超声波微波协同作用

微波和超声波在加热的作用角度来说有没有区别？

http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C127750%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 南京先欧仪器制造有限公司 的 微波超声波组合实验仪(XO-SM)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来，这款产品已经被多家单位采用，如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解，欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动，并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介： 仪器介绍：微波超声波组合反应系统 产品简介:XO-SM系列超声微波组合反应系统获得国家发明专利号：200712134456.2，本产品由超声波、微波技术协同作用，具有超声和微波功率可调、可定时、温度等可控功能。适用于快速、高效、可控合成药物、有机化合物、无机化合物及纳米材料，具有化学选择性高、产物结晶度高、对无机、高分子聚合、金属纳米材料产品粒径非常均匀，而且可以有效克服有机物参与下的化学反应进行长时间反应产生的炭化现象等特点。通过本技术方案，可以使反应速度比单一微波或超声波催化方法加快许多倍，同时提高反应选择性和收率，使过去许多难以发生或速度很慢的化学反应或物理过程变得容易实现和高速完成。该设备包括超声波装置，微波装置，循环冷水机、升降装置、冷凝回流装置。超声波装置包括超声探头、超声波换能器、超声波电源、超声温度控制显示器、超声时间控制显示器、超声功率控制显示器；微波装置包括磁控管、波导、微波温度控制显示器、微波时间控制显示器、微波功率控制显示器；循环冷水机装置包括温度控制显示器（最低工作温度(-80℃)、时间显示控制器，循环泵；冷凝装置包括回流式冷凝器、三角瓶、玻璃导管、密封塞及循环保温材料。 南京先欧仪器制造有限公司【XO系列新款超声波微波组合反应系统】 型号 超声功率 超声频率 微波功率 微波频率 处理量 超声探头直径（随机） XO-SM50 0~900W 25KHZ 0~700W 2450MHZ 0.5~500ml Φ6 XO-SM100 0~1000W 25KHZ 0~1000W 2450MHZ 50~800ml Φ10 XO-SM200 0~1200W 25KHZ 0~1200W 2450MHZ 100~1500ml Φ20 XO-SM300 0~1800W 25KHZ 0~1800W 2450MHZ 300~3000ml Φ30 XO-SM400 0~2500W 25KHZ 0~3000W 2450MHZ 400~4000ml Φ40 XO-SM500 0~3500W 25KHZ 0~5000W 2450MHZ 1~12L Φ30（配两支发生器） 系统特点： ●系列超声波微波组合反映系统具有微波、超声波、微波超声波单独控制和协同功能，系统具有可灵活组合特....【了解更多此仪器设备的信息】

微波是电磁波， 频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波(波长1米 - 1毫米），通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中。 微波加热的特点：1、加热速度快 常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为外部加热。要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性较差的物体所需的时间就更长。 微波加热是使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果。 2、均匀加热 常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦内生现象。微波加热时，物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因此均匀性大大改善。 3、节能高效 在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的空气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，生产环境也明显改善。 4、易于控制 微波加热的热惯性极小。若配用微机控制，则特别适宜于加热过程加热工艺的自动化控制。 5、低温杀菌、无污染微波能自身不会对食品污染，微波的热效应双重杀菌作用又能在较低的温度下杀死细菌，这就提供了一种能够较多保持食品营养成份的加热杀菌方法。 6、选择性加热 微波对不同性质的物料有不同的作用，这一点对干燥作业有利。因为水分子对微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量较低的部位这就是选择加热的特点。烘干木材、纸张等产品时，利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥。 值得注意的是有些物质当温度愈高、吸收性愈好，造成恶性循环，出现局部温度急剧上升造成过干，甚至炭化，对这类物质进行微波加热时，要注意制定合理的加热工艺。 7、安全无害 在微波加热、干燥中，无废水、废气、废物产生，也无辐射遗留物存在，其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准，是一种十分安全无害的高新技术。 超声波是声波：频率高于人的听觉上限（约为20000赫）的声波，称为超声波，或称为超声。 超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性——超声波的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就越显著。功率特性——当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用——当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，并且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。 [em09] 来源: Internet

我是个本科生，想自制一台微波-超声波仪器共实验用。希望得到大家的帮助。

超声波联合消解技术在环境样品预处理中的应用展望 在近段时间对废水处理工艺的学习中接触到了一些有关污染物超声降解的东西。于是我突发奇想，能不能把这个理论直接搬到样品的预处理上使之成为一种环保的预处理技术呢？ 这里大家或许会说，目前的微波消解技术不是也挺方便的吗？个人认为微波消解消化样品比传统电热消解温度高，加上消解罐是密闭的，这使得其降温的时间也较长；同时，由于微波消解在使用时一般都要配合浓酸进行，实验产生的酸雾和与酸的接触对人员的安全都存在一定风险。所以，开发环保的消解技术也是技术发展的需要。（实在不行，写几篇论文也是可以的）1. 超声波消解原理 超声降解的主要途径为超声空化、自由基氧化、高温热解、超临界水氧化。(这个都有现实的理论依据的，百度就有)2. 单一超声技术消解展望分析 超声技术的发展已经有些年头了，也有专门的超声消解仪。但从其销量和普及度来说，远没有微波消解强。为何这个产品的用户群如此稀少，只能说技术的成熟度还有待提高吧。其未来更多的可能与其他方法联用形式出现。3. 影响因子 单一的超声波降解技术的影响因子主要由超声波的特征参数与待消解基体及其溶剂的参数相关。如超声频率、功率、待消解基体的溶解特性、及氧化性、活化能等等都可能影响整个消解的结果。由于不同化学物质消解需要的这些参数都可能不同，那么如果对待测样品性质未知的前提下，参数的设置就有一定困难。无法最优就有可能消解不完全，影响测定结果。4.超声联合消解技术 所谓超声联合消解技术就是把超声波的特性和其他技术联合起来，以达到增效作用。（即 减少不同条件对结果的影响。未来应该只要使用较少的几个通用程序即可达到要求）4.1 超声-湿法消解技术 将湿法消解的体系放置到超声环境下进行，这样可能能加速反应的进程（我只是说可能，如果不行也不要怪我）。不过为了此预处理技术更环保，建议使用环保的氧化剂进行消解，如过氧化氢。4.2 超声-光催化氧化技术 光催化氧化技术是一种新兴的样品预处理技术。其原理是紫外光激发二氧化钛产生的空穴及羟基自由基具有很强的氧化性，能够将大部分有机污染物氧化分解为二氧化碳、水等无机产物。将光催化氧化技术与超声技术相结合，理论上应该能起到加速催化氧化速率，提高氧化效率的作用。4.3 超声-紫外消解技术 紫外消解法，就是通过紫外光的照射促使分子活化发生反应达到消解目的，其特点是较低温度下就可以进行。将该技术在超声环境下应用是不是就会加速分子活化反应的发生呢？抑或是两个作用同时发生，产生协同反应？试过才知道，暂时不做评论。4.4 超声-臭氧氧化技术 臭氧在紫外的作用下可以产生大量的HO·，而有研究指出，在超声的作用下，臭氧的利用率提高了。这也就使得反应更加经济，快捷。 此外，超声-微波消解，超声高压消解，超声-闭管消解这些是不是具有可行性呢？貌似好多论文可以写，好多产品可以开发啊

超声波作用原理~声波频率范围为16Hz-20KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，高于20KHz则称为超声波声波。超声波产生的效应统称为超声效应，即当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包括以下4种效应：①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化（可参考电介质物理学和磁致伸缩）。②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷，并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。③热效应。由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变 。

有没有类似微波炉的超声波发生器，有一个空腔，然后在空腔里发出超声波辐射？知道的麻烦告诉下厂商吧！

超声波是一种弹性机械波，同时，也是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用，能引起生物体的功能和结构发生变化。超声波对生物细胞的作用效应主要有热效应、空化效应和机械效应三种。1、热效应：超声在介质中传播时，由于摩擦力对超声引起的分子震动的的阻碍，使得超声波的部分能量转化为了局部热能。正常组织的临界致死温度为45.7℃，而对温度较为敏感的肿瘤组织在此温度下常常发生细胞的代谢障碍，使肿瘤组织的DNA、RNA、蛋白质等重要生物大分子的合成受到严重影响。医学上利用超声波对生物细胞的热效应而发明的超声波治疗仪即是能对癌细胞产生杀伤作用却不影响正常组织生理代谢。2、空化效应：指在超声作用下，生物体内的水分子会形成微小空泡，伴随空泡生长和破裂产生的巨大机械剪切力和高温，使肿瘤出血、组织瓦解以致坏死。另外，空化泡破裂时产生瞬时高温（约5000℃）、高压（可达500×104Pa），可使水蒸气热解离产生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。3、机械效应：是超声引起的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化，引起细胞结构损伤。超声机械效应杀伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。利用超声波对生物细胞的三大作用而发明的仪器设备广泛应用于基础研究领域的细胞破碎乳化、医疗系统的疾病诊断、超声治疗等各个行业领域。

