Proces czyszczenia
Ultradźwiękowy środek czyszczący jest to bardzo skomplikowany proces, dlatego dokonano tutaj jedynie krótkiego wprowadzenia. Efekt ultradźwiękowy obejmuje efekt energetyczny samej fali ultradźwiękowej, efekt energetyczny uwalniany w wyniku zniszczenia wnęki oraz efekt mieszania i przepływu fali ultradźwiękowej w ośrodku.
1. Efekt energetyczny fali ultradźwiękowej: Fala ultradźwiękowa ma wysoką energię. Rozprzestrzeniając się w cieczy medium przekazuje energię cząstce medium, a cząstka medium przekazuje energię na powierzchnię czyszczonego obiektu powodując dysocjację i rozproszenie brudu. Fala dźwiękowa jest falą podłużną, co oznacza, że kierunek drgań cząstki ośrodka jest zgodny z kierunkiem propagacji fali. W procesie propagacji fali podłużnej ruch cząstek ośrodka powoduje nierównomierny rozkład cząstek i pojawiają się obszary o różnej gęstości i gęstości. W rzadkim rozmieszczeniu cząstek fala dźwiękowa wytwarza ujemne ciśnienie akustyczne, a w gęstym obszarze dystrybucji fala dźwiękowa tworzy dodatnie ciśnienie akustyczne, tworzy ujemne ciśnienie akustyczne i dodatnie ciśnienie akustyczne. Naprzemienna i ciągła zmiana ciśnienia akustycznego, zmiana ta nie tylko powoduje, że cząstki ośrodka uzyskują określoną energię kinetyczną, ale także uzyskują określone przyspieszenie. Efekt energetyczny fal ultradźwiękowych o wysokiej częstotliwości jest niezwykle duży. Kiedy cząstki ośrodka posiadające energię oddziałują z cząsteczkami brudu, energia przekazywana jest do brudu powodując ich dysocjację i dyspersję.
2. Rola energii uwalnianej podczas niszczenia wnęki: fale ultradźwiękowe, podobnie jak zwykłe fale dźwiękowe, rozchodzą się w ośrodku i poruszają się po linii prostej. Szybkość ruchu jest powiązana z medium. Szybkość propagacji jest różna w różnych ośrodkach. Częstotliwość fali ultradźwiękowej jest wyższa niż zwykłej fali dźwiękowej, więc długość fali jest krótka, a energia wysoka.
Kiedy fala ultradźwiękowa przemieszczająca się w ośrodku w linii prostej dotrze do granicy faz z innymi substancjami, nastąpi transmisja i odbicie. Stopień transmisji i odbicia zależy od współczynnika impedancji akustycznej materiału tworzącego interfejs. Stopień impedancji akustycznej jest pewnym medium transmisyjnym dźwięku. Stosunek ciśnienia akustycznego do prędkości cząstek dla danej powierzchni. Wszystkie rodzaje mediów do transmisji dźwięku mają stałą impedancję akustyczną. Kiedy fala ultradźwiękowa przemieszcza się na styk dwóch ośrodków o dużej różnicy w impedancji akustycznej, następuje głównie odbicie, natomiast na styku dwóch ośrodków o podobnej impedancji akustycznej następuje głównie transmisja. Na przykład, gdy fala ultradźwiękowa dociera do granicy faz woda-powietrze, ponieważ gęstość powietrza jest znacznie mniejsza niż gęstość wody, współczynnik impedancji akustycznej również jest znacznie inny, więc fala dźwiękowa jest w tym momencie głównie odbijana; również wtedy, gdy fala ultradźwiękowa dociera do granicy faz woda-stal, ze względu na dwa ośrodki. Istnieje duża różnica w impedancji akustycznej między nimi, dlatego występuje głównie odbicie. Kiedy fala ultradźwiękowa przemieszcza się do granicy faz woda-plastik, ponieważ impedancja akustyczna między dwoma ośrodkami jest podobna, fala ultradźwiękowa transmituje głównie.
Po zsyntetyzowaniu odbitej fali ultradźwiękowej z postępującą falą ultradźwiękową, gdy różnica faz w każdym punkcie pozostaje stabilna, następuje rezonans, który nakłada się i wzmacnia w pewnych ustalonych pozycjach, a ośrodek jest podatny na wnęki w tych pozycjach.
Ponieważ fala ultradźwiękowa rozchodzi się do przodu w sposób powtarzających się naprzemiennych zmian nadciśnienia i podciśnienia, podczas podciśnienia w ośrodku tworzą się maleńkie dziury próżniowe, a rozpuszczony w ośrodku gaz szybko przedostaje się do otworów i tworzy pęcherzyki; W fazie nadciśnienia pęcherzyk kawitacyjny jest ściskany adiabatycznie i ostatecznie kruszony. Kiedy bańka pęknie, wokół wnęki powstanie ogromne uderzenie, w wyniku czego ciecz lub ciało stałe w pobliżu wnęki zostanie poddane wysokiemu ciśnieniu rzędu tysięcy atmosfer. Uwolnij ogromną energię. Zjawisko to zachodzi gwałtownie w polu ultradźwiękowym w zakresie niskich częstotliwości. Kiedy wnęka zostanie nagle wysażona, warstwa brudu na powierzchni przedmiotu może zostać przerwana, aby osiągnąć cel odkażania.
