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      技術文章

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         超聲波提取機的超聲概念及應用

        超聲學是聲學的一個重要分支或組成部分。它以研究超聲在各種物質中產生、傳播、接收及與物質的相互作用、產生的各種效應和應用為主要內容。從頻率范圍而言,超聲是指頻率高于可聽聲頻率范圍的聲。

        聲波屬于機械波,是機械振動在彈性媒質中的傳播?,F代聲學已涵蓋了從10-4—1014Hz的頻率范圍,相當于從大約3小時振動一次的次聲到波長短于固體中原子間距的分子熱振動,即跨越了1018量級的寬廣頻段。這也意味著,現在,人們已經掌握了幾乎任意頻率聲波產生與測量研究的近代技術。

        從功率范圍而言,超聲波提取機連續波超聲一般在毫瓦—幾十千瓦范圍。脈沖波超聲可擴充為幾分之一毫瓦—幾兆瓦。相應地,從聲強角度看,聚焦連續波超聲在液體中,因受空化的限制,上限約可達幾十千瓦每平方厘米。

        而聚焦脈沖超聲在焦斑中心,甚至可達幾十兆瓦每平方厘米。顯而易見,超聲學包含了從線性學到非線性聲學大跨度動態范圍豐富的研究內容。

        再從傳播媒質而言,超聲在氣體、液體、固體、固熔體等物質中,均能有效地傳播。而在這些媒質中,不同頻率、功率、強度的超聲波,都具有其*的傳播性及效應,因而也有其相應的研究內容及廣泛的應用。

        超聲波提取機的機械特性與作用

        (1)機械攪拌。超聲的高頻振動及輻射壓力可在氣、液體中形成有效的攪動與流動??栈瘹馀菡駝訉腆w表面產生的強烈射流及局部微chong流,均能顯著減弱液體的表面張力及磨擦力,并破壞固-液界面的附面層,因而達到普通低頻機械攪動達不到的效果。

        (2)均勻化??栈瘹馀蓍]合后產生的局部沖擊波,可粉碎液體中的顆粒,使其細化,使結晶均勻,將較大、不均勻乳滴分散為微小均勻藥劑(如醫用造影劑、治癌藥劑等),甚至可包括消溶血栓等作用。

        (3)相互擴散。利用超聲振動及空化的壓力、高溫效應,促使兩種液體,兩種固體,或液-固、液-氣界面之間,發生分子的相互滲透,形成新的物質屬性。金屬或塑料的超聲焊接,超聲乳化、清洗、霧化可歸為此類作用。

        (4)機械切削作用。因超聲振動加速度甚大,加上空化的聲腐蝕作用,可對硬脆材料(寶石、陶瓷、玻璃等)進行特形精密加工。

        (5)機械粉碎作用。利用高強度超聲脈沖,可以粉碎人體內的腎結石和膽結石而不損傷軟組織。

        (6)凝聚作用。超聲振動可使氣、液媒質中懸浮粒子以不同速度運動,增加相碰撞機會;或利用駐波使它們趨于波腹處,從而發生凝聚過程。煙道收塵、人工降雨可屬此類。

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