超声波对液体有什么样的作用？

超声波的清洗作用原理 来自:中国真空网 超声波的清洗作用是一个十分复杂的过程，在这里只做一简单介绍。超声波作用包括超声波本身具有的能量作用，空穴破坏时放出的能量作用以及超声波对媒液的搅拌流动作用等。1超声波的能量作用：超声波具有很高的能量，它在传媒液体中传播时，把能量传递给传媒质点，传媒质点再将能量传递到清洗对象物表面并造成污垢解离分散。声波是一种纵波，即传媒质点的振动方向与波的传播方向一致。在纵波传播过程中，传媒质点运动造成质点分布不匀，出现疏密不同的区域，在质点分布稀疏区域声波形成负声压，在分布致密区域声波形成正声压，并形成负声压、正声压的交替连续变化，这种变化不仅使传媒质点获得一定动能而且获得一定加速度。高频超声波的能量作用是异常巨大的。在具有能量的传媒质点与污垢粒子相互作用时，把能量传递给污垢并造成它们的解离分散。2空穴破坏时释放的能量作用：超声波与通常声波一样在媒液中传播是直线运动方式。运动速度与媒液有关，在不同媒液中传播速度不同，超声波的频率比通常的声波频率高，所以波长短，能量高。在媒液中直线前进的超声波，到达与其它物质的界面时，要发生透射和反射运动，发生透射与反射的程度是由构成界面物质的声阻抗率决定的，声阻抗率是传声媒质某一给定表面的声压与质点速度之比。各种传声媒质都有固定的声阻抗率。当超声波行进到声阻抗率相差很大的两种媒质的界面时，主要发生反射，而在声阻抗率相近的两种媒质的界面上主要发生透射。如当超声波行进到水－空气界面时，由于空气密度远小于水，因此声阻抗率也相差较远，所以此时声波主要发生反射；同样超声波行进到水－钢铁界面时，由于两种媒质之间声阻抗率相差很大，所以主要也发生反射。而当超声波行进到水－塑料界面时，由于两种媒质之间声阻抗率相近，所以超声波主要发生透射。反射回来的超声波与前进中的超声波合成后，当每一点的位相差保持稳定不变时，发生共振，而在某些固定位置上相互叠加而加强，媒液在这些位置上容易产生空穴。由于超声波以正压和负压重复交替变化的方式向前传播，负压时在媒液中造成微小的真空洞穴，这时溶解在媒液中的气体会很快进入空穴并形成气泡；而在正压阶段，空穴气泡被绝热压缩，最后被压破，在气泡破裂的瞬间对空穴周围会形成巨大的冲击，使空穴附近的液体或固体都会受到上千个大气压的高压。放出巨大的能量。这种现象在低频率范围的超声波领域激烈地产生。当空穴突然爆破时，能把物体表面的污垢薄膜击破而达到去污的目的。当使用的超声波频率在28～100khz范围内时，超声波的几种作用都存在。而空穴消失过程产生的巨大压力作用十分突出。当使用的超声波频率在特高频率范围时，超声波的作用主要是其本身巨大的能量作用，并不产生空穴，但这种巨大的能量对细微污垢的去除清洗作用很大。另外超声波不仅有帮助媒液加快溶解污垢的作用，而且也起到搅拌作用，使媒液发生运动，新鲜媒液不断作用于污垢加速溶解。所以超声波强大的冲击力如果作用发挥适当的话，可促使顽固附着的污垢解离，而且清洗力不均匀的情况得以避免。但由于超声波使用过程中存在对清洗对象造成损伤的可能性，所以当清洗对象很脆弱的情况不宜采用超声波清洗。洗涤媒液的选择超声波清洗都是以一定的液体作为媒质的条件下进行的，选择媒液是以能充分发挥超声波的作用达到去污目的为原则的。由于水是产生空穴效果最好的液体，通常用清水作媒液，用量不很大，也不需要采用喷射或搅拌的方法来使水剧烈流动。但由于清水对油性污垢的分散解离能力较差，因此实际上常采用表面活性剂或酸碱水溶液作超声波清洗的媒液。由于各种亲水性或亲油性有机溶剂产生空穴效果的能力比水差，所以如果用这些有机溶剂作媒液，实际上要靠它们对污垢的溶解分散能力作补充才能有效地去除污垢。而且有机溶剂往往存在易然、易爆和有毒的问题，因此通常总是用水作媒液。用超声波清洗应注意的问题在一定条件下用超声波清洗才能过得较好效果，因此需要注意以下问题。1克服空穴产生的不均匀性：前已述及空穴是沿着最大声压带不均匀地产生的。当清洗对象在洗液中处于静置状态时，就会由于空穴产生的不均匀造成清洗的不均匀现象。通常为克服这种现象的发生，常采用以下方法：①移动清洗对象：当清洗对象在洗槽中移动时，空穴能较均匀地作用于对象的表面，最常用的方法是让清洗对象发生旋转，当物体位于空穴最大声压带垂直相交的平面上清洗效果比较专一。②改变洗液深度：当洗槽液面上下变动时，空穴最大声压带的位置也发生相应变化可以克服不均匀性。③形成矩形波形：把几种不同波长的超声波合成在一起，所产生的超声驻波，最大声压带范围扩大，可以克服不均性。④防止共振波的生成：如果使液面与清洗对象表面不相互垂直，可防止在清洗对象表面发生受迫振动并形成共振波。这样，一方面可减少清洗不匀，同时也可避免清洗对象损伤。2克服由于超声波被反射而造成的效果不均匀性：当超声波反射发生在清洗对象内侧的表面，金属管道的内表面，金属物品深陷处的凹面以及碰到金属网做的清洗物容器时，都会妨碍超声波的透过而造成超声波作用的不均匀，这是超声波清洗中常出现的问题。3空穴作用造成的清洗对象的损伤：空穴作用有可能使清洗对象损伤，性能变得脆弱。另外，在用超声波处理锐利的刀具的刀刃、电子机械上用的极薄的金属片时，由于空穴作用造成破损的事情是经常发生的，而且是频率越低的超声波空穴作用强度越大。因此在使用超声波清洗时，对清洗对象的形状、材料的性质都要考虑到。只有选择适当的超声波频率，采用适当的使用方法才能取得好的清洗效果。 [em48] [em48] [em48] [em48] [em48]

[font=宋体]链接：[/font]https://bbs.instrument.com.cn/topic/4840810 https://bbs.instrument.com.cn/topic/4952621问题描述：超声波在样品前处理中的重要作用和主要应用有哪些？解答：[font=宋体]超声波是一种弹性机械波，同时也是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用，能引起生物体的功能和结构发生变化。超声波对生物细胞的作用效应主要有热效应、空化效应和机械效应三种。[/font]1[font=宋体]、热效应：超声在介质中传播时，由于摩擦力对超声引起的分子震动的的阻碍，使得超声波的部分能量转化为了局部热能。正常组织的临界致死温度为[/font]45.7[font=宋体]℃[/font][font=宋体]，而对温度较为敏感的肿瘤组织在此温度下常常发生细胞的代谢障碍，使肿瘤组织的[/font]DNA[font=宋体]、[/font]RNA[font=宋体]、蛋白质等重要生物大分子的合成受到严重影响。医学上利用超声波对生物细胞的热效应而发明的超声波治疗仪即是能对癌细胞产生杀伤作用却不影响正常组织生理代谢。[/font]2[font=宋体]、空化效应：指在超声作用下，生物体内的水分子会形成微小空泡，伴随空泡生长和破裂产生的巨大机械剪切力和高温，使肿瘤出血、组织瓦解以致坏死。另外，空化泡破裂时产生瞬时高温（约[/font]5000[font=宋体]℃[/font][font=宋体]）、高压（可达[/font]500×104Pa[font=宋体]），可使水蒸气热解离产生[/font].OH[font=宋体]自由基和[/font].H[font=宋体]原子，由[/font].OH[font=宋体]自由基和[/font].H[font=宋体]原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。[/font]3[font=宋体]、机械效应：是超声引起的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化，引起细胞结构损伤。超声机械效应杀伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。利用超声波对生物细胞的三大作用而发明的仪器设备广泛应用于基础研究领域的细胞破碎乳化、医疗系统的疾病诊断、超声治疗等各个行业领域。[/font]以上内容来自仪器信息网《样品前处理实战宝典》

