聲波是物體機械振動狀態(tài)(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質(zhì)的質(zhì)點在其平衡位置附近進行的往返運動形式。譬如,鼓面經(jīng)敲擊后,它就上下振動,這種振動狀態(tài)通過空氣媒質(zhì)向四面八方傳播,這便是聲波。超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的,其每秒的振動次數(shù)(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的一般上限(20000Hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波,它方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。
那么如何利用超聲波達到清洗的效果呢?波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播,即一層強一層弱,依次傳遞,當(dāng)弱的聲波信號作用于液體中時,會對液體產(chǎn)生一定的負壓,即液體體積增加,液體中分子空隙加大,形成許許多多微小的氣泡,而當(dāng)強的聲波信號作用于液體時,則會對液體產(chǎn)生一定的正壓,即液體體積被壓縮減小,液體中形成的微小氣泡被壓碎。
經(jīng)研究證明:超聲波作用于液體中時,液體中每個氣泡的破裂瞬間會產(chǎn)生能量極大的沖擊波,相當(dāng)于瞬間產(chǎn)生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓,這種現(xiàn)象被稱之為“空化作用”,超聲波清洗正是用液體中氣泡破裂所產(chǎn)生的沖擊波來達到清洗和沖刷工件內(nèi)外表面的作用。
超聲波在液體中傳播,使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動,液體與清洗槽振動時有自己固有頻率,這種振動頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。