Page 153 - 《应该声学》2022年第2期

第 41 卷 第 2 期 吴博悦等： 超声清洗装置空化噪声谱分析法空化噪声级测量 321

17.5 cm，高 10 cm，最大输出功率 2000 W。该超声
2 测量系统的建立 清洗换能器可置于尺寸大于自身的水槽中，而后在
水槽中加入足量的水进行超声清洗。
2.1 测量对象
超声清洗槽底部焊有 6 个超声振子，其尺寸
超声清洗换能器由杭州瑞利超声科技有限公 (D × H)为45 mm×45 mm，如图3(c)、图3(d)所示，
司生产，内含有 8 个超声振子，其尺寸 (D × H) 为 中心超声振子 A 位于清洗槽中心位置，其余超声振
59 mm×80 mm，以 2×4 的排列结构封装于矩形 子位置于图 3(d) 中标出。超声清洗槽谐振频率为
盒内，如图 3(a)、图 3(b) 所示，超声振子横向间隔 41 kHz，长40 cm，宽 30 cm，高 25 cm。由于在水槽
85 mm，纵向间隔 80 mm，均匀分布于封装之内。 底部直接焊接超声振子，因此可在清洗槽中直接加
超声清洗换能器谐振频率为 24 kHz，长 35 cm，宽 水进行超声清洗。

47.5 mm 85 mm 47.5 mm
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80 mm

47.5 mm 䎵༠ᥟᆀ✺᧕ս㖞

(a) 䎵༠␵⍇ᦒ㜭ಘ (b) 䎵༠␵⍇ᦒ㜭ಘ䎵༠ᥟᆀᧂࡇ⽪᜿മ
ሿ䎵༠␵⍇‭
130 mm

100 mm 65 mm A 130 mm
50 mm
150 mm

䎵༠ᥟᆀ✺᧕ս㖞

(c) 䎵༠␵⍇‭ (d) 䎵༠␵⍇ᦒ㜭ಘ䎵༠ᥟᆀᧂࡇ⽪᜿മ
图 3 超声清洗换能器与超声清洗槽
Fig. 3 Ultrasonic cleaning transducer and ultrasonic cleaning bath
2.2 测量系统的设计
根据上述原理，设计了空化噪声级的测量实验。 ᤂү଍҄ᜉᎶ
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由于超声清洗换能器需置于大于自身尺寸的水槽
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中进行清洗，因此选择了某实验水槽作为超声清洗
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水槽，其长 113 cm、宽68 cm、深77 cm，上方有运动
控制装置，可以按需求，控制电机带动水听器在水槽 ඵզ٨ 40 cm ᧔ᬷӵ ஝ߚᇨฉ٨
中运动。实验设置水深40 cm。在本文中，为说叙述 77 cm
68 cm
68 cm
方便，称 8 个振子的水槽为超声清洗装置，6 个振子 ᡔܦຍฤ 68 cm cm ᝠካ఻
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的水槽为超声清洗槽。实验系统示意图如图4所示。 68
113 cm
超声清洗槽长40 cm、宽30 cm、深25 cm，将其
置于运动控制装置运动范围之内，仍由控制电机带 图 4 超声清洗装置实验系统示意图
动水听器在水槽中运动。实验设置水深 20 cm。其 Fig. 4 Schematic diagram of ultrasonic cleaning
测量系统如图5所示。 device test system