超声波的清洗作用是一个十分复杂的过程，在这里只做一简单介绍。超声波作用包括超声波本身具有的能量作用，空穴破坏时放出的能量作用以及超声波对媒液的搅拌流动作用等。1超声波的能量作用：超声波具有很高的能量，它在传媒液体中传播时，把能量传递给传媒质点，传媒质点再将能量传递到清洗对象物表面并造成污垢解离分散。声波是一种纵波，即传媒质点的振动方向与波的传播方向一致。在纵波传播过程中，传媒质点运动造成质点分布不匀，出现疏密不同的区域，在质点分布稀疏区域声波形成负声压，在分布致密区域声波形成正声压，并形成负声压、正声压的交替连续变化，这种变化不仅使传媒质点获得一定动能而且获得一定加速度。高频超声波的能量作用是异常巨大的。在具有能量的传媒质点与污垢粒子相互作用时，把能量传递给污垢并造成它们的解离分散。2空穴破坏时释放的能量作用：超声波与通常声波一样在媒液中传播是直线运动方式。运动速度与媒液有关，在不同媒液中传播速度不同，超声波的频率比通常的声波频率高，所以波长短，能量高。在媒液中直线前进的超声波，到达与其它物质的界面时，要发生透射和反射运动，发生透射与反射的程度是由构成界面物质的声阻抗率决定的，声阻抗率是传声媒质某一给定表面的声压与质点速度之比。各种传声媒质都有固定的声阻抗率。当超声波行进到声阻抗率相差很大的两种媒质的界面时，主要发生反射，而在声阻抗率相近的两种媒质的界面上主要发生透射。如当超声波行进到水－空气界面时，由于空气密度远小于水，因此声阻抗率也相差较远，所以此时声波主要发生反射；同样超声波行进到水－钢铁界面时，由于两种媒质之间声阻抗率相差很大，所以主要也发生反射。而当超声波行进到水－塑料界面时，由于两种媒质之间声阻抗率相近，所以超声波主要发生透射。反射回来的超声波与前进中的超声波合成后，当每一点的位相差保持稳定不变时，发生共振，而在某些固定位置上相互叠加而加强，媒液在这些位置上容易产生空穴。由于超声波以正压和负压重复交替变化的方式向前传播，负压时在媒液中造成微小的真空洞穴，这时溶解在媒液中的气体会很快进入空穴并形成气泡；而在正压阶段，空穴气泡被绝热压缩，最后被压破，在气泡破裂的瞬间对空穴周围会形成巨大的冲击，使空穴附近的液体或固体都会受到上千个大气压的高压。放出巨大的能量。这种现象在低频率范围的超声波领域激烈地产生。当空穴突然爆破时，能把物体表面的污垢薄膜击破而达到去污的目的。当使用的超声波频率在28～100khz范围内时，超声波的几种作用都存在。而空穴消失过程产生的巨大压力作用十分突出。当使用的超声波频率在特高频率范围时，超声波的作用主要是其本身巨大的能量作用，并不产生空穴，但这种巨大的能量对细微污垢的去除清洗作用很大。另外超声波不仅有帮助媒液加快溶解污垢的作用，而且也起到搅拌作用，使媒液发生运动，新鲜媒液不断作用于污垢加速溶解。所以超声波强大的冲击力如果作用发挥适当的话，可促使顽固附着的污垢解离，而且清洗力不均匀的情况得以避免。但由于超声波使用过程中存在对清洗对象造成损伤的可能性，所以当清洗对象很脆弱的情况不宜采用超声波清洗。洗涤媒液的选择超声波清洗都是以一定的液体作为媒质的条件下进行的，选择媒液是以能充分发挥超声波的作用达到去污目的为原则的。由于水是产生空穴效果最好的液体，通常用清水作媒液，用量不很大，也不需要采用喷射或搅拌的方法来使水剧烈流动。但由于清水对油性污垢的分散解离能力较差，因此实际上常采用表面活性剂或酸碱水溶液作超声波清洗的媒液。由于各种亲水性或亲油性有机溶剂产生空穴效果的能力比水差，所以如果用这些有机溶剂作媒液，实际上要靠它们对污垢的溶解分散能力作补充才能有效地去除污垢。而且有机溶剂往往存在易然、易爆和有毒的问题，因此通常总是用水作媒液。用超声波清洗应注意的问题在一定条件下用超声波清洗才能过得较好效果，因此需要注意以下问题。1克服空穴产生的不均匀性：前已述及空穴是沿着最大声压带不均匀地产生的。当清洗对象在洗液中处于静置状态时，就会由于空穴产生的不均匀造成清洗的不均匀现象。通常为克服这种现象的发生，常采用以下方法：①移动清洗对象：当清洗对象在洗槽中移动时，空穴能较均匀地作用于对象的表面，最常用的方法是让清洗对象发生旋转，当物体位于空穴最大声压带垂直相交的平面上清洗效果比较专一。②改变洗液深度：当洗槽液面上下变动时，空穴最大声压带的位置也发生相应变化可以克服不均匀性。③形成矩形波形：把几种不同波长的超声波合成在一起，所产生的超声驻波，最大声压带范围扩大，可以克服不均性。④防止共振波的生成：如果使液面与清洗对象表面不相互垂直，可防止在清洗对象表面发生受迫振动并形成共振波。这样，一方面可减少清洗不匀，同时也可避免清洗对象损伤。2克服由于超声波被反射而造成的效果不均匀性：当超声波反射发生在清洗对象内侧的表面，金属管道的内表面，金属物品深陷处的凹面以及碰到金属网做的清洗物容器时，都会妨碍超声波的透过而造成超声波作用的不均匀，这是超声波清洗中常出现的问题。3空穴作用造成的清洗对象的损伤：空穴作用有可能使清洗对象损伤，性能变得脆弱。另外，在用超声波处理锐利的刀具的刀刃、电子机械上用的极薄的金属片时，由于空穴作用造成破损的事情是经常发生的，而且是频率越低的超声波空穴作用强度越大。因此在使用超声波清洗时，对清洗对象的形状、材料的性质都要考虑到。只有选择适当的超声波频率，采用适当的使用方法才能取得好的清洗效果。

