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一体式超声波破碎仪内部能量的变化探讨

更新时间:2023-11-21浏览:593次
  一体式超声波破碎仪是一种利用超声波能量对样品进行破碎的设备,广泛用于生物、化学、材料等领域。超声波是频率高于20kHz的机械波,其能量主要来源于声波振动。在超声波破碎仪中,通过超声波发生器产生高频电信号,驱动换能器将电能转换为机械能,进而产生高频振动。这种振动在液体介质中传播时,会产生正负交替的压强变化,从而形成空化现象。空化现象是指液体中的微小气泡在负压作用下迅速膨胀,然后在正压作用下突然闭合,产生高温高压的冲击波。这种冲击波可以对样品产生强烈的破碎作用。
 
  我们今天来探讨一体式超声波破碎仪内部能量的变化过程:

超声波破碎仪

 

 
  当超声波发生器产生高频电信号时,换能器开始工作,将电能转换为机械能。在这个过程中,换能器内部的压电陶瓷片受到高频电信号的作用,发生周期性的伸缩变形。这种变形使得换能器内部形成往复运动的声波。当这些声波传入液体介质时,由于液体的密度和弹性特性,声波会在液体中传播并逐渐衰减。同时,声波在传播过程中会与样品发生相互作用,使样品受到破碎力的作用。
 
  在空化过程中,液体中的微小气泡在负压作用下迅速膨胀,形成一个充满气体的小囊泡。随着声波的传播,这个小囊泡会跟随声波一起振动。当振动达到一定幅度时,小囊泡内的气体受到压缩,压力迅速升高。当压力超过液体的饱和蒸气压时,小囊泡突然闭合,释放出高温高压的冲击波。这种冲击波可以对样品产生强烈的破碎作用。
 
  超声波破碎仪内部能量的变化主要包括电能转换为机械能的过程以及空化现象产生的冲击波对样品的破碎作用。通过对这些能量变化的控制和调节,可以实现对样品破碎程度的精确控制,满足不同实验需求。