[发明专利]一种超声波清洗方法

说明书

本发明涉及一种超声波清洗方法，其首先通过制备多相流，并将多相流以一定的流速分布在被清洗物体表面；其中，多相流包括连续相和分散相，连续相为液体，分散相包含气体,多相流中气体初始呈微泡状；然后启动超声波发生器向被清洗物体发射超声波，超声波在多相流中传播后到达被清洗物体；调节超声波初始频率为使多相流在被清洗物体表面形成较高阻抗的超声波阻滞层。本发明可以提高被清洗物体的清洗效果，同时可以避免对被清洗物体表面和内部造成损伤。

技术领域

本发明涉及一种清洗方法，具体涉及一种超声波清洗方法。

背景技术

超声波是一种机械振动能量的传播形式。利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，可以使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前，超声波清洗已广泛应用于工业和民用的各个领域，包括表面喷涂处理行业、机械行业、电子行业、医疗行业、半导体行业、钟表首饰行业、光学行业、纺织印染行业。

利用超声波进行清洗时，超声波发生器产生出高频超声波，超声波震动传播过程中产生冲击力和摩擦力，从而将物体上的污渍去除。为了提高超声波的清洗效果，公告号为CN200510108823.7的中国专利公开了一种超声波洗净系统及方法，其包括一超声波洗净器以及气泡产生器，气泡产生器能产生含多个微纳米气泡的微乳泡水，其利用含微纳米气泡的微乳泡水增强超声波的洗净效果并可清除待洗物不易清洗的角落。

虽然超声波使用方便且清洗效果好，但其对被清洗材料的表面和内部都会造成一定的腐蚀或损伤。特别是对精密部件或脆弱材质而言，若其在清洗过程中受到腐蚀或损伤，那么其使用性能将大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波清洗方法，其可避免对被清洗物体表面和内部造成腐蚀或损伤。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种超声波清洗方法，其包括以下步骤：

步骤1、制备多相流，并将多相流分布在被清洗物体表面；其中，多相流包括连续相和分散相，连续相为液体，分散相包含气体,多相流中气体初始呈微泡状；

步骤2、启动超声波发生器发射超声波，超声波在多相流中传播后到达被清洗物体；调节超声波初始频率为使多相流在被清洗物体表面形成超声波阻滞层，其中，0.1<k<0.5,P为多相流中的初始静压力，R为气体微泡的初始平均半径，ρ为连续相的密度。

所述超声波发生器包含二次谐波反馈线路。

所述多相流的含气率小于15％，气体微泡的平均半径为5至100微米。

所述气体微泡的平均半径为10至50微米。

所述多相流中包含界面活性剂。

所述多相流中各质点在超声波发射区域的平均停留时间小于20毫秒。

所述多相流横截面的含气率从内到外递减，多相流横截面的流速从内到外递减。

本发明通过将多相流以一定流速分布在被清洗物体表面，然后启动超声波发生器发射超声波，使多相流在超声波辐射区域内对被清洗物体进行，多相流进入超声波辐射区域后，多相流中的气泡一部分破裂或消失，一部分直径增大。当气泡平均直径分布不断接近共振区间时，多相流内形成阻抗较高的超声波阻滞层，超声波阻滞层能对超声波造成大百分比的吸收、散射和反射，阻止超声波能量继续传递，超声波能量只有小部分能直接穿透过超声波阻滞层，并达到被清洗物表面，而通过被清洗物表面，进入被清洗物内部的超声波更少。所以，使用该超声波清洗方法可避免超声波辐射对被清洗物体表面和内部造成直接损伤或腐蚀。此外，在超声波阻滞层中，大部分的超声波的能量被转移至气体分散相和连续相的交界面的强非线性振动中，进而强化对物体表面造成清洗效果。

附图说明