液位高度為什麼會影響超音波空化與能量?
超音波震盪子會在液體中產生空化氣泡並傳遞能量,而液位高度會影響:
液體的質量負載
震盪子阻抗變化
共振頻率偏移
空化氣泡密度分佈
液位過高 →清洗液體積過大,能量傳導分散,清洗效果差。
液位過低 →震盪子工作在欠載狀態,易導致發熱元件溫度過高,有燒毀設備的風險。
液位過高會造成哪些問題?
1. 能量衰減、清洗力變弱
震盪子發射的總功率是固定的,當液體體積增加時,單位體積內分配到的能量銳減,導致聲場強度不足。
2. 空化密度下降
單位體積內的有效聲能不足,導致產生和崩潰的空化氣泡(清洗作用的主力)變得稀少。
3.溢出風險
液體飛濺,污染工作環境及設備電氣元件。
4.清洗時間拉長
由於清洗效率低落,需要延長清洗時間才能勉強達到去污效果,大幅降低生產效率。
液位過低會造成哪些問題?
1. 震盪子過熱
震盪子(換能器)散熱不足:清洗液不僅是傳遞超音波的介質,也是震盪子工作時的主要散熱體。
壓電片溫度飆升: 導致核心壓電陶瓷片性能衰退,加速老化。
黏著面脫膠: 震盪子與槽體之間的黏合劑(膠層)可能因高溫而軟化、脫落,造成永久性損壞
燒毀發振器: 最嚴重時,反饋到超音波發生器的阻抗異常,可能導致發生器線路過載而燒毀。
2. 超音波輸出不穩
負載不足 → 功率忽高忽低
3. 空化不完全
液體太淺,氣泡形成不均,造成洗不乾淨。
清洗液溫度對液位蒸發的影響
40~60°C 蒸發量會快速上升。
長時間運轉造成液位逐漸下降。
溫度越高 : 補水頻率越高。
蒸發會影響濃度 : 清洗液性能下降。
超音波清洗的液位高度會直接影響空化密度、能量傳遞、震盪子負載與設備壽命。
液位過高會讓清洗力變弱,液位過低則可能導致震盪子過熱或發振器損壞。
維持正確液位才能確保清洗品質穩定,也能延長設備的使用壽命。
永技企業(YUNGCHI Enterprise)可依設備類型提供最佳液位設定建議與防護設計,協助客戶保持清洗效果長期穩定。
