一种超声清洗装置及超声清洗办法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声清洗装置及超声清洗办法。本发明专利技术的超声清洗装置包括清洗槽、第一超声换能器、第二超声换能器和第一信号调控器，清洗槽用于容置具有微泡的清洗液，第一超声换能器能够朝向待清洗物发出频率范围为0.1MHz

【技术实现步骤摘要】
一种超声清洗装置及超声清洗办法


[0001]本专利技术涉及超声清洗
，尤其涉及一种超声清洗装置及超声清洗办法。

技术介绍

[0002]传统技术中，针对宏观尺寸的附着物常采用的清洗方式通常为擦拭清洗、蒸汽清洗或激光清洗等。超声波清洗由于适用性能好、清洗范围广和绿色无污染等优点得到了越来越多的工业应用。
[0003]当前超声波清洗技术主要是利用几十千赫的超声波在水或其他溶剂中无规律地产生微泡，并刺激微泡爆破形成声空化、微射流等效应。待清洗物附近的微泡破裂时，微泡破裂产生的冲击力使得待清洗物的表面污染物脱离。因此，超声波清洗技术特别适用于能够直接与微泡接触的宏观尺度器件表面的清洗。
[0004]现有技术中，针对医疗设备微管、光学玻璃管、芯片的狭缝等微结构，沉积在这些器件上的污染物微粒将会严重损害器件功能与稳定性，由于待清洗物的尺度已经降至毫米、微米甚至亚微米量级，微泡的无序爆破导致待清洗物上的附着污染物的清洗效率较低。长时间的超声波清洗容易导致精密器件的精度受损，因此这类精密器件难以利用当前超声清洗设备清洗。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种超声清洗装置，能够实现微泡在预定位置上进行可控地爆破。
[0006]根据本专利技术的第一方面实施例的超声清洗装置，包括：
[0007]清洗槽，用于容置具有微泡的清洗液；
[0008]多个第一超声换能器，多个所述第一超声换能器作用于所述清洗液，以朝向待清洗物分别发出第一超声波，所述第一超声波的频率范围为0.1MHz
‑
50MHz；第二超声换能器，所述第二超声换能器作用于所述清洗液，以朝向所述待清洗物发出第二超声波，所述第二超声波的频率范围为2KHz
‑
1000KHz；
[0009]第一信号调控器，与各所述第一超声换能器通信连接，以调控各所述第一超声换能器的输出；
[0010]其中，多个所述第一超声波相互叠加能形成梯度声场，所述第一信号调控器能够通过调控所述梯度声场极大值和/或极小值的位置，以使所述微泡移动至预定位置；所述第二超声波能使得所述微泡破裂。
[0011]根据本专利技术实施例的超声清洗装置，至少具有如下有益效果：第一方面实施例的超声清洗装置通过第一信号调控器驱动第一超声换能器产生第一超声波，进而在清洗槽中产生梯度声场，通过调控梯度声场的极大值和/或极小值的位置，实现可控地将微泡移动至预定位置，然后利用第二超声换能器发射低频功率超声波，爆破微泡，产生微射流、微声流以带动附着污染物从待清洗物上脱离。尤其针对于微管、微缝、微腔等微结构，通过这种梯
度声场引导、定点爆破的超声波清洗装置，能够实现微结构下设定区域的高精度清洗，极大地提高了微结构的清洗效率和清洗质量。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述第一超声换能器位于所述清洗槽内，并被配置为：能够通过所述清洗液传递所述第一超声波；
[0013]或者，所述第一超声换能器位于所述清洗槽外且与所述清洗槽贴合设置，并被配置为：能够通过所述清洗槽和所述清洗液传递所述第一超声波。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述第二超声换能器被配置为：所述第二超声换能器位于所述清洗槽内，能够通过所述清洗液传递所述第二超声波；
[0015]或者，所述第二超声换能器位于所述清洗槽外，且与所述清洗槽贴合设置，能够通过所述清洗槽和所述清洗液传递所述第二超声波。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述第一信号调控器能够调控所述梯度声场的频率、相位和/或强度，以改变所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述超声清洗装置还包括第二信号调控器，所述第二信号调控器与所述第二超声换能器通信连接，以调控所述第二超声波的频率和/或强度。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述待清洗物具有内腔，所述超声清洗装置还包括低压蠕动泵，所述低压蠕动泵用于输送所述清洗液至所述内腔中。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述超声清洗装置还包括微泡发生器，所述微泡发生器能够作用于所述清洗液以产生用于超声清洗的所述微泡。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述微泡发生器能控制所述微泡的平均粒径。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述超声清洗装置还包括有位置调节机构，所述位置调节机构设置于所述清洗槽中，所述位置调节机构与所述待清洗物连接，所述位置调节机构能够调节所述待清洗物与所述第一超声换能器的相对位置。
