超声波的应用——清洗砝码

程丽苑/上海市计量测试技术研究院

0 引言

超声波清洗是功率超声的主要应用之一，它可以清洗深孔、狭缝中的污物，具有安全、高效、省时省力等优点。因此，超声波清洗被广泛应用于各个领域，如机械、光学、电子等等。随着超声波领域的技术革新，清除清洗的安全系数大大提高，我们是否可以利用超声波原理来清洗砝码呢？

1 超声波清洗的原理

1.1 超声波简介

超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波。

超声波很像电磁波，能折射、聚焦和反射，然而它和电磁波又不同，电磁波可以在真空中传播，超声波则需要弹性介质来传播。在传播时，超声波使弹性介质中的粒子振荡，并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量，这种波分为纵向波和横向波两种。在固体内，纵向波和横向波都可以传递能量，而在气体和液体内，只有纵向波可以传递能量。

1.2 超声波清洗原理

超声波能引起质点振动，质点振动的加速度和超声频率的平方成正比。因此，几十千赫的超声会产生极大的作用力，强超声波在液体中传播时，液体中的微小气泡在超声波的作用下，会产生超声空化。

在空化气泡突然闭合时发出的冲击波，可在其周围产生上千个大气压力，它会对污层直接反复冲击，同时也会引起污物层的破坏，从而使污物脱离清洗件表面并分散到清洗液中。空化气泡的振动也能对固体表面进行擦洗。空化气泡还能“钻进”裂缝中做振动，使污物脱落。……