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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着科技的不断发展，现在市场出现了一种新型的清洗工具，是由超声波发生器发出的高频振荡信号，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm 的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子及脱离，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压。随着清洗行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到了超声波清洗机。本课题研究的目标是设计一种方便携带，易于操作的超声波清洗仪，实现外出清洗物品的要求。在保证清洁能力的同时对超声波清洁仪的功能和结构进行优化，提升清洁效率或减少用水量等。

国内外研究现状

超声波清洗技术最早出现于20世纪30年代早期，当时，位于美国新泽西州的美国无线电公司的一个实验室中的技术人员尝试用自制的简陋超声波清洗系统清洗某些物体，但试验未获成功。在此基础上，超声波清洗技术在20世纪50年代有了很大的发展，当时使用的超声波工作频率在20~40KHZ之间。该范围内的超声波被应用在数千种不同的工作场合之下，其中许多是别的清洗手段不能很好发挥作用的场合。超声波可以对工件施加非常巨大的能量，尤其适用于清除牢固地附着在基地上的污垢。然而在某些情况下，超声波强大的能量也会损伤粘有污垢而性质脆弱的基底材料。在过去的十几年中，超声波领域中出现了一些技术革新，提高了清除敏感基底上的污物的安全系数。在此期间，超声波技术，特别是中高频超声波清洗机技术有了新的发展，并成为行业的亮点。近年来，人们发现用兆声波（根据超声波的频率不同，把40kHZ及其以下的称为常规或低频超声波，把1000kHZ以上的称为高频超声波，又称兆频超声波，简称兆声波）清洗可以去除掉半导体材料表面上的超细污垢微粒，并且不会损伤基地材料的表面。目前这项技术已经得到了很快的普及。

我国的超声波清洗技术方面研究相对较早，超声波清洗技术在我国发展非常快速，超声波清洗机以其优越的性能在市场上也得到了越来越多的用户的青睐。

2. 研究的基本内容

此次设计的超声波清洗机主要应用于家庭中厨具和一些难洗的生活用具。该产品是一种机电产品，通过压电陶瓷材料做成的超声波换能器将超声频电振荡转变成机械振动，在液体中产生超声波振动进行清洗。利用超声波可以穿透固体物质而使整个清洗介质振动并产生空化气泡，该清洗方式对任何生活用具不存在清洗不到的死角，且清洗洁净度非常高。这种新一代时尚家电，能够使人们从繁琐的家务劳动中解脱出来。内容提要： 此次设计的超声波清洗机主要应用于家庭中厨具和一些难洗的生活用具。本次设计分析了超声波发生器电路，根据所需功率和较好的清洗频率，计算设计了超声波振荡器电路，然后对其进行功放匹配，设计出超声波放大

器，为了能产生稳定的频率，对其设计了匹配电路，对超声波清洗槽进行了尺寸设计并对其进行了工程制图，并编写文档。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

超声波发生器也称作超声电源，它是一种用以产生超声频电能并向超声换能器提供的装置。按照所采用的工作原理，可以把超声波发生器分为模拟电路和数字电路两大类。模拟电路超声波发生器又分为振荡一放大型和逆变型两种。本设计采用振荡一放大型超声波发生器，其结构框图如图所示。它是一个带有振荡电路的放大器，由振荡、放大、匹配电路和电源组成。振荡器产生一定频率的信号，放大器将其放大到一定的功率输出。达到最佳负载值，通过输出变压器进行阻抗匹配，并通过功放输出。

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2018.12-2019.01明确本次选题的目标和要实现的功能，查找相关资料，理清思路和了解情况

4. 参考文献

[1]辛宏伟,丁羽,李庆凯.超声波清洗技术的发展与研究现状[j].科技创新与应用,2017(08):71.

[2]李伟烈.超声波清洗原理及工艺[j].山东工业技术,2018(12):48.

[3] 张海燕．超声波清洗技术[j]．近代物理知识，2012(6)