[0022]基于第一方面实施例的超声清洗装置，本专利技术还提出了一种超声清洗办法，包括如下步骤：
[0023]准备如第一方面实施例中任一项所述的超声清洗装置；
[0024]将所述待清洗物放入所述清洗槽中，向所述清洗槽中注入所述清洗液，以使所述待清洗物被所述清洗液浸渍；
[0025]控制各所述第一超声换能器发出所述第一超声波，以在所述清洗槽中形成所述梯度声场；
[0026]通过所述信号调控器调控所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置，以使所述微泡受到声辐射力的驱动移动至所述预定位置；
[0027]控制所述第二超声换能器发出所述第二超声波，以激励所述微泡破裂。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，还包括如下步骤：
[0029]根据所述待清洗物的尺寸、形状和/或材质，确定所述预定位置和/或所述第一超声波的频率、初始相位和/或强度。
[0030]根据本专利技术的第二方面实施例的超声清洗装置，包括：
[0031]清洗槽，用于容置具有微泡的清洗液；
[0032]多个第三超声换能器，多个所述第三超声换能器作用于所述清洗液，以分别朝向待清洗物发出超声波；
[0033]信号调控器，与所述第三超声换能器通信连接，以调控所述第三超声换能器的输出；
[0034]其中，所述超声波包括第一超声波，所述第一超声波的频率范围为0.1MHz
‑
50MHz，多个所述第一超声波相互叠加能形成梯度声场，所述信号调控器能够通过调控所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置，以使所述微泡移动至预定位置；并且，在所述信号调控器的调控下，至少一个所述第三超声换能器能够发出使得所述微泡破裂的第二超声波，所述第二超声波的频率范围为2KHz
‑
1000KHz。
[0035]根据本专利技术实施例的超声清洗装置，至少具有如下有益效果：第二方面实施例的超声清洗装置通过使用宽频的第三超声换能器，能够发出用于调控微泡移动的第一超声波和用于激励微泡破裂的第二超声波，无需额外设置用于激励微泡破裂的第二超声换能器，在实现梯度声场引导、定点爆破的功能的前提下，超声波清洗装置结构更为简单。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，所述第三超声换能器位于所述清洗槽内，并被配置为：能够通过所述清洗液传递所述超声波；
[0037]或者，所述第三超声换能器位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声清洗装置，其特征在于，包括：清洗槽，用于容置具有微泡的清洗液；多个第一超声换能器，多个所述第一超声换能器作用于所述清洗液，以朝向待清洗物分别发出第一超声波，所述第一超声波的频率范围为0.1MHz
‑
50MHz；第二超声换能器，所述第二超声换能器作用于所述清洗液，以朝向所述待清洗物发出第二超声波，所述第二超声波的频率范围为2KHz
‑
1000KHz；第一信号调控器，与各所述第一超声换能器通信连接，以调控各所述第一超声换能器的输出；其中，多个所述第一超声波相互叠加能够形成梯度声场，所述第一信号调控器能够通过调控所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置，以使所述微泡移动至预定位置；所述第二超声波能使得所述微泡破裂。2.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述第一超声换能器位于所述清洗槽内，并被配置为：能够通过所述清洗液传递所述第一超声波；或者，所述第一超声换能器位于所述清洗槽外且与所述清洗槽贴合设置，并被配置为：能够通过所述清洗槽和所述清洗液传递所述第一超声波。3.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述第二超声换能器位于所述清洗槽内，并被配置为：能够通过所述清洗液传递所述第二超声波；或者，所述第二超声换能器位于所述清洗槽外且与所述清洗槽贴合设置，并被配置为：能够通过所述清洗槽和所述清洗液传递所述第二超声波。4.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述第一信号调控器能够调控所述梯度声场的频率、相位和/或强度，以改变所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置。