Ultraäänipuhdistuksen suunnittelu ja toimintaperiaate

Ultraäänipuhdistimessa puhdistettava esine sijoitetaan kammioon, joka sisältää sopivan liuoksen (vesipitoisessa tai orgaanisessa liuottimessa sovelluksesta riippuen).Vesipitoisissa puhdistusaineissa lisätään usein pinta-aktiivisia aineita (esim. Pyykinpesuaine), jotta polaariset yhdisteet, kuten öljyt ja rasvat, liukenevat.Kammioon rakennettu tai nesteeseen laskettu ultraääntä tuottava anturi tuottaa nesteen ultraääni-aaltoja muuttamalla kokoa yhdessä ultraäänitaajuudella värähtelevän sähköisen signaalin kanssa.Tämä luo puristusaaltoja säiliön nesteeseen, jotka' repivät' neste erillään, jättäen taakseen miljoonia mikroskooppisia' tyhjiä' /' osittaisia ​​tyhjiökuplia' (kavitaatio).Nämä kuplat romahtavat valtavan energian kanssa;lämpötilat ja paineet ovat luokkaa 5000 K ja 135 MPa, mutta ne ovat kuitenkin niin pieniä, että ne puhdistavat ja poistavat vain pintalian ja epäpuhtaudet.Mitä korkeampi taajuus, sitä pienemmät kavitaatiopisteiden väliset solmut ovat, mikä mahdollistaa monimutkaisempien yksityiskohtien puhdistamisen.

Ultraäänianturit, jotka näyttävät ~ 20 kHz ja ~ 40 kHz pinoja.Aktiiviset elementit (lähellä yläosaa) ovat kaksi lyijysirkonaattititanaatin rengasta, jotka on pultattu alumiinikytkentäsarveen.
Anturit ovat yleensä pietsosähköisiä (esim. Valmistettu lyijysirkonaattititanaatilla (PZT), bariumtitanaatilla jne.), Mutta joskus magnetostriktiivisiä.Puhdistusaineina usein käytettyjä kovia kemikaaleja monilla teollisuudenaloilla ei tarvita tai niitä käytetään paljon pienemmissä pitoisuuksissa ultraäänellä sekoittaen.Ultraääniä käytetään teollisessa puhdistuksessa, ja sitä käytetään myös monissa lääketieteellisissä ja hammaslääketieteellisissä tekniikoissa ja teollisissa prosesseissa.