在液态铝液中引入超声波时，铝液受到声场的作用。产生空化泡或空穴。这些空化泡（a）功率0 W； （b）功率100 W； （c）功率200 W； （d）功率300 W超声处理不同功率纯铝的凝固组织Fig. 3 Microstructure under different ultrasonic power超声处理功率与晶粒度的关系Fig. 4 Relationship between grain size and ultrasonic power或空穴将以极高的速度闭合或崩溃。在空化泡崩溃过程中，铝溶液中将产生强烈的冲击波，这些冲击波使铝溶液在凝固过程中产生的凝固相受到一定程度的冲击，初生晶体和正在长大的晶体被冲击波击碎，成为破碎的晶体质点，抑制了晶体的长大，使晶粒得到细化的同时晶体也得到了均匀弥散。同时，空化泡的闭合和崩溃使溶液的局部瞬间产生温度的变化，也促使钢液凝固前期的枝晶熔断。工业试验在船型槽中施加不同功率的超声波，功率分别为100 W， 200 W， 300 W以及500 W.取样并测量计算各个凝固坯等轴晶晶粒的平均面积及柱状晶所占的比例，用s表示等轴晶面积，G表示柱状晶所占15第5期陈琳等：超声波对工业纯铝的组织细化研究和工业探索的比例。未施加超声波作用的柱状晶粒所占面积较大，枝晶的面积占铝锭面积的411 1%左右，晶粒平均面积达到561 65mm 2。经超声波不同功率处理的试样的低倍组织，其晶粒平均面积和柱状晶所在占的比例分别有不同程度的减小。在超声波的作用下，晶粒有一定的细化效果，分析主要原因可能是由于同样的超声波设备在工业试验时，其功率相对偏小，不能满足工业试验要求。随着超声波功率的增加，产生的强烈冲击波击P= 0 W， S= 56165 mm 2， G= 41. 1未经超声波处理的低倍组织（a） P= 100 W， S= 33. 38 mm 2， G= 361 6% ；（b） P= 200 W， S= 241 19mm 2， G= 35. 1% ；（c） P = 300 W， S= 561 45mm 2，G= 41. 9% ；（d） P= 500 W， S= 241 1mm 2， G= 28. 7%不同功率超声波作用对铝锭凝固坯组织的影响Fig. 6 Microstructure of aluminium ingot with different ultrasonic power碎正在长大的晶粒，使之成为破碎的晶体质点，弥散的分布在熔体中，提高了生核率。同时功率增加使超声波声压增加。声压与空化泡的临界半径存在以下关系：R 3 min + 2R P 0 - 32 27 R 3（ P m - P 0）= 0（1）式中， R min为定声压条件下能产生声空化的最小气泡半径； R为熔液的表面张力；P m为声压幅值；P 0为静压力。R、P 0均可以看为恒量。声压越大，空化泡的临界气泡半径越小，则熔体中空化泡越多。声压与声强的平方根成正比，声强越大，则声压也越大。所以纯铝随着导入熔体的超声功率的增加，产生的空化泡增多，获得热变形奥氏体，增加了晶内形变带等相变形核部位，再结合轧后的控制冷却，促进了铁素体晶粒的细化。低温压力容器用钢板16M nDR的最低工作温度一般在- 20 e以下，由于经过LF精炼处理，钢质比较纯净，钢板中的夹杂物以D类氧化物为主，另有少量A类硫化物和极少量B类氧化铝夹杂。正火后的金相组织为铁素体+珠光体，铁素体晶粒度8. 5级左右，这一级别的晶粒度比相同规格的16M nR高0. 5 1. 0级。正火处理后带状组织有所减轻，均匀化程度提高，连续的珠光体带变短或断开，从而可减轻钢的各向异性。在轧制过程中，为使晶粒细化和均匀化，必须在奥氏体再结晶温度区间进行多道次轧制，使钢进行充分再结晶，从而得到细小的奥氏体组织。板坯在加热炉内的加热时间一般为2 3 h，出炉温度为1 130 1 200 e ，尽量保持温度均匀。通过添加少量的铌、钒、钛合金元素，与控轧控冷技术有效结合，以细化晶粒。提高钢的强韧性等良好综合性能时，显微组织主要表现为铁素体+珠光体。钢中夹杂物的种类主要以A类硫化物和D类氧化物为主，只有极少量的B类氧化铝夹杂，且级别较低，同时硫化物夹杂也趋于球化，说明生产过程中的变性处理比较好。在声空化的作用下使晶粒被打碎，从而得到细化。以合适的超声波空化处理时间对熔融金属液处理时，才会得到最大的铸锭细化率和细小的等轴晶。随着超声波处理时间的延长，晶粒变得细小。超声波功率增加，晶粒变细，但功率继续增加时晶粒并不明显减小，而是有一最佳值。超声波能量对铝的晶粒的细化作用有一阈值，在实际工业中需要选用合适的功率以得到最细小的晶粒。

超声波提取技术（Ultrasound Extraction, UE）是近年来应用到中草药有效成份提取分离的一种最新的较为成熟的手段。 超声波是指频率为20千赫～50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体—介质—来进行传播。超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。超声波萃取的原理 超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。（1）加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要效成分的质点）的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。（2）空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。（3）超声波的振动匀化（Sonication）使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。超声波萃取的特点（characteristic） 适用于中药材有效成份的萃取，是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工艺。与水煮、醇沉工艺相比，超声波萃取具有如下突出特点：（1）无需高温。在40℃－50℃水温F超声波强化萃取，无水煮高温，不破坏中药材中某些具有热不稳定，易水解或氧化特性的药效成份。超声波能促使植物细胞地破壁，提高中药的疗效。（2）常压萃取，安全性好，操作简单易行，维护保养方便。（3）萃取效率高。超声波强化萃取20～40分钟即可获最佳提取率，萃取时间仅为水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是传统方法的二倍以上。据统计，超声波在65～70篊工作效率非常高。而温度在65篊度内中草药植物的有效成份基本没有受到破坏。加入超声波后（在65度条件下），植物有效成份提取时间约40分钟。而蒸煮法的蒸煮时 间往往需要两到三小时，是超声波提取时间的3倍以上时间。每罐提取3次，基本上可提取有效成份的90%以上。（4）具有广谱性。适用性广，绝大多数的中药材各类成份均可超声萃取。（5）超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质（如极性）关系不大。因此，可供选择的萃取溶剂种类多、目标萃取物范围广泛。（6）减少能耗。由于超声萃取无需加热或加热温度低，萃取时间短，因此大大降低能耗。（7）药材原料处理量大，成倍或数倍提高，且杂质少，有效成分易于分离、净化。（8）萃取工艺成本低，综合经济效益显著；（9）超声波具有一定的杀菌作用，保证萃取液不易变质。 目前，实验室广泛使用的超声波萃取仪是将超声波换能器（Transducer）产生的超声波通过介质（通常是水）传递并作用于样品，这是一种间接的作用方式，声振强度较低，因而大大降低了超声波萃取效率。此外，通常实验室所用的超声波发生器功率较大

超声波提取技术（Ultrasound Extraction, UE）是近年来应用到中草药有效成份提取分离的一种最新的较为成熟的手段。 超声波是指频率为20千赫～50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体—介质—来进行传播。超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。超声波萃取的原理 超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。（1）加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要效成分的质点）的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。（2）空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。（3）超声波的振动匀化（Sonication）使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。超声波萃取的特点（characteristic） 适用于中药材有效成份的萃取，是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工艺。与水煮、醇沉工艺相比，超声波萃取具有如下突出特点：（1）无需高温。在40℃－50℃水温F超声波强化萃取，无水煮高温，不破坏中药材中某些具有热不稳定，易水解或氧化特性的药效成份。超声波能促使植物细胞地破壁，提高中药的疗效。（2）常压萃取，安全性好，操作简单易行，维护保养方便。（3）萃取效率高。超声波强化萃取20～40分钟即可获最佳提取率，萃取时间仅为水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是传统方法的二倍以上。据统计，超声波在65～70篊工作效率非常高。而温度在65篊度内中草药植物的有效成份基本没有受到破坏。加入超声波后（在65度条件下），植物有效成份提取时间约40分钟。而蒸煮法的蒸煮时 间往往需要两到三小时，是超声波提取时间的3倍以上时间。每罐提取3次，基本上可提取有效成份的90%以上。（4）具有广谱性。适用性广，绝大多数的中药材各类成份均可超声萃取。（5）超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质（如极性）关系不大。因此，可供选择的萃取溶剂种类多、目标萃取物范围广泛。（6）减少能耗。由于超声萃取无需加热或加热温度低，萃取时间短，因此大大降低能耗。（7）药材原料处理量大，成倍或数倍提高，且杂质少，有效成分易于分离、净化。（8）萃取工艺成本低，综合经济效益显著；（9）超声波具有一定的杀菌作用，保证萃取液不易变质。 目前，实验室广泛使用的超声波萃取仪是将超声波换能器（Transducer）产生的超声波通过介质（通常是水）传递并作用于样品，这是一种间接的作用方式，声振强度较低，因而大大降低了超声波萃取效率。此外，通常实验室所用的超声波发生器功率较大

众所周知，人们所听到的声音是频率20Hz~20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称为超声波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，使液体内形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，因而，液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能最极大的冲击波，相当于瞬间产生的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化效应”，超声波淸洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到淸洗和冲刷工件内外表面的作用。 超声波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下，声波的频率为20Hz~20kHz，超声波的频率则为20kHz以上。其中次声波和超卢波一般人耳是听不到的。超卢波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强。超声波淸洗机原理主要是将换能器，将功率超声频源的声能，并且要转换成机械振动，通过淸洗槽壁使之将槽子中的淸洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。 当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012Pa~1013Pa的压力，这种超声波气化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分化于溶液中。 超声波一方面破坏污物与淸洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被剥离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在淸洗件表面时，油被乳化，固体粒子自行脱落，超声在淸洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学淸洗剂的淸洗作用。 由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有淸洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的淸洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。 超声波清洗机使用注意事项 1、超声波淸洗机电源及电热器电源必须有良好接地装置。 2、超声波清洗机严禁无清洗液开机，即清洗缸没有加一定数量的淸洗液，不得合超声波开关。 3、有加热设备的淸洗设备严禁无液时打开加热开关。 4、禁止用重物(铁件)撞击淸洗缸缸底，以免能童转换器晶片受损。 5、超声波发生器电源应单独使用一路220V/50Hz电源并配装2000W以上稳压器。 6、淸洗缸缸底要定期冲洗，不得有过多的杂物或污垢。 7、每次换新液时，待超声波起动后，方可洗件。

