发布网友 发布时间:2024-10-05 10:44
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热心网友 时间:2024-10-31 08:47
超声波,以其独特的性质在众多领域中发挥着重要作用,其中两个关键参数是频率和功率密度。频率是衡量超声波的重要尺度,通常定义为F≥20千赫兹(在实际应用中,频率达到15千赫兹以上的声波也被视作超声波)。这个频率范围使得超声波具有强烈的穿透力和高能量密度。
另一个参数是功率密度,它代表了超声波的强度,通过发射功率(以瓦特计)除以发射面积(平方厘米)来计算,一般要求p≥0.3瓦特/平方厘米。在液体清洗过程中,这个参数尤为重要。当超声波在液体中传播,当其音波压强达到或超过一个大气压时,达到0.35瓦/平方厘米的功率密度,足以产生“空化”现象。
空化现象是超声波清洗的原理所在。当音波压强大到足以在液体中形成真空或负压状态时,会产生一个瞬间巨大的压力,这会使得液体分子破裂形成微小的空洞,即空化核。这些空化核在超声波压强反向达到最大时破裂,释放出的强烈冲击力能有效撞击并清除物体表面的污垢。值得注意的是,产生显著空化效应的声强必须达到一定阈值,过低的声强无法产生这种清洁效果。
超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。