為什麼超音波清洗不能調頻?了解發振子與主機設計的限制與掃頻原理

超音波清洗設備的頻率為固定設計,無法任意調整。永技企業深入解析「超音波清洗不能調頻」的真正原因,說明發振子的設計、主機電路設計及掃頻控制的技術原理,並探討超音波清洗在電子、光學、半導體等產業中的應用差異。透過專業客製化設計與製造服務,永技企業可依清洗條件設計頻率、功率與槽體尺寸,打造高效率且穩定耐用的超音波清洗設備方案。

永技企業

11/4/20251 min read

很多人會問:「能不能讓一台超音波清洗機調整頻率?這樣清洗效果不是更好嗎?」

理論上是對的——先用 28kHz 打掉大顆粒汙垢,再用 40kHz 慢慢細洗,確實可以更乾淨。
但實際上,一般的超音波清洗設備頻率都是固定設計,常見如 28kHz、40kHz。
這並不是廠商偷工減料,而是因為「換能器」與「發振電路」都必須在固定共振頻率下工作。
要做到可調頻,就必須使用更高階、更複雜的多頻發振系統,這類設備通常應用於高端產業,價格也遠高於一般工業機種

不同一.

發振子(換能器)的限制: 不能共用同一顆發振子

每一顆超音波發振子(Transducer)都有固定的共振頻率,也就是它的 機械諧振點(Mechanical Resonance Point)。
這個頻率取決於壓電陶瓷片厚度、金屬結構長度與電氣阻抗等因素。
不同頻率的換能子在設計上差異如下:

28 kHz 與 40 kHz 超音波換能子比較表,說明壓電片厚度、阻抗、共振峰與機械結構差異,用於選擇不同清洗需求的頻率設計。
28 kHz 與 40 kHz 超音波換能子比較表,說明壓電片厚度、阻抗、共振峰與機械結構差異,用於選擇不同清洗需求的頻率設計。

若將 28 kHz 得發振子接到 40 kHz 的主機上,會發生以下狀況:

  • 無法共振 → 超音波輸出極弱或幾乎沒有

  • 電流、溫度異常 → 振子過熱、壽命縮短

  • 功率效率下降 50%~80%

👉 因此不同頻率的換能子不能共用。
每個頻率必須搭配對應的震子與發振器,才能維持穩定共振與最佳清洗效果。

主機(發振器)內部的電路設計是為了產生特定頻率的交流訊號,以驅動震子共振。
這個頻率是固定設定的,不能像音響旋鈕一樣隨意「調頻」。
如果發振頻率偏離震子的共振點,就會導致:

  • 換能器無法共振

  • 超音波能量降低

  • 長時間操作可能造成元件損壞

不同 二.

超音波主機(發振器)的設計:頻率是固定的

👉因此,超音波清洗設備在出廠時就已經定頻設計
例如 28kHz 對應重油污清洗,40kHz 適用一般精密件。

部分高階機種或永技客製設計,會加入「掃頻功能(Sweep Frequency)」。
掃頻並不是改變清洗頻率,而是在同一頻段內做 ±2 kHz 左右的微幅變化
目的在於:

  • 避免槽內駐波現象

  • 提高清洗能量分布的均勻性

  • 降低局部過強或死角

主機可以使用「掃頻(Sweep)」技術,但不是調頻

例如:
40kHz 主機在掃頻時,實際輸出範圍大約為 39~41kHz,震子仍維持在它的共振區間內運作。
這與「從 28kHz 轉 40kHz」的可調頻完全不同。

  • 超音波清洗的關鍵在發振子與主機的共振匹配

  • 不同頻率的發振子無法共用,也無法直接切換。

  • 若有多種產品清洗需求,應設計多槽、不同頻率的系統(例如第一槽28kHz除油、第二槽40kHz精洗)。

  • 掃頻設計是改善清洗均勻度的輔助技術,並非可自由調頻的功能。

結論:頻率要「選對」

永技企業 YUNGCHI 可提供專業清洗解決方案

永技企業(YUNGCHI Enterprise)可依客戶需求,配置不同頻率槽、掃頻控制與自動化清洗流程,
確保在穩定輸出下達到最佳清洗效率與設備壽命。
同時,我們也提供客製化設計與製造服務
可依各產業特性調整頻率、功率、槽體尺寸與流程配置,
為您打造最適合的高效清洗系統。