5.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声清洗装置还包括第二信号调控器，所述第二信号调控器与所述第二超声换能器通信连接，以调控所述第二超声波的频率和/或强度。6.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述待清洗物具有内腔，所述超声清洗装置还包括低压蠕动泵，所述低压蠕动泵用于输送所述清洗液至所述内腔中。7.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声清洗装置还包括微泡发生器，所述微泡发生器能够作用于所述清洗液以产生用于超声清洗的所述微泡。8.根据权利要求7所述的超声清洗装置，其特征在于，所述微泡发生器能控制所述微泡的平均粒径。9.根据权利要求1所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声清洗装置还包括有位置调节机构，所述位置调节机构设置于所述清洗槽中，所述位置调节机构与所述待清洗物连接，所述位置调节机构能够调节所述待清洗物与所述第一超声换能器的相对位置。10.一种超声清洗办法，其特征在于，包括如下步骤：准备如权利要求1至9中任一项所述的超声清洗装置；将所述待清洗物放入所述清洗槽中，向所述清洗槽中注入所述清洗液，以使所述待清洗物被所述清洗液浸渍；控制各所述第一超声换能器发出所述第一超声波，以在所述清洗槽中形成所述梯度声场；
通过所述信号调控器调控所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置，以使所述微泡受到声辐射力的驱动移动至所述预定位置；控制所述第二超声换能器发出所述第二超声波，以激励所述微泡破裂。11.根据权利要求10所述的超声清洗办法，其特征在于，还包括如下步骤：根据所述待清洗物的尺寸、形状和/或材质，确定所述预定位置和/或所述第一超声波的频率、初始相位和/或强度。12.一种超声清洗装置，其特征在于，包括：清洗槽，用于容置具有微泡的清洗液；多个第三超声换能器，多个所述第三超声换能器作用于所述清洗液，以分别朝向待清洗物发出超声波；信号调控器，与所述第三超声换能器通信连接，以调控所述第三超声换能器的输出；其中，所述超声波包括第一超声波，所述第一超声波的频率范围为0.1MHz
‑
50MHz，多个所述第一超声波相互叠加能形成梯度声场，所述信号调控器能够通过调控所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置，以使所述微泡移动至预定位置；并且，在所述信号调控器的调控下，至少一个所述第三超声换能器能够发出使得所述微泡破裂的第二超声波，所述第二超声波的频率范围为2KHz
‑
1000KHz。13.根据权利要求12所述的超声清洗装置，其特征在于，所述第三超声换能器位于所述清洗槽内，并被配置为：能够通过所述清洗液传递所述超声波；或者，所述第三超声换能器位于所述清洗槽外且与所述清洗槽贴合设置，并被配置为：能够通过所述清洗槽的槽壁和所述清洗液传递所述超声波。14.根据权利要求12所述的超声清洗装置，其特征在于，所述信号调控器能够调控所述梯度声场的频率、相位和/或强度，以改变所述梯度声场的极大值和/或极小值的位置。15.根据权利要求12所述的超声清洗装置，其特征在于，所述待清洗物具有内腔，所述超声清洗装置还包括低压蠕动泵，所述低压蠕动泵用于输送所述清洗液至所述内腔中。16.根据权利要求12所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声清洗装置还包括微泡发生器，所述微泡发生器能够作用于所述清洗液以产生用于超声清洗的所述微泡。17.根据权利要求16所述的超声清洗装置，其特征在于，所述微泡发生器能控制所述微泡的平均粒径。18.根据权利要求12所述的超声清洗装置，其特征在于，所述超声清洗装置还包括有位置调节机构，所述位置调节机构设置于所述清洗槽中，所述位置调节机构与所述待清洗物连接，所述位置调节机构能够调节所述待清洗物与所述第三超声换能器的相对位置。19.一种超声清洗办法，其特征在于，包括如下步骤：准备如权利要求12至18任一项所述的超声清洗装置；将所述待清洗物放入所述清洗槽中，向所述清洗槽中注入所述清洗液，以使所述待清洗物被所述清洗液浸渍；控制各所述第三超声换能器发出所述第一超声波，以在所述清洗槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡飞燕，田振，张汝钧，王金萍，李剑平，李永川，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：