超声波清洗机。方案、说明

超声波清洗机。无线电电子电气工程百科全书

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先进节能技术的引入，将一种新型家用设备——超声波擦除器——推向了进步的前沿。

超声波清洗的发生是由于在几乎不可压缩的介质（水）中的液体体积中周期性地形成压缩稀疏波。放置在这种液体中的亚麻布会受到强烈的水声作用。水声波引发微小气泡的出现，这有助于将污垢微粒从被洗涤的衣物中分离出来。随着气泡的形成和随后的破裂（破坏），形成臭氧，对衣物进行消毒。在某些情况下，通过高能量的超声波振动，可以观察到声致发光——液体的发光，在黑暗的房间中尤其明显。

使用超声波振动洗涤的优点是布草不会变形、磨损或撕裂。您甚至可以清洗羊毛制品和精致的亚麻布。除了洗涤和消毒亚麻布外，您还可以加工用于保存的蔬菜和水果，并对水进行消毒。

市场上出现的“Bionika”型超声波擦除设备（UZSU）[1]是一种重200克的紧凑型电子设备。“Bionika”由网络适配器、电源和UZSU本身组成。为了保存“技术诀窍”，该设备本身充满了化合物，并且没有给出其电路图和对再现重要的特性的描述。然而，通过测量和分析设备模式获得二次特性，可能的 UZSU 方案之一可以用以下形式表示（图 1）。

超声波清洗机
Ris.1

UZSU 由一个电源（电路 DA1）、两个以 10 kHz 和 1 MHz 频率运行的互连发生器（电路 DD1）、晶体管 VT1 上的输出级以及连接到器件 C 点和 D 点的激活器发射极组成。原型中的电源不受监管，设计用于网络消耗的最大功率 - 3 W，足以在 10...25 升的液体体积中清洗衣服。为UZSU提供输出功率的平滑调节似乎更为方便。在图 1 中，A 点和 B 点之间的间隙中包含一个可调的稳定直流电源 (25 ... 1000 mA)。

图 2 显示了稳压电源 (5 ... 13 V) 的示意图。脉冲包发生器是在DD1芯片上按照传统方案制作的，没有什么特殊功能。发生器高频部分的 RC 元件的额定值可以通过将频率设置为与超声波发射器激活器的频率共振来校正。芯片DA1和晶体管VT1必须安装在散热板上。

超声波清洗机

超声波控制系统实际实施中最大的问题是超声波发射激活器的选择，并确保其防水，同时实现超声波振动的能量最大限度地返回到环境（液体）。通常，压电陶瓷用作超声波发射器——钛酸钡、锶、铁氧体或坡莫合金磁芯上的发射器、压电石英板（图3）[2-4]，这为实验开辟了广阔的领域。

超声波清洗机

产生超声波振动的一种有趣方法是使用连接到设备 A 点和 B 点的紧密间隔电极系统，简单地在水中运行电流脉冲。电流脉冲在电极之间的周期性通过将引起溶液的声电刺激调制。推荐使用铝或石墨作为电极。清洗时，必须确保与电源可靠隔离。清洗容器（桶、盆）必须从接地物体上移开，并安装在干燥的地板上。洗涤溶液中的声振荡也可以在声频范围内被激发。实验表明，与原型相比，在这种条件下进行洗涤可以得到可接受的结果。

使用UZSU洗涤的特点——将与手洗相同量的洗衣粉倒入洗涤液中，水温应在65°C左右。亚麻布应在溶液中自由漂浮，偶尔用木钳搅拌。建议在亚麻布的重度污染区域额外涂抹泡沫。清洗过程持续30...40分钟或更长时间（取决于超声波激活器的效率）。您还可以使用 USSU 漂洗衣服。值得注意的是，UZSU 的最佳使用体验在多次洗涤后才会出现。

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