超声波清洗源于二十世纪六十年代，自超声波技术问世以来，科学家们发现：一定频率范围内的超声波，作用于液体介质里，可以达到清洗的作用。经过一段时间的研究和试验，不仅得到了满意的效果，而且发现其清洗效率极高，由此超声波清洗机被逐渐运用于各行各业中去。在应用初期，由于电子工业的限制，超声波清洗设备电源的体积比较庞大，稳定性及使用寿命不太理想，价格昂贵，一般的工矿企业难以承受，但其出色的清洗效率及效果，仍然让部分实力雄厚的国有企业一见倾心。随着电子工业的飞速发展，新一代的电子元器件层出不穷，应用新的电子线路以及新的电子元器件，超声波电源的稳定性及使用寿命进一步的提高，体积减小，价格逐渐降低。二十世纪八十年代末，第三代超声波电源问世，既逆变电源，应用最新IGBT元件。新的超声波电源具有体积小，可靠性高，寿命长等特点，清洗效率得以进一步提高，而价格也降到了大部分企业可以接受的程度。 众所周知，人们所听到的声音是频率20～20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称之为超声波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，使液体内形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，因而，液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化效应”，超声波清洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。 当超声波电源将50Hz的日常供电频率改变为28KHz后，通过输出电缆线将其输送给粘接在盛放清洗溶液的清洗槽底部的超声波发生器（换能器），由换能器将高频的电能转换成机械振动并发射至清洗液中，当高频的机械振动传播到液体里后，清洗液内即产生上述空化现象，达到清洗的目的。由于超声波的频率很高，在液体中所产生的空化作用可以达到28000次/秒，几乎可以说是不断地在进行，在液体中由于空化现象所产生的气泡数量众多且无所不在，因此对于工件的清洗可以非常彻底，即使是形状复杂的工件内部，只要能够接触到溶液，就可以得到彻底的清洗，又因为每个气泡的体积非常微小，因此虽然它们的破裂能量很高，但对于工件和液体来说，不会产生机械破坏和明显的温升。一般来说：用于清洗的超声波，其频率应在20KHz?80KHz之间，频率低噪音大，换能器的体积也偏大，高频率的超声波通常被应用于探伤，医疗诊断和超声波加湿。超声波设备概述一定频率范围内的超声波作用于液体介质内可起到清洗工件的作用。这一清洗技术自问世以来，受到了各行各业的普遍关注。超声波清洗机的运用极大地提高了工作效率和清洗精度，以往清洗死角、盲孔和难以触及的藏污纳垢之处一直使人们备感头痛，新技术的开发和运用使这一工作变得轻而易举。近年来，随着电子技术的日新月异，超声波清洗机也同我们日常生活离不开的收音机一样，经过了几代的演变，技术更加先进，效果更加显著，同样，它的价格也越来越多的被社会所接受，在各行各业中逐渐被广泛运用。超声波清洗设备主要由以下组件构成：1、清洗槽：盛放待洗工件不锈钢制成，可安装加热及控温装置。2、换能器（超声波发生器）：将电能转换成机械能压电陶瓷换能器，频率、功率视具体机型。 3、电源：为换能器提供所需电能逆变电源，进口IGBT元件，安装过流保护线路。　换能器将高频电能转换成机械能之后，会产生振幅极小的高频震动并传播到清洗槽内的溶液中，在换能器的作用下，清洗液的内部将不断地产生大量微小的气泡并瞬间破裂，每个气泡的破裂都会产生数百度的高温和近千个大气压的冲击波，从而将工件冲刷干净。 从超声波清洗机的清洗原理我们不难理解，为什么它的清洗效率和效果都异常出色。一、不论工件形状多么复杂，将其放入清洗液内，只要是能接触到液体的地方，超声波的清洗作用都能达到。二、清洗时液体内产生的气泡非常均匀，工件的清洗效果也将非常均匀一致。三、配合清洗剂的使用，加速污染物的分离和溶解，可有效防止清洗液对工件的腐蚀。四、无需手工清理，杜绝了手工清洗对工件产生的伤害，避免繁重肮脏的体力劳动。 在我们所了解到的各行各业中，几乎每一个行业都有应用到超声波清洗机的地方，例如：机械行业；表面处理行业；医疗行业；仪器仪表行业；机电电子行业；光学行业；半导体行业；科教文化；钟表首饰；石油化工行业；纺织印染行业；其他。超声波清洗特点1、 清洗特点：1）超声波清洗对于手工及其它清洗方式不能完全有效地进行清洗的工件，具有显著的清洗效果，可彻底地达到清洗要求。2）超声波清洗对形状和结构复杂的工件尤为适用。3）超声波清洗可有效地降低污染，减少有毒溶剂对人类的损害。4）超声波清洗可根据不同的溶剂达到不同的效果，如：除油，除锈或磷化。5）超声波清洗是目前清洗效率最高的清洗方式，也是清洗效果最好的清洗方式。6）超声波清洗可大幅度降低劳动强度，杜绝劳动隐患。　2、 清洗效率：自超声波清洗技术问世以来，其出众的清洗效能深得广大行业用户的青睐，其中尤以其显著地提高了清洗效率及清洗效果而让人一见倾心。以往在肮脏的环境中通过繁重的体力劳动，需要长时间地进行手工清洗的复杂机械零件，应用了超声波清洗机以后，不仅改善了劳动环境，减轻了劳动强度，而且在大幅提高清洗精度的基础上，清洗时间缩短为原来的四分之一。较之现在所有清洗方法，超声波清洗的效率是最高的。　3、 清洗成本：在所有清洗方式中，清洗成本大体可分为：设备成本和消耗成本。超声波清洗设备使用寿命约为十年，除设备购置成本高于手工清洗和有机碱性溶剂刷洗外，低于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]清洗和高压水射流清洗，对于消耗成本，以有效尺寸为600×400×350mm，功率为1KW，价格约为1万元的超声波清洗机为例，工作一小时，耗电1度，费用约为0.5元，碱性金属清洗剂1公斤，价格约为20元，可反复使用20-50个小时（根据污染程度而定），相当于0.4-1元/小时，而一般工件清洗时间仅为3-15分钟即可，且一次清洗可对一定数量及体积的工件同时清洗，因此对于消耗成本而言，采用超声波清洗，不仅清洗效果最好，而且清洗成本相当于不到0.04元/件，还不算节省的劳动力成本，远远低于其他各类清洗方法。 4、 清洗效果：就清洗方式而言，运用于工业清洗的清洗方式一般为手工清洗，有机溶剂清洗，蒸汽[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]清洗，高压水射流清洗和超声波清洗，根据清洗效果可以明显地区分清洗的方式，超声波清洗被国际公认为当前效率最高，效果最好的清洗方式，其清洗效率达到了98%以上，清洗洁净度也达到了最高级别，而传统的手工清洗和有机溶剂清洗的清洗效率仅仅为60%-70%，即使是气象清洗和高压水射流清洗的清洗效率也低于90%，因此，在工业清洗中，超声波清洗机以其效率高，效果好，适用于大工作量清洗的特性无疑是清洗的最佳选择，这也是为什么凡是对洁净度要求高的行业，如：航空仪表，真空镀膜，光学器材，医疗器械等行业都选择超声波清洗的原因。本文摘自：[URL=http://www.labwater.cn]上海优普实业有限公司[/URL]

超声波提取技术（Ultrasound Extraction, UE）是近年来应用到中草药有效成份提取分离的一种最新的较为成熟的手段。超声波是指频率为20千赫～50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体—介质—来进行传播。超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。超声波萃取的原理超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。（1）加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要效成分的质点）的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。（2）空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。（3）超声波的振动匀化（Sonication）使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。超声波萃取的特点（characteristic）适用于中药材有效成份的萃取，是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工艺。与水煮、醇沉工艺相比，超声波萃取具有如下突出特点：（1）无需高温。在40℃－50℃水温F超声波强化萃取，无水煮高温，不破坏中药材中某些具有热不稳定，易水解或氧化特性的药效成份。超声波能促使植物细胞地破壁，提高中药的疗效。（2）常压萃取，安全性好，操作简单易行，维护保养方便。（3）萃取效率高。超声波强化萃取20～40分钟即可获最佳提取率，萃取时间仅为水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是传统方法的二倍以上。据统计，超声波在65～70º C工作效率非常高。而温度在65º C度内中草药植物的有效成份基本没有受到破坏。加入超声波后（在65度条件下），植物有效成份提取时间约40分钟。而蒸煮法的蒸煮时间往往需要两到三小时，是超声波提取时间的3倍以上时间。每罐提取3次，基本上可提取有效成份的90%以上。（4）具有广谱性。适用性广，绝大多数的中药材各类成份均可超声萃取。（5）超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质（如极性）关系不大。因此，可供选择的萃取溶剂种类多、目标萃取物范围广泛。（6）减少能耗。由于超声萃取无需加热或加热温度低，萃取时间短，因此大大降低能耗。（7）药材原料处理量大，成倍或数倍提高，且杂质少，有效成分易于分离、净化。（8）萃取工艺成本低，综合经济效益显著；（9）超声波具有一定的杀菌作用，保证萃取液不易变质。目前，实验室广泛使用的超声波萃取仪是将超声波换能器（Transducer）产生的超声波通过介质（通常是水）传递并作用于样品，这是一种间接的作用方式，声振强度较低，因而大大降低了超声波萃取效率。此外，通常实验室所用的超声波发生器功率较大（³ 300W），因而会发出令人感觉不适的噪音（须采取隔音措施或操作期间远离超声波发生器）。超声装置亦分为浸入式和外壁式两种，采用复频共振方式，比单一频率提取效率大大地提高。转载于网络。

