，加速水溶液的氧化还原过程，加速高聚合物降解，加速有机溶剂中对物质的分解和反应等。第2章功率超声（5）功率超声应用新技术③超声马达是一种新型的马达，它突破了传统马达的概念，没有

7、磁极绕组和磁路，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电材料的逆压电效应和超声振动，将材料的微观变形通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动。目前，超声马达被广泛应用到机器人驱动装置、民用驱动器、精密定位驱动器、微小机械驱动器、航天机械用马达、物料输送器等装置上。功率超声2.功率超声应用（5）功率超声应用新技术功率超声用在石油工业来使石油增产，在日常生活中利用超声原理制成超声波洗衣机，超声波洗碗机、超声波美容机、超声波洗澡机、超声波牙刷。随着功率超声应用领域的不断扩大，要求提供功率更大、声强更高的超声源。所以除了提

8、高单个超声换能器的功率容量外，近年来还发展了功率合成的各种振动系统，并已在工业上得到应用。功率超声3.聚能的原理与装置功率超声研究的主要内容包括大功率或高声强超声的产生系统（包括大功率超声换能器、变幅杆、变幅器、振动方向变换器和处理工具等）。声能对物质的作用机理和各种超声处理技术及应用。声