超声波的频率范围

一、超声波的频率范围：

1.超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。

2.科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。

3.理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大.在中国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度，这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病，很难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛，达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛，可以对物品进行杀菌消毒。

4.声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的，其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的一般上限（20000Hz），人们将这种听不见的声波叫做超声波。由于其频率高，因而具有许多特点：首先是功率大，其能量比一般声波大得多，因而可以用来切削、焊接、钻孔等。再者由于它频率高，波长短，衍射不严重，具有良好的定向性，工业与医学上常用超声波进行超声探测。 超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性，1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次，可闻波的频率在16-20000HZ 之间）

超声波频率范围的划分

二、超声波清洗的频率范围

低频超声波清洗机的频率一般在20-50khz，高频超声波清洗机的频率一般在50-200khz；工业上用的最多的超声波清洗机低频是28KHZ,用的最多的高频超声波清洗机的频率是80khz。

超声波低频情况液体中产生的气泡尺寸大，对清洗物件的作用力更强，同时低频比较容易损伤腐蚀工件表面；超声波清洗机高频穿透力强，复杂盲孔都可以清洗到。

低频的噪音要高于高频的噪音。

适用产品的区别：低频超声波清洗机适用于大型部件表面、污物与表面结合度较高的工件、表面光泽度要求不高的物件，例如车辆发动机、阀门等大工件；高频超声波清洗机适用于对表面光泽度要求高、表面复杂盲孔较多的工件，例如电子零件、磁性材料、硅片镀膜等。

三、超声波焊接的频率范围

　　根据焊接物件的不同有15kHz、20kHz、28khz、30kHz、40kHz。很长一段时间最普遍的是20kHz超声波塑料焊接机，在20kHz这个频率适用于大多数熔化热塑性塑料的焊接，这个频率也有它的缺点，会产生不可控的机械振动，需要机器增重来减低振动的发生。振动对于一些精密产品容易导致精密的零件受损，对超声波焊接频率进行改进成为必然。

        超声波焊接机在30-40kHz高频率设备的优点，30-40kHz的波长是20kHz波长的一半，高频发生装置转换器和焊头体积更小，产生较少的振动对精密零件更安全，减少循环应力，提高机械能量的控制提升焊接速度，降低焊接面的压力减少产品变形的发生。高频超声焊接面限制在6.35毫米内最佳，所以焊接的产品也限制在小型产品上应用。高频超声波焊接机适用于熔融特性较好的材料，例如丙烯酯、聚氯乙烯、玻璃纤维填充热塑性塑料等，正确设置好能量控制能有效提高焊接效率。常见的铆焊和点焊都在高频超声波塑料焊接设备的使用范围内。        超声波焊接机15kHz能对很多种类的热塑塑料进行快速焊接，焊接时减少材料的降解，设计产品的焊接面也更加简单。一些高性能工程树脂材料在20kHz能勉强焊接，灵科超声波频率15kHz就能焊接得更好。在15kHz低频率下，焊头能产生机械振动频率低，谐振长，焊接的接触面积可以更大。所以15kHz的优点是能焊接更大的产品，并且能焊接一些比较软塑料，远离焊头的位置也能进行焊接。