一、了解超声波[color=#00008B]我们一般可以将一超声波分为三种：超声波、声波、次声波。在20kHz以上的我们称其为超声波的频率、声波的频率则在20Hz~20kHz之间、低于20Hz以下次的就是声波的频率。一般来说，次声波和超声波人耳是听不到的。其中由于频率高、波长短，使得超声波传播的方向性好、穿透能力强，这也就是用超声波设计制作超声波清洗机的主要理由。[/color]二、超声波进行清洗的工作原理其应用原理是：由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，数百度的高温，利用闭合时的爆炸冲击波破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。由于超声波固有的穿透力，所以可以清洗各种表面复杂，形状特异的物件，对小孔和缝隙都有很好的清洗效果，对不吸音或吸音系数小的物体清洗效果最佳。简单来说， 利用超声波在液体中的社会化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离旧时超声波清洗的工作原理。目前空化作用和直进流作用在目前超声波清洗机中应用得比较多。 （1）直进流作用：直进流现象是指超声波在液体中沿声的传播方向产生的流动。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。（2）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。 （3）空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。

超声波清洗的应用原理 超声波清洗的应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，数百度的高温，利用闭合时的爆炸冲击波破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。由于超声波固有的穿透力，所以可以清洗各种表面复杂，形状特异的物件，对小孔和缝隙都有很好的清洗效果，对不吸音或吸音系数小的物体清洗效果最佳。 正确使用超声波设备 1、了解超声波 用超声波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下；声波的频率为20Hz~20kHz；超声波的频率则为20kHz以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强，这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因。 2、超声波如何完成清洗工作 超声波清洗是利用超声波在液体中的社会化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。 （1）空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。 （2）直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。 （3）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。

4通道设计的驱动电路简单，高效的超声波，超声波流量计的作品相呼应的接收电路。强调4 - 通道的电路设计中，信号接收电路滤波器集成芯片放大器，该系统主要用于在超声波气体流量计。的实验结果，发光效率高，它表示的回波信号是好的。测量时，通过检测的流体的流动，流体流量计的超声波作用的特征长度的发光，振动频率，高波方向性发送，高磁导率，超过的超声波束在超声波流量计中，通过机械振动产生。流河的医疗技术，海洋观测，利用超声波来测量流量，具有广泛的应用在各个行业，尤其是测试管。它是液体，液体 - 可以用来测量两相流固体，不仅可用于测量气体流量的测量气体中的方法，该方法最广泛使用的测量是时差法。通过测量传播时间方向上的差异，下游气体超声波流量计时间反映的流体的流量，它是稳定的，可靠的测量准确和非接触式测量的压力损失，和测量的超声波信号更高的能源是节能流量计理想的省电功能，您需要执行的操作的准确性或指标。本文的重点是对设计和回波电路驱动超声波气体流量计。的多路开关，用于切换的放电对4设计通道的超声波流量计，超声波传感器，接收电路之间的连接，以及该系统中，转换的传感器电路超声波4对设计是。该系统采用TQ2-12V相结合，实现多路模拟开关和继电器MAX307的设计要求。接收器电路的超声波接收放大的大到足以充分清洁滤波后的传感器输出信号而获得的有用信号后使用的控制电路调节，并充分的事情。在电子干扰的其他原因引起的电噪声的逆变器装置的噪声和管道行业，由于存在下的周期信号的超声波流量计的工作流程由于振动，流量和脉冲，它似乎发生没有。该系统需要放大，带通滤波，使用一个高速运算放大器和低噪声信号。该系统滤波器MAX275芯片微软带通滤波的传感器的超声波接收器，其可以进一步处理后的信号，通过模拟开关，该电压信号已被接收的超声波信号在前面的滤波器电路和放大器后自动增益控制AGC使用连续时间带通活性的Maxim的比较器，该比较器的A / D转换电路的微处理器，以便获得所需的测量数据。超声波信号是一个要被放大的信号，如在图10中所示，过滤后，系统得到的，则可以得到一个清晰的图象的超声波信号与以下操作之一：信号处理图。

【前言】人耳能感受到20-20000HZ范围的声波，我们把超过人耳所能感受到的声波频率以上的声波称为超声波。超声技术范围分为检测超声与功率超声两类。本文主要介绍功率超声中应用最广泛的一种—超声清洗。超声清洗是利用每秒上万次的振动，使超声波以正压和负压重复交替变化的方式传播，在特定的清洗溶液中产生数以万计的微细气泡。由于正压和负压的作用，使气泡破裂时对空穴周围形成巨大的冲击波，放出巨大的能量，这种现象称为“空穴效应”。这就是超声波的原理。自1951年世界第一台超声波清洗机问世，超声清洗已成为很多产品生产中必不可少的工艺环节。现已广泛应用于电镀、化纤、精密机械、轴承、发动机、液压气动元件、光学器件等方面。【超声波在电镀前的应用】在电镀中，前处理的目的是为了去除工件表面存在的污物及杂质，使其成为合适电镀的活性表面。电镀质量不良的原由较多是前处理不好。而前处理不好，大多未使用超声清洗设备。目前，电镀行业还不很了解超声清洗设备的实际应用，所以有必要谈一下它的使用。超声前处理：在电镀前处理时必须根据工件的实际情况，采用适宜的方法进行有效清洗。金属基材一般分为冲压件和压铸件。冲压件上面的油污为一般冲压油，因其密度比较高所以比较容易清洗。一般可用酸洗、电解等。视厂家情况进行超声清洗则效果更佳。而锌、铝、铜等的压铸件属比较难清洗的。因压铸件中添加了各种元素，此外在成型、拉升、压延、切削、抛光的过程中还必须使用各种油品，如机油、抛光油等。对于超声波请洗机来讲，机油可以轻松去除。但抛光油分为黄油白油、绿油等，这就比较难以去除。因此，必须选择合适的超声清洗设备和清洗液。如一个材料为铜质的三角阀，抛光后即清洗，抛光油为白油、黄油，槽液温度为70℃，超声功率为1.0W/cm时,在普通清洗溶液中3-4分钟就能洗干净,得到合适的电镀表面.但在抛光油为绿油时,先必须浸泡再选用除油效果好的清洗液(本公司的德国产的S 104、鸿运除蜡水等)，槽液温度也为70℃，超声功率为1.5KW/cm时，还需4-5分钟才能得到合适的电镀表面。如为锌合金件，一般选用碱性较强的清洗液，温度在65℃-75℃之间，在2分钟（视抛光时间定）内就能除去抛光油。为了有效避免电镀过程中手指印等沾在工件的表面，我公司开发了挂具直接投入式超声清洗机，能有效提高效率解决工件在清洗中相互摩擦出现的伤痕，避免清洗后的二次污染等问题，现已得到广泛推广，并取得了电镀行业用户的认可。 在了解基材、油污的种类后，还得了解超声功率与频率的选择和关系。超声频率一般为20-100KHZ之间。普通工件的前处理，一般采用低频、中功率的超声清洗设备（如频率25-28KHZ、功率密度1W/cm）。因为低频比高频在介质中容易产生空化，对于形状简单、并不十分精密的工件，此类清洗机就能满足要求。特点是噪音较大格便宜。对一些精密度较高的工件，现使用的一般都为高频（40-68KHZ）、高功率的超声清洗机。因此类清洗机对于缝隙、间隙、深孔、盲孔等表面形复杂的工件清洗效果较好。但是超声清洗的作用只是在有溶液到达的地方才能起到清洗作用。也就是说要避免深孔、盲孔中有空气，并且要注意杂质下落、油污上漂和处理清洗不到位的现象。超声后处理：在工件镀完后虽然经过漂洗，但某些较复杂工件，特别是有缝隙、深孔、盲孔的工件（如眼镜弹簧腿）不能起到理想的作用。只有通过用超声波来去除缝隙、深孔、盲孔中残留的电镀溶液。一般在这方面可选择频率略高、功率密度一般的超声波清洗机即可。【小结】 在应用超声波设备清洗时应注意以下问题：（1） 超声波功率密度 超声功率密度大有利于清洗作用。（2） 超声波频率 频率低清洗效果相应强，但是噪音大。易损害精密零件。频率高清洗效果弱，噪音较低，适合精密器件的清洗。（3）清洗液的性质 清洗液的表面张力及黏度越大越不利于超声清洗。（4）清洗液温度 清洗液温度升高对产生空穴有利，但过高会 使空化强度降低。（5）清洗液压力 当压力大时不易产生空穴，因此超声清洗都是在敞口容器中进行。不易在密闭扣压容 器中进行。（6）清洗液流速 清洗液静止不动有利于空穴生长和崩溃过程的充分完成。为了避免污垢再沉积到已清洗好的工件表面，可加快清洗液的流动但不能过快以免降低清洗效率。（7）清洗液中气体含量 需降低清洗液中气体含量，以免对超声波的传播及空穴强度产生不利影响。（8）清洗物体声学特性 吸声大的物体如布料、橡胶等用超声波清洗效果差，而对声波反射强的材料如金属、玻璃制品则效果较好。 值得一提的是清洗大量污垢的工件，一般经过浸泡、喷射等进行预清洗，在清除了大量的污垢后，再用超声波清洗余下的污垢，效果更好。因此，超声功率的大小、清洗槽的设计、换能器的频率、功率选择、清洗温度及清洗液的选择，使用应多征询专业人士的意见以起到事半功倍的最佳效果。

