Параметры УЗ воздействия
•УЗ волну в жидкости характеризуют: переменное звуковое давление Рзв, энергия Е и интенсивность I. На основании уравнения плоской бегущей волны (6.2) величина
звукового давления равна:
• Рзв = pcwA cos(wt – kx), |
(3) |
•где р - плотность среды.
•Амплитудное значение звукового давления РА соответствует фазе колебаний, для которой значение косинуса равно единице:
• РА = pcw, |
(4) |
•Для практических целей используют среднее (эффективное) значение звукового давления Рэф, Полная площадь, ограниченная синусоидой и осью абсцисс, за время
полупериода Т/2 равна: |
|
(5) |
|
2 |
PA |
Pэф 2 PA 0.7PA |
|
S PA sin w d |
|||
|
|||
0 |
|
Параметры УЗ воздействия
•Энергия, излучаемая звуковой волной в единице объема среды, прямо пропорциональна квадратам круговой частоты и амплитуды колебаний:
• . |
(6) |
2 |
• |
Е w2 A2 |
•Величина интенсивности определяется энергией, излучаемой в среду с единицы излучающей поверхности в единицу времени. Поскольку за 1с звуковая волна распространяется на расстояние, определяемое скоростью звука с, то интенсивность
• |
|
|
|
|
|
(7) |
|
|
• |
I |
Ec cw |
2 |
A |
2 |
2 |
2 |
2 c |
|
|
PA |
||||||
Длина волны УЗ колебаний в жидкой среде зависит от скорости звука и частоты: = |
||||||||
|
c/f. |
(8) |
|
|
|
|
|
|
• |
|
температуры, давления и концентрации растворов: |
||||||
• |
Скорость звука зависит от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9) |
|
|
|
•где со - скорость звука при 20°С,c 1482c0 м/с; - температурный коэффициент, 2,5 м/с·град ; - повышение температуры.
•
Конструкции УЗ ванн очистки
1- пакетный ПЭП, 2 – переливной патрубок, 3 – корпус, 4 – сливной патрубок, 5 – экран; 6 – переливной карман
Способы крепления преобразователей в УЗ ваннах
1 – стенка ванны, 2 – излучатель, 3 – изолирующая втулка, 4 – лепесток, 5 – отражатель, 6 – армирующий элемент, 7 – ПЭП, 8 – клей, 9 – прокладка
ППП могут быть закреплены на стенках ванны с помощью эпоксидного компаунда (а), механически (б), сваркой (в), а также комбинированным способом (г). Наиболее технологичен комбинированный способ, который не создаёт зон скопления загрязнений и обеспечивает наиболее полную передачу УЗ колебаний в моющую среду. Поскольку в этом случае стягивающая
шпилька приварена к стенке ванны, клеевой шов механически разгружен.
Способы подключения ПЭП
•Схема модульного УЗ генератора: А, В, С – каналы; L1, L2, L3 – дроссели согласования; ППА...ППС – пьезоэлектрические преобразователи
•Канал представляет собой транзисторный автогенератор, выполненный по полумостовой схеме с индуктивной обратной связью по току, работающий в ключевом режиме. Блок питания каждого канала собран по 2-х полупериодной схеме выпрямления без фильтрации, за счет чего осуществляется амплитудная
Расположение ПЭП
•Перспективна модульная система распределенных ППП, установленных в шахматном порядке таким образом, что если мысленно провести прямые через их центры, то образуется решетка треугольной структуры с длиной стороны, кратной nλ/ , где n – 1, 2, 3...; λ – длина УЗ волны в жидкой среде . Такое расположение преобразователей создает равномерное по площади УЗ поле при трехфазном возбуждении за счет суперпозиции волн, излучаемых
ППП, подключенными к разным каналам УЗ генератора.
Форма выходного сигнала УЗГ
•Выпрямители блоков питания каналов через понижающие трансформаторы подключены к соответствующим фазам трехфазной сети переменного тока, в результате чего сигналы на выходе каналов сдвинуты по фазе на 120°, а на преобразователи поступают группы импульсов УЗ колебаний, сдвинутые по фазе на тот же угол.
Оборудование УЗ отмывки модулей
УЗ установка отмывки удаляет загрязнения за счет эффекта кавитации и образования микропотоков в моющем растворе с добавлением ПАВ Режимы отмывки:
= Температура до 60 С,
Частота 40- 44 кГц, Время до 60 с.
УЗ ванны отмывки
УЗ ванны фирмы Elmasonic имеют объем от 82 до 180 литров, подогрев жидкости от 30 до 80 С, мощность излучателей от 1,8 до 3,2 кВт.
УЗ ванны “Сапфир”
•УЗ ванны с подогревом водных растворов до 60-80С и программируемым режимом работы