Introduzione al principio dell'atomizzazione ad ultrasuoni

Installare il foglio di ceramica piezoelettrica (comunemente noto come foglio di atomizzazione ad ultrasuoni) sul fondo di un contenitore d'acqua e un circuito di controllo dell'azionamento genera una tensione di guida coerente con la frequenza di risonanza del foglio di atomizzazione e la applica al foglio di atomizzazione e il foglio di atomizzazione genererà energia di oscillazione. L'energia oscillante si propaga nell'acqua lungo la direzione perpendicolare alla superficie del foglio di atomizzazione. Nel caso di una profondità d'acqua adeguata, la superficie dell'acqua sull'asse di propagazione dell'energia concentra una colonna d'acqua e un gran numero di piccole onde di tensione sono concentrate all'estremità anteriore della colonna d'acqua, il che fa salire la superficie dell'acqua. La tensione superficiale dell'acqua è notevolmente ridotta e la superficie dell'acqua è divisa in molte piccole aree dalla lunghezza d'onda dell'onda di tensione superficiale. principio.

L'atomizzazione ad ultrasuoni è il processo di utilizzo dell'energia ultrasonica per formare goccioline fini di liquido.

Ci sono due modi in cui gli ultrasuoni possono atomizzare i liquidi:

1. Il sottile strato liquido sulla superficie vibrante eccita un'onda gravitazionale capillare sotto vibrazione ultrasonica.

2. Il metodo di atomizzazione è che la fontana ad ultrasuoni forma nebbia.

metodo uno

Ci sono due spiegazioni teoriche per il principio. Sono rispettivamente la teoria delle micro onde d'urto e la teoria delle onde di tensione superficiale.

Da un lato, la teoria del micro-shock spiega che l'effetto di cavitazione delle onde ultrasoniche nel mezzo liquido porta alla generazione di micro-onde d'urto e quindi al fenomeno dell'atomizzazione. Questa teoria ritiene che l'effetto di cavitazione sia la causa diretta dell'atomizzazione del liquido. Quando la bolla di cavitazione collassa, oltre a generare calore e radiazioni luminose, il resto viene irradiato sotto forma di micro onda d'urto. Quando la micro onda d'urto raggiunge una certa intensità, causerà l'atomizzazione del liquido Quando la micro onda d'urto raggiunge una certa intensità, provoca l'atomizzazione del liquido.

D'altra parte, la teoria della tensione superficiale ritiene che la generazione di goccioline sia dovuta all'instabilità dell'onda superficiale liquida, che provoca l'atomizzazione del liquido. Sotto l'azione della forza perpendicolare all'onda di tensione superficiale, una volta che l'ampiezza della superficie vibrante raggiunge un certo valore, la goccia volerà fuori dalla cresta d'onda per formare l'atomizzazione. Questa teoria sostiene che un'onda di tensione superficiale produce goccioline sulla sua cresta, la cui dimensione delle gocce è proporzionale alla lunghezza d'onda.

Metodo 2

L'atomizzazione della fontana, che è una forma comune, utilizza wafer piezoelettrici come trasduttori per generare onde ultrasoniche nella gamma dei megahertz. Di solito, il meccanismo di formazione dell'atomizzazione della fontana è il seguente. Quando la frequenza ultrasonica del trasduttore ad ultrasuoni è megahertz, la direttività dell'onda ultrasonica e il suo campo di cavitazione sono molto buoni, quindi la soluzione a contatto con essa verrà spruzzata per formare una "fontana ad ultrasuoni" .

Un gran numero di aerosol viene prodotto contemporaneamente alla fontana ad ultrasuoni. Tra questi, la "fontana ad ultrasuoni" può essere considerata come un campo di cavitazione ultrasonica a getto verso l'alto, che possiede una forza di radiazione unidirezionale e un flusso sonoro vorticoso simmetrico. In questo campo di cavitazione, la distribuzione delle bolle di cavitazione è molto diversa. Quando liquidi come l'acqua sono cavitati, a causa dell'effetto della pressione della radiazione acustica, a causa della densità delle bolle di cavitazione, a causa dell'effetto fisico della forza di radiazione ultrasonica e del getto a grappolo, l'effetto termico concentrato e l'effetto meccanico di un gran numero di bolle di cavitazione sono più prominenti nella parte anteriore della fontana. , anche la densità dell'energia sonora è notevolmente migliorata lungo la direzione del getto a causa del getto libero ad ultrasuoni e del getto del grappolo.

Nella fontana ad ultrasuoni, il collasso di un gran numero di bolle di cavitazione, il getto acustico ad alta temperatura e l'onda d'urto ad alta pressione quando scoppia sono i meccanismi principali della fontana ad ultrasuoni. E altri effetti di agitazione meccanica, effetti termici, ecc. Esistono anche allo stesso tempo. Gli umidificatori ad ultrasuoni progettati utilizzando questo principio sono spesso utilizzati come dispositivi di umidificazione interna. Può umidificare sale computer e laboratori di filatura della lana per rimuovere l'elettricità statica dalle apparecchiature; aggiungere farmaci per la sterilizzazione e la disinfezione interna, eseguire la bellezza del viso e modellare i bonsai.