新一代的超声波加湿设备采用先进的集成式机芯；一体模块式设计；稳定的双水位自动控制，有效的提高了设备的雾化加湿性能，使雾化颗粒均匀在5微米左右，使单位加湿量的能耗指标降至最低。是一种空气加湿的仪器。　利用水槽底部换能器(超声波振子)将电能转换成机械能，向水中发射1.7MHz超声波。水表面在空化效应作用下产生直径为3-5μm的超微粒子。水雾粒子与流动空气进行热湿交换，达到等焓加湿空气的目的。 超声波负离子加湿器是国内外应用较广的一种加湿方式。超声波系列加湿器，在工作时无机械驱动、无噪音干扰、无污染，故障率低、能耗低、雾化效率高、维护简便、可靠。具有护肤美容、康体健身、净化环境等多种用途，是高效、可靠、实用的超声波空气质量调节加湿设备。既可以较大空间进行均匀加湿，也可对特殊空间进行局部温度补偿，具有较高的使用灵活性。

电化学是从研究电能与化学能的相互转换开始形成的。随着科学技术的发展,特别是能源、计算机、新材料和生物技术的发展,电化学学科获得了进一步的发展与提高[1]。电化学是一门重要的边沿科学,与其它学科如电子学、固体物理学、生物学等学科有密切的联系,出现了电分析化学、催化电化学、量子电化学、半导体电化学、腐蚀电化学、生物电化学等分支。　　 超声波是指频率范围在20～106kHz的机械波,波速一般约为1500m/s,波长为10～0.01cm。超声波化学又称声化学,主要是指利用超声能量加速和控制化学反应,提高反应产率和引发新的化学反应,是声学与化学相互交叉渗透而发展起来的一门新兴的边缘学科,是声学和化学的前沿学科之一。超声化学的主要研究领域包括超声电化学、超声合成化学和超声高聚物化学等。　　 超声电化学将超声辐照与电化学方法相结合,兼有两者的优点。它可以通过控制电流的大小、反应温度的高低、超声功率的强弱等各种参数达到控制纳米材料的尺寸和形状的目的。最近以来,科学家发现超声电化学是一种高效的合成纳米材料的新方法,已合成Zn、Cu、Cu-Zn、Ni-Fe等金属及合金纳米粒子。Reisse和他的合作者在1995年首次用超声电化学的技术制备了金属超细粒子,用这种技术他们也合成了MnO2和CdTe。Gedanken课题组用这种方法合成了MoS2纳米材料。朱俊杰等制备了Pb-Se和各种形态的银纳米粒子(包括球形、棒状、枝晶、纳米线)。Mastai等用脉冲电化学法合成CdSe纳米粒子。这种方法可有效地控制材料尺寸和形状、加速传质、提高反应速率、清洁电极表面。由于该方法简单、快速、无污染,已成为合成纳米材料的一种有效手段。近年来,超声波诱导电化学反应研究发展很快,已成为超声化学和电化学的前沿研究领域之一。1 　　 超声波作用原理　　 超声波的波长远大于分子尺寸,它不能直接对分子起作用,而是通过周围环境的物理作用转而影响分子,所以超声波的作用与其作用的环境密切相关。超声波是由一系列疏密相间的纵波构成的,并通过液体介质向四周传播。超声波在介质中传播时的平均声功率可以由下式计算:　　 W=1/2ρCV2S=1/2PAV0S式中:W是声波在介质中传播时的平均声功率,w ρ是介质的密度,kg/m3 C是声波在介质中的传播速度,m/s V是介质质点的振动速度,m/s S是垂直于声波传播方向的介质面积,m2 PA是交变声压幅值,Pa V0是介质的体积,m3。由此式可知,超声波具有比普通声波强大得多的功率,这就是超声波在众多领域中能够获得广泛应用的重要原因之一。超声波在液体介质中的巨大能量能使介质质点获得很大的加速度,还能引起空化作用。超声空化是指在声波作用下,存在于液体中的微小气泡(空穴)所发生的一系列动力学过程:振荡、扩大、收缩乃至崩溃。声空化过程是集中声场能量并迅速释放的过程。空化气泡的寿命约0.1μs,它在爆炸时可释放出巨大的能量,并产生速度约110m/s,具有强烈冲击力的微射流,使碰撞密度高达1.5kg/s。空化气泡在爆炸的瞬间产生约4000K和100Mpa的局部高温高压环境,冷却速度可达109K/s。超声波的空化作用和传统搅拌技术相比更容易实现介质均匀混合,消除局部浓度不均匀,提高反应速度,刺激新相的形成,对团聚体还可以起到剪切作用。超声空化是许多超声波应用的物理基础,特别是声化学反应的主动力。2 　　 超声波作用类型　　　　 超声辐照作为一种辅助实验手段,大体可分为两种类型:直接超声和间接超声。两种类型装置各有优缺点。2.1 　　 直接超声此类型反应器为探针系统,亦称为号角系统,也称变幅杆式声化学反应器。这种设备是将超声换能器驱动的变幅杆的发射端(也称探头),直接浸入反应液体中,使声能直接进入反应体系,而不必通过清洗槽的反应器壁进行传递。其优点是能够将大量的能量直接输送到反应介质,通过改变输送到换能器的幅度加以调制。其缺点是探针尖的侵蚀和凹陷,使反应溶液污染。2.2 　　 间接超声　　此类型反应器为超声浴槽,主要用于清洗反应器皿和电极等。经典的超声浴槽将换能器附接在浴底,也可将换能器浸在浴槽中。超声浴槽比较方便和廉价,广泛应用于超声化学研究中。与直接超声相比,使用间接超声到达反应器皿的超声功率相对较小。此外,由于到达反应介质的功率在很大程度上依赖于样品在浴槽中所放的位置,所以实验重现性差。使用浴槽体系的另一个缺点是反应器皿周围的流体的耦合使温度增加,使保持等温条件困难。3 　　 超声波对电化学反应的影响　　 在应用电化学领域,超声波在电有机合成、电化学分析、有毒化合物的降解和废水处理等方面有着广泛的应用前景。一般认为,超声波对电化学反应的影响主要有以下几个方面:1)通过超声空化微射流形成对溶液的强烈搅拌作用,从而提高电极表面的传质速率 2)由于空化产生的瞬间高温高压而使反应物分解成活性较高的自由基 3)改变反应物在电极表面的吸附过程 4)空化泡崩溃产生的微射流对电极表面形成连续的现场活化。由于超声波能够强化电化学的传质过程,提高电极电流的响应效果,因此在微量组分的分析方面可以提高其检测范围。

