超聲波清洗裝置即超聲波清洗機主要由超聲波發生器、超聲波振子（超聲波換能器）及清洗槽三部分組成，有些複雜的還帶有各種控制及清洗液加熱裝置。

超聲波清洗機的基本工作原理▲ 小型超聲波清洗機。

超聲波清洗機的工作原理很簡單。接通裝置的電源，超聲波發生器產生一個高頻振盪訊號（其振盪頻率要與超聲波振子的工作頻率一致），經過功率放大後驅動固定在清洗槽外壁的超聲波振子工作，超聲波振子作為超聲波換能器，將超聲波發生器的電訊號轉換成超聲波，並透過清洗槽壁使清洗槽內的液體（一般為普通的水）產生空化，形成無數的小氣泡，這些小氣泡空化破裂便會產生較強的衝擊力，從而將清洗件表面的汙物剝離，達到了清洗的目的。▲ 28KHz的超聲波振子。

超聲波振子為超聲波換能器，其可以將加在其兩端的電訊號轉換成超聲波輸出。超聲波清洗機常用的超聲波換能器的工作頻率一般為28KHz和40KHz，其功率從幾十至上百瓦。

超聲波清洗機的用途▲ 超聲波清洗機用來清洗眼鏡。

超聲波清洗機一般可用來清洗各種表面帶有油汙或汙垢的零配件、金銀首飾、眼鏡等。上圖為眼鏡店用的小型清洗機在清洗眼鏡，用超聲波清洗機清洗後的眼鏡潔淨如新。

超聲波清洗裝置因操作簡單效率高在各行各業備受青睞，其推陳出新也是更迭不休，但萬變不離其宗，不管超聲波清洗裝置如何千變萬化，其工作原理都是大同小異的。下面我們來了解一下廣受好評的超聲波清洗裝置的工作原理和相關知識。

一、超聲波的清洗原理

超聲波具有很強的穿透力和較好的方向性，其集中的聲能在水中能傳播較遠的距離。超聲波清洗裝置的工作原理就是將超聲波在液體中的聲能透過換能器轉換成機械振動，透過清洗槽中的超聲波輻射到清洗劑，使液體中產生保持振動的微氣泡，使汙物無法附著在清洗件表面而剝離。

二、超聲波清洗的“空化”原理

超聲波在液體中傳播的音波壓強達到一定的氣壓時，峰值就可達到真空或負壓，產生的力將液體分子拉裂成接近真空的空洞，空洞破裂時會產生的強烈衝擊將物體表面的汙物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的衝擊波現象稱為“空化”現象。超聲波的功率密度越高，“空化”效果越強，速度越快，清洗效果越好。但是採用長時間的高功率密度清洗精密度和表面光潔度高的物體，會對物體表面產生“空化”腐蝕。

三、清洗劑的反應原理

超聲波清洗裝置中使用的清洗劑分為化學清洗劑和水基清洗劑。化學清洗劑主要是透過清洗劑中的成分與汙垢產生化學反應，致使汙垢剝離。水基清洗劑則是透過潤溼、滲透、乳化、增容等作用，對油汙和油脂進行去除。

超聲波清洗裝置是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和汙物直接、間接的作用，使汙物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。

超聲波是一種頻率超出人類聽覺範圍20 kHz以上的聲波。超聲波的傳播要依靠彈性介質，其傳播時,使彈性介質中的粒子振盪,並透過介質按超聲波的傳播方向傳遞能量,這種波可分為縱向波和橫向波。在固體內,兩者都可以傳送,而在氣體和液體內,只有縱向波可以傳送。超聲波能夠引起質點振動,質點振動的加速度與超聲頻率的平方成正比。因此,幾十千赫茲的超聲會產生極大的作用力,強超聲波在液體中傳播時,由於非線性作用,會產生聲空化。

在空化氣泡突然閉合時發出的衝擊波可在其周圍產生上千個大氣壓力,對汙層的直接反覆衝擊,一方面破壞汙物與清洗件表面的吸附,另一方面也會引起汙物層的破壞而脫離清洗件表面並使它們分散到清洗液中。氣泡的振動也能對固體表面進行擦洗。氣泡還能“鑽入”裂縫中做振動,使汙物脫落。對於有油脂性汙物,由於超聲空化作用,兩種液體在介面迅速分散而乳化,當固體粒子被油汙裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫落。空化氣泡在振動過程中會使液體本身產生環流,即所謂聲流。

他可使振動氣泡表面存在很高的速度梯度和粘滯應力,促使清洗件表面汙物的破壞和脫落,超聲空化在固體和液體表面上所產生的高速微射流能夠除去或削弱邊界汙層,腐蝕固體表面,增加攪拌作用,加速可溶性汙物的溶解,強化化學清洗劑的清洗作用。此外,超聲振動在清洗液中引起質點很大的振動速度和加速度,亦使清洗件表面的汙物受到頻繁而激烈的衝擊。