Ultraäänipuhdistuksen toimintaperiaate

Ultraääniaallot etenevät nesteessä, jolloin neste ja puhdistussäiliö värähtelevät yhdessä ultraäänitaajuudella. Kun neste ja puhdistussäiliö tärisevät, niillä on oma luontainen taajuus, joka on ääniaaltojen taajuus, joten ihmiset kuulevat surinaa. Siivousteollisuuden jatkuvan kehityksen myötä yhä useammat teollisuudenalat ja yritykset ovat käyttäneet ultraäänipuhdistusta.

Ultraäänipuhdistuksen periaate on, että ultraäänigeneraattorin lähettämä suurtaajuinen värähtelysignaali muunnetaan korkeataajuiseksi mekaaniseksi värähtelyksi anturin läpi ja etenee väliaineen -- puhdistusliuottimeen. Puhdistusliuoksessa olevan ultraääniaallon eteenpäin suuntautuva säteily saa nesteen virtaamaan ja synnyttää kymmeniä tuhansia suoria halkaisijoita 50-500 μ. Pienet m:n kuplat ovat nesteessä ja värähtelevät äänikentän vaikutuksesta. Nämä kuplat muodostuvat ja kasvavat alipainevyöhykkeellä, jossa ultraääniaallot etenevät pituussuunnassa, kun taas positiivisella painevyöhykkeellä, kun äänenpaine saavuttaa tietyn arvon, kuplat kasvavat nopeasti ja sulkeutuvat sitten yhtäkkiä. Ja kun kupla sulkeutuu, syntyy shokkiaalto, joka synnyttää ympärilleen tuhansia ilmakehyksiä, vahingoittaa liukenemattomia saasteita ja levittää ne puhdistusliuokseen. Kun ryhmähiukkaset kääritään öljyyn ja tarttuvat puhdistusosan pintaan, öljy emulgoituu, kiinteät hiukkaset erottuvat ja puhdistusosa puhdistetaan. Tässä "kavitaatiovaikutuksena" tunnetussa prosessissa kuplien sulkeutuminen voi muodostaa useiden satojen celsiusasteiden korkeita lämpötiloja ja hetkellisiä korkeita paineita, jotka ylittävät 1000 ilmakehän painetta.

Ultraäänipuhdistuksen edut ovat: hyvä ultraäänipuhdistusteho ja yksinkertainen käyttö. Ihmisten kuulema ääni on akustinen signaali, jonka taajuus on 20-20000Hz. Yli 20 000 Hz:n ääniaaltoa kutsutaan ultraääniaaloksi. Ääniaallon läpäisy etenee pitkittäissuunnassa siniaallon mukaisesti, jolloin syntyy suuri määrä pieniä kuplia. Yksi syy on se, että nesteessä oleva paikallinen vetojännitys muodostaa alipaineen, ja paineen aleneminen saa kaasun liukenemaan nesteeseen ylikyllästyksen ja karkaa nesteestä pieniksi kupliksi; Toinen syy on se, että voimakas vetojännitys "repii" nesteen onteloon, joka tunnetaan nimellä kavitaatio.