实验室一直是用微波萃取作为前处理方法处理塑胶样品，取样0.5g用14ml丙酮：正己烷1:1微波萃取1H，工作效率太低了，现在想用超声波萃取替代微波萃取，以提高工作速度，担心超声波萃取没有微波萃取效果好，实测值偏低。影响应用，希望有大神指导一下，具体操作方法，如萃取时间，萃取液体积，以及其他要注意的问题。谢谢，

大家知道在工业生产装置的检测和控制中,了解所需的仪器仪表工作原理,对选取合适的测量调节仪表是非常有帮助的.在当前工矿企业的物位测量控制中,除了选用各种浮球液位计,压力变送器和差压变送器等等检测仪表外也常常选用超声波液位计那么它是如何工作的呢?一般来说我们把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波物位计就是利用它的这一原理而工作的。在超声波检测技术中，不管那种超声波仪器，都必须把电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也被称作为探头。将超声波换能器置于被测液体或物位上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面或物体介面时被反射回来，然后被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成物位信号进行显示并输出标准信号,供其它仪表或控制装置使用.由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此，当测量出超声波由发射到遇到物面或液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，从而间接地测量出物位或者液位数据。超声波液位计可采用二线制、三线制或四线制技术，二线制为：供电与信号输出共用;三线制为：供电回路和信号输出回路独立，当采用直流24v供电时，可使用一根3芯电缆线，供电负端和信号输出负端共用一根芯线；四线制为：当采用交流220v供电时，或者当采用直流24v供电，要求供电回路与信号输出回路完全隔离时，应使用一根4芯电缆线。直流或交流供电，具有4~20mADC，高低位开关量输出。 　　 量程范围：0-50米，多种形式可选，适合各种腐蚀性、化工类场合，精度高，远传信号输出，PLC系统监控。超声波物位计工作原理是由超声波换能器（探头）发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示:S=C×T/2. 　　探头部分发射出超声波，然后被液面反射，探头部分 　　再接收，探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例: 　　hb = ct2 即 　　距离 = 时间×声速/2 　　声速的温度补偿公式: 环境声速= 331.5 + 0.6×温度

一、什么是超声波?　　超声波清洗,波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下;声波的频率为20Hz~20kHz;超声波的频率则为20kHz以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强，这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因。　　二、超声波如何完成清洗工作?　　超声波清洗是利用超声波在液体中的社会化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、超声波清洗间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。超声波清洗目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。　　(1)空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，超声波清洗在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。　　(2)直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。　　(3)加速度：液体粒子推动产生的加速度。对超声波清洗于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。　　三、超声波清洗机的原理是什么?　　超声波换能器将高频振荡电讯号转换成高频机械振荡，以纵波的形式在清洗液中辐射。在辐射波扩张的半波期间，清洗液的致密性破坏并形成无数超声波清洗直径为50-500μm的气泡。这种气泡中充满着溶液蒸汽。在压缩的半波期间，气泡讯速闭合，会产生上百Mpa的局部液压撞击。这种现象称为“空化”效应。在“空化”效应的连续作用下，工件表面或隐蔽处的污垢被爆裂、剥落。同时，在超声的作用下，清洗液的渗透作用加强超声波清洗;脉动搅拌加剧;溶解、分散和乳化加速;从而将工件彻底清洗干净。　　四、超声波清洗机是由哪几部分构成的?　　超波清洗机主要由超声波清洗槽和超声波发生器两部分构成。超声波清洗槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成，底部安装有超声波换能器振子;超声波发生器产生高频高压，通过电缆联结线传导给换能器，换能器与振动板一起产生高频共振，从而使清洗槽中的溶剂受超声超声波清洗波作用对污垢进行洗净。　　五、超声波清洗机有什么特点?　　超声波清洗与各种化学的、物理的、电化的和超声波清洗物化的清洗方法比较，具有以下独特的优点：　　·能快速、彻地清除工件表面上的各种污垢。　　·能清洗带有空腔、沟槽等形状复杂的精密零件。　　·对工件表面无损。　　·可采用各种清洗剂。　　·在室温或适当加温(60℃左右)即可进行清洗。　　·整机一体化结构便于移动。　　·节省溶剂、清洁纸、能源、工作场地和人工等。　　六、如何使用超声波清洗机?　　超声波清洗机的使用应严格按以下要求分部骤操作。　　(1)联结好清洗槽与发生器之间的电缆;　　(2)将清洗液倒入清洗槽中(倒入清洗液的量就为放入被清洗物时，液面的位置约为整体的四分之三为佳);　　(3)将被清洗物放入清洗槽;　　(4)插上电源插头;　　(5)设立清洗时间，开机。　　七、使用超声波清洗机应注意什么问题?　　1、超声波清洗机电源及电热器电源必须有良好接地装置。　　2、超声波清洗机严禁无清洗液开机，即清洗缸没有加一定数量的清洗液，不得合超声波开关。　　3、有加热设备的清洗设备严禁无液时打开加热开关。　　4、禁止用重物(铁件)撞击清洗缸缸底，以免能量转换器晶片受损。　　5、超声波发生器电源应单独使用一路220V/50Hz电源并配装2000W以上稳压器。　　6、清洗缸缸底要定期冲洗，不得有过多的杂物或污垢。　　7、每次换新液时，待超声波起动后，方可洗件。　　八、使超声波清洗效果最佳的方式?　　(1)超声波清洗槽的温度最好为30~50℃。　　(2)根据不同的清洗对象正确选择清洗剂。清洗剂一般分为水基(碱性)清洗剂、有机溶剂清洗剂和化学反应清洗剂。通常使用最多的为水基清洗剂。　　(3)根据被清洗物的污染程度和污垢性质，选用不同的清洗时间。　　九、节约清洗液的小窍门?　　超声波清洗机的清洗液可以循环使用，这种清洗方式可以节约大量的清洗液，每次使用完清洗机后，最好将清洗液放入容器中，下次使用时再倒入清洗槽，余下的沉淀物可处理掉。如清洗液的浓度不够时，适量加入一点即可重复使用。　　十、适用范围及作用?　　超声波清洗器主要应用于科研单位、大专院校、医学、生化、物理、化学等实验中作提取，脱气、乳化、混匀、细胞粉碎之用。并广泛用于医疗器械、手术器械、玻璃器皿、机器零件、电子器件、音频磁头、乳胶模具、化纤喷丝头、打印机喷墨头、磁性材料、照相器械、通讯器械、油泵、化油器、喷油嘴、缸头、缸盖体、各种阀体、轴承、轴瓦、液压气动件、电镀件、金银首饰、钟表、眼镜器件等的清洗、去硅除油、除碳及表面处理。特别对深孔、盲孔、凹超声波清洗凸槽的清洗最理想设备.

超声波清洗设备的应用范围　　超声波清洗设备的应用范围有哪些呢?首先，超声波清洗设备具有清洗效率最高、效果最好优势，超声波清洗设备之所以超声波清洗能够达到如此高效的清洗效果，是与超声波清洗设备独特的工作原理和清洗方法密切相关的。在我们的生产和生活当中，超声波清洗设备能帮我们清洗物件的清除污染物，疏通细小孔洞，常见的手工清洗方法对异型物件以及物件隐蔽处无疑无法达到要求，超声波清洗设备对物件具有杀灭细菌、溶解有机污染物、防止过腐蚀等，因此，超声波清洗被日益广泛应用于各行各业：　　超声波清洗设备常见的应用行业如下：　　◆机械行业：防锈油脂的去除,量具的清洗,机械零部件的除油除锈,发动机、化油器及汽车零件的清洗,过滤器、滤网的疏通清洗等。　　◆表面处理行业：电镀前的除油除锈,离子镀前清洗,磷化处理,清除积炭,清除氧化皮,清除抛光膏,金属工件表面活化处理等。　　◆仪器仪表行业：精密零件的高清洁度装配前的清洗等。　　◆电子行业：印刷线路板除松香、焊斑,高压触点等机械电子零件的清洗等。　　◆医疗行业：医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。　　◆半导体行业：半导体晶片的高清洁度清洗。　　◆钟表首、饰行业：清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。　　◆化学、生物行业：实验器皿的清洗、除垢。　　◆光学行业：光学器件的除油、除汗、清灰等。　　◆纺织印染行业：清洗纺织锭子、喷丝板等。　　◆石油化工行业：金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。　　超声波清洗设备技术参数：　　设备尺寸(mm) 260×160×210　　清洗槽内尺寸(mm) 240×140×100　　容量(L) 3　　频率(KHz) 40/60　　功率(W) 120　　加热功率(W) 无　　温度可调(℃)　　时间可调(min)　　功率可调(%)