扩展培训:声波的起源历史
国际方面
自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生声波的办法,从此迅速揭开了发展与推广声技术的历史篇章。
1922年,德国出现了首例声波治疗的发明;
1939年发表了有关声波治疗取得临床效果的文献报道。
40年代末期声治疗在欧美兴起,直到1949年召开的次国际医学声波学术会议上,才有了声治疗方面的论文交流,为声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际声医学学术会议上已有许多论文发表,声治疗进入了实用成熟阶段。
国内方面
国内在声治疗领域起步稍晚,于20世纪50年代初才只有少数医开展声治疗工作,从1950年首先在北京开始用800KHz频率的声治疗机治疗多种疾病,至50年代开始逐步推广,并有了国产仪器。公开的文献报道始见于1957年。到了70年代有了各型国产声治疗仪,声疗法普及到各大型医。
40多年来,各大医已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。特别是20世纪80年代初出现的声体外机械波碎石术和声外科,是结石症治疗史上的重大突破。如今已在国际范围内推广应用。高强度聚焦声无创外科,已使声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。而在21世纪(HIFU)声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的技术。
技术特点
声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。
空化作用:空化作用就是声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时,液体中产生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净目的。
声波清洗方式过一般以的常规清洗方法,特别是工件的表面比较复杂,像一些表面凹凸不平,有盲孔的机械零部件,一些特别小而对清洁度有较高要求的产品如:钟表和精密机械的零件,电子元器件,电路板组件等,使用声波清洗都能达到很理想的效果。声清洗的原理是由声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质—清洗溶剂中,声波在清洗液中疏密相同的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡。这些气泡在声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合。在这种被称为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成过1000大气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面,使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件表面净化的目的。
相比其他多种的清洗方式,声波清洗具有:清洗效果好,清洁度高且全部工件清洁度一致;清洗速度快,提高生产效率,不须人手接触清洗液,安全可靠;对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净;对工件表面无损伤,节省溶剂、热能、工作场地和人工等优点。
由于声波清洗速度快、质量好,又能大大降低环境污染,因此,声波清洗技术正在越来越多的工业部门中得到应用。在化、集团化的生产企业中,己逐渐用声波清洗机取代了传统的浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等工艺方法,声波清洗机的高效率和高清洁度,得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击疚,所以很容易将带有复杂外形,内腔和细空的零部件清洗干净,对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程,在声波作用下只需两三分钟即可完成,其速度比传统方法可提高几倍,甚至几十倍,清洁度也能达到高标准,这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合,更突出显示了用其他处理方法难以达到或不可取代的结果。
作用机理
声波清洗的作用机理主要有以下几个方面:因空化泡破灭时产生强大的冲击波,污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来、分散、乳化、脱落。因为空化现象产生的气泡,由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透,由于这种小气泡和声压同步膨胀,收缩,象剥皮一样的物理力反复作用于污垢层,污垢层一层层被剥离,气泡继续向里渗透,直到污垢层被完全剥离。这是空化二次效应。声波清洗中清洗液声振动对污垢的冲击。声加速化学清洗剂(RT-808声波清洗剂)对污垢的溶解过程,化学力与物理力相结合,加速清洗过程。
适用行业
医疗行业:医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。
半导体行业:半导体晶片的高清洁度清洗。
光学行业:光学器件的除油、除汗、清灰等。
石油化工行业:金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。
电子行业:电子行业是声波清洗应用早,为普及的行业。