技術(shù)文章
Technical articles超聲波的頻率:是單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),是描述周期運(yùn)動(dòng)頻繁程度的量,常用符號(hào)f表示,單位為秒分之一,符號(hào)為s-1。為了紀(jì)念德國(guó)物理學(xué)家赫茲的貢獻(xiàn),人們把頻率的單位命名為赫茲,簡(jiǎn)稱“赫”,符號(hào)為Hz。每個(gè)物體都有由它本身性質(zhì)決定的與振幅無(wú)關(guān)的頻率,叫做固有頻率。頻率概念不僅在力學(xué)、聲學(xué)中應(yīng)用,在電磁學(xué)、光學(xué)與無(wú)線電技術(shù)中也常使用。介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置往返振動(dòng)1次所需要的時(shí)間叫周期,用T表示,單位是秒(s);質(zhì)點(diǎn)在1s的時(shí)間內(nèi)完成振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率,用f表示,單位為周/...
聲波在單位時(shí)間內(nèi),通過(guò)與聲波傳播方向相垂直的單位面積上的超聲能量稱為超聲強(qiáng)度。聲強(qiáng)等于能流密度,是衡量超聲強(qiáng)弱的一個(gè)重要物理量,用I表示。聲強(qiáng)是一個(gè)有方向的物理量,其方向指向就是聲波傳播的方向。聲強(qiáng)與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比。聲音強(qiáng)度由振動(dòng)幅度的大小決定,以能量來(lái)計(jì)算稱聲強(qiáng),以壓力計(jì)算表示時(shí)稱聲壓。聲強(qiáng)(I)與聲壓(P)的關(guān)系為:I=P2/cρI,為聲強(qiáng)W/m2;ρ,為密度kg/m3;c,為聲速m/s。當(dāng)聲場(chǎng)中存在有反射聲波時(shí),聲強(qiáng)往往不能反映其能量關(guān)系,因此,這些能量關(guān)系...
空化作用名是由于液體中形成空穴而局部產(chǎn)生高壓、高溫、放電、發(fā)光或激震波等的作用??栈饔每捎沙暡ǐ@得,因?yàn)槌暡l率高、能量大,在液體中傳播時(shí),可以產(chǎn)生大量的小空腔。這些空腔存在時(shí)間短,當(dāng)它們驟然收縮時(shí),在液體中會(huì)產(chǎn)生高達(dá)數(shù)千大氣壓的巨大壓強(qiáng),從而產(chǎn)生大量的熱能,形成局部的強(qiáng)壓力和高溫度,足以引起液體的化學(xué)變化。空化的三個(gè)階段空化是液體*的現(xiàn)象,發(fā)生在液體內(nèi)部的低壓區(qū)、尤其是在液體與固體的交界面上,傳統(tǒng)意義上的空化是液體與其蒸氣的相變過(guò)程,包括產(chǎn)生、發(fā)展、消失三個(gè)階段。產(chǎn)生...
超聲波能量作用于介質(zhì),會(huì)引起質(zhì)點(diǎn)高速細(xì)微的振動(dòng),產(chǎn)生速度、加速度、聲壓、聲強(qiáng)等力學(xué)量的變化,從而引起機(jī)械效應(yīng)。超聲波是機(jī)械能量的傳播形式,與波動(dòng)過(guò)程有關(guān),會(huì)產(chǎn)生線性效變的振動(dòng)作用。超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)位移振幅雖然很小,但超聲引起的質(zhì)點(diǎn)加速度卻非常大。若20kHz、1W/cm2的超聲波在水中傳播,則其產(chǎn)生的聲壓幅值為173kPa,這意味著聲壓幅值每鐘內(nèi)要在正負(fù)173kPa之間變化2萬(wàn)次,質(zhì)點(diǎn)的加速度達(dá)1440km/s2,大約為重力加速度的1500倍,這樣激烈而快速變化的機(jī)...
超聲波設(shè)備可以有效的對(duì)液體進(jìn)行脫氣和消泡處理。在這種情況下,超聲波從液體中去除小的懸浮氣泡,并將溶解氣體的水平降低到自然平衡水平以下。液體的脫氣和消泡有許多用途,例如:樣品制備粒度測(cè)量,避免測(cè)量誤差。泵送油和潤(rùn)滑油脫氣,減少由于空化引起的泵磨損。對(duì)液體食品(如果汁、醬油或葡萄酒)進(jìn)行脫氣,以減少微生物生長(zhǎng)并延長(zhǎng)保質(zhì)期。當(dāng)超聲波處理液體時(shí),從輻射表面?zhèn)鞑サ揭后w介質(zhì)的聲波會(huì)產(chǎn)生高壓(壓縮)和低壓(稀?。┙惶嫜h(huán),其速率取決于頻率。在低壓循環(huán)期間,高強(qiáng)度的超聲波會(huì)在液體中產(chǎn)生小的真...
超聲振動(dòng)切削,是使以20-50KHz的頻率、沿切削方向高速振動(dòng)的一種特種切削技術(shù)。2.工作原理超聲振動(dòng)切削從微觀上看是一種脈沖切削。在一個(gè)振動(dòng)周期中,的有效切削時(shí)間很短,大于80%時(shí)間的里與工件、切屑分離。與工件、切屑斷續(xù)接觸,這就使得所受到的摩擦變小,所產(chǎn)生的熱量大大減少,切削力顯著下降,避免了普通切削時(shí)的“讓刀”現(xiàn)象,并且不產(chǎn)生積屑瘤。利用這種振動(dòng)切削,在普通機(jī)床上就可以進(jìn)行精密加工,圓度、圓柱度、平面度、平行度、直線度等形位公差主要取決于機(jī)床主軸及導(dǎo)軌精度,zui高可達(dá)...
超聲波分散的一個(gè)重要應(yīng)用是將液體中的固體可以進(jìn)行分散和解聚。超聲波分散是以超聲空化為基礎(chǔ)的,主要用于減少液體中的小顆粒,以提高液體的均勻性和穩(wěn)定性,是降低軟硬顆粒有效的方法。超聲波分散可以很容易從實(shí)驗(yàn)室設(shè)備擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn),在工業(yè)生產(chǎn)超聲波分散的過(guò)程和效果與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果一樣。傳統(tǒng)的分散技術(shù)將粉末混合到液體中制備各種產(chǎn)品(如油漆,油墨,洗發(fā)劑,飲料或拋光介質(zhì))的常見(jiàn)方法。單個(gè)粒子通過(guò)各種物理和化學(xué)性質(zhì)的吸引力結(jié)合在一起(包括范德華力和液體表面張力),對(duì)于較高粘度的液體如聚合物或...
聲化學(xué)是超聲波在化學(xué)反應(yīng)和過(guò)程中的應(yīng)用,在液體中引起聲化學(xué)作用的機(jī)理是聲學(xué)現(xiàn)象空化。杭超超聲波實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)設(shè)備用于廣泛的聲化學(xué)過(guò)程。聲化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)和過(guò)程中可以觀察到以下聲化學(xué)效應(yīng):提高反應(yīng)速度增加反應(yīng)輸出更有效的能源使用相轉(zhuǎn)移催化劑的性能改進(jìn)避免相轉(zhuǎn)移催化劑活化金屬和固體增加試劑或催化劑的反應(yīng)性改進(jìn)粒子合成納米粒子涂層聲化學(xué)轉(zhuǎn)換反應(yīng)途徑液體中的超聲空化空化即“液體中氣泡的形成,生長(zhǎng)和爆炸性崩潰”,空化塌陷產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部加熱(約5000K),高壓力(約1000atm),和...