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超聲波技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2022-04-19 17:40
隨著超聲技術(shù)的深入研究和廣泛應(yīng)用，對(duì)于超聲波電源的需求也越來越廣泛。目前功率超聲技術(shù)主要應(yīng)用于超聲波清洗、超聲波焊接、超聲波電機(jī)和超聲波采油等領(lǐng)域。

下面主要介紹功率超聲這四個(gè)方面的應(yīng)用：

（1）超聲波清洗超聲波清洗的原理是將超聲波電源產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào)，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩信號(hào)，傳遞到清洗槽中的清洗溶劑中。利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用對(duì)液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。超聲波清洗的清洗效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的清洗方法，特別是表面比較復(fù)雜的工件，例如表面不平整的機(jī)械零件。對(duì)于一些體積小、清潔度要求高的產(chǎn)品，如鐘表、電路板元器件和電子元器件等，通過超聲波清洗也可以達(dá)到理想的效果。相比于傳統(tǒng)的人工清洗，超聲波清洗具有清洗效果好、清洗速度快、清洗效率高等特點(diǎn)，在機(jī)械、醫(yī)療、紡織行業(yè)以及其他各類工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

（2）超聲波焊接超聲波焊接是將超聲波電源轉(zhuǎn)換為高頻電能驅(qū)動(dòng)換能器，隨后傳遞到焊區(qū)，產(chǎn)生局部高溫，使表面達(dá)到熔化狀態(tài)從而達(dá)到焊接的目的。超聲波焊接可以分為超聲波塑料焊接和超聲波金屬焊接。隨著大量塑料及復(fù)合材料應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，日常生活中電子工業(yè)的飛速發(fā)展以及一些新型大功率換能器的出現(xiàn)，塑料超聲波焊接以其焊接速度快、焊縫質(zhì)量好、易于自動(dòng)化、適合于大批生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)得到了極為廣泛的應(yīng)用。超聲波金屬焊接對(duì)超聲波技術(shù)的要求更高，相比于普通的塑料焊接，超聲波金屬焊接對(duì)功率容量、穩(wěn)定性及自動(dòng)化控制等各個(gè)方面都提出了更高的要求。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，超聲波焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、電器制造、航空航天、密封技術(shù)等方面。

（3）超聲波電機(jī)超聲波電機(jī)一般由振動(dòng)體（相當(dāng)于傳統(tǒng)電機(jī)中的定子，由壓電陶瓷和金屬彈性材料制成）和移動(dòng)體（相當(dāng)于傳統(tǒng)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子，由彈性體、摩擦材料和塑料等制成）組成。在振動(dòng)體的壓電陶瓷振子上施加高頻交流電壓時(shí)，利用逆壓電效應(yīng)或磁致伸縮效應(yīng)使振子表面的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生一定規(guī)律的振動(dòng)，并通過摩擦驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。超聲波電機(jī)具有低轉(zhuǎn)速、響應(yīng)速度快、輸出力矩大、體積小、功率密度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于微型器械、光學(xué)設(shè)備、航空航天和精密儀器儀表等領(lǐng)域。

（4）超聲波采油
超聲波采油技術(shù)是在采油的過程中，將超聲波作用于油層的巖縫中，使得油層孔隙結(jié)構(gòu)和流體的物性、狀態(tài)發(fā)生改變，使原油能夠更加順利的通過巖縫，從而提高原油的產(chǎn)量和采收率。

近年來，超聲波采油技術(shù)受到廣泛關(guān)注。超聲波采油能夠?qū)崿F(xiàn)在海上作業(yè)或者各種惡劣條件下的作業(yè)，并且相較于傳統(tǒng)的采油技術(shù)，超聲波采油投入的資源少，占用空間少，操作方便，工作效率高，同時(shí)能夠穩(wěn)定的增加原油的產(chǎn)量。