滤芯超声清洗机研制 (2005年)

在2005年研制的滤芯超声清洗机涉及了多个工程技术领域，包括机械工程、声学和材料工程等。从给定文件中可以提炼出以下几个重要知识点： 1. 滤芯的作用和失效机理：滤芯作为过滤系统的核心元件，其工作效果直接关系到过滤效率和过滤系统的可靠性。失效主要表现为堵塞失效，即污物微粒堵塞了滤芯纤维所构成的微孔结构。设计高效能的清洗机对于维持滤芯的性能至关重要。 2. 超声清洗技术的优点：超声清洗技术因其清洗效果好、清洁度高、工件清洁度一致性高、清洗效率高和对环境污染小等特点，被广泛应用于多种工业场合。超声空化是超声清洗的主要作用机制，只要有液体存在，空化泡能到达的地方，超声清洗都能发挥作用，特别适合清洗滤芯中难以触及的污物。 3. 滤芯超声清洗机的结构和工作原理：滤芯超声清洗机主要由超声波发生器、换能器和清洗槽三部分组成。超声波发生器负责将交流电转换成超声频电振荡信号，并传递给超声换能器，后者将电振荡信号转换为同频率的机械振动，从而产生超声波。超声波作用于清洗液，产生空化效应，以达到清洗滤芯的目的。 4. 声场分布的分析和优化：在超声清洗槽中，声场的分布对清洗效果有着直接的影响。文件提到，单频输出的超声波容易在清洗槽中形成驻波，造成声场分布不均匀，影响清洗效果的均匀性。因此，通过优化超声波发生器的输出频率和功率，可以改善清洗槽中的声场分布，从而提升清洗效果。 5. 换能器阵列的应用：为了降低单个换能器的输入功率，减小清洗工具的空化腐蚀，并满足多个滤芯清洗面积的要求，设计了由多个超声换能器组成的换能器阵列。这种设计可以更均匀地覆盖清洗区域，提升清洗效率。 6. 换能器的类型和特性：夹心式压电换能器因具有机械谐振频率低、输出振幅大、阻抗易于控制和匹配等特点，在超声清洗机中得到了广泛的应用。其结构和性能保证了超声波的高效输出。 7. 滤芯超声清洗效果的检验方法：为了证明滤芯超声清洗机的清洗效果，研究者提出了检验清洗效果的方法，并通过实验验证了该清洗机的清洗效果显著。 滤芯超声清洗机的研制是一项集声学、机械设计和材料科学等多领域知识于一身的综合性工程任务，其成功不仅提高了清洗效率和质量，也减少了环境污染，对相关行业的过滤系统维护具有重要的意义。