⑴ 超声波花边机的机械特点
1.超声波花边机花轮焊头采用特殊合金钢材料制成,并经特种热处理工艺,具有耐磨损、使用寿命长等特点。
2.花边机操作时不需预热可连续性加工、速度快、大量生产、可转角,加工时不冒烟、火花,不伤害布类边缘。
3.超声波花边机缝合机机械操作方便、易懂,普通工人即可上机操作。
4. 使用20KHZ低噪音超声波,防噪音干扰。
5.超声波花边机直接将各类布料进行缝合,同时作切边、裂孔、印纹、使产品一次成形,无毛边,无散口。
6.超声波花边机利用超声波直接在各类材料上进行包边,烫金,压制各类图形,根据不同面料、厚度调节功率。
7. 可加装色纸、金泊纸,加压时可达印色、烫金功能。
8. 可多台机组合成专用机,以便一次完成宽度较大的产品,如被罩、雨伞等。
整机采用铸件结构,坚固耐用,保证焊切压花效果更佳。
花边机花轮及底部台湾钢模采用特殊合金钢制作,花轮可依客户需求开发各种复杂的花形图案;底部台湾钢模耐磨损且寿命长;花轮及底模拆装方便容易,偏芯式调节灵活,快捷,水平容易调节。
图一:拉料轮采用气动结构,操作简单,方便。
图二:锁紧装置采用弹簧自动调节,使机台运行更加稳定。 专利模具水平调节结构,调节水平方便、快速。
图三:采用优质气动元器件,经久耐用。
图四:电子箱设计直观,更人性化,振幅、电流数据一目了然,方便用于查看。 通过电子箱,可以方便调节机器功率,适用不同的材料;分别调节上下模具转速。
一. 机器概述:
超声波花边缝合机,是一种高效的缝合、压花设备。主要用于合成纤维布料的缝边、熔接、熔切、压花,加工产品具有水密性好,生产效率高,不用针线辅料,熔切面平滑无毛刺,手感好等特点。广泛应用于服装、玩具、食品、环保无纺布袋,口罩等行业。
超声波花边缝合机,采用最新超声波技术,广泛应用世界名牌元器件,具有技术先进,结构合理,运行可靠,操作方便等特点。
1. 设备适用材料 化学合成纤维布料,或含有化纤混纺布、化学薄膜亦是含30%以上化织,均可加工成所需要的产品,如Nylon布、针织布、无纺布、T/R布、特多龙布(Polyester布)、金葱布、多层布,以及各种贴合而成的淋膜表覆布类薄膜纸均可适用。
2. 设备使用功能 (1)缝合,(2)花样车边,(3)裁切,(4)分条,(5)切孔,(6)压图形,(7)成形,(8)印色,(9)烫金,(10)折边和印纹,(11)包焊金属线固定。
3. 适用产品 (1)衣服花边,(2)床套,(3)枕头套,(4)汽车套,(5)帐蓬,(6)包装带,(7)背包、旅行带、手提带,(8)窗帘,(9)雨衣、风衣、雪衣,(10)玩具,(11)手套,(12)桌巾,(13)椅套,(14)被套,(15)口罩,(16)发饰,(17)饰品,(18)洋伞,(19)灯罩,(20)滤网等等。
4. 设备功能 (1) 利用超音波振动及特制钢轮,加压之后,就可获得如上所述使用功能。 (2) 加工时不冒烟、火花,不伤害布类边缘,亦可避免毛边。 (3) 花轮更换简便,可依客户所需要更换各种图形的花轮。 (4) 制造时不需预热,并可连续操作。 (5) 可加装色纸、金箔纸,加压时可达印色、烫金功能。 (6) 可多台机组合成专用机,以便一次完成宽度较大的产品,如被罩、洋伞等。 (7) 特殊合金钢材料制成的花轮,并经特种热处理工艺,具有耐靡损、使用寿命长所特点。 (8) 机械操作简单,维修容易,使用20KHZ低噪音超声波,防噪音干扰。
5. 超声波花边缝合机一般由7大部分组成:机架(带工作台),花轮运转部分,压轮传动部分,钢模转动部分,超声波发生器,超声波换能器,电气控制部分。
三. 机械各部名称索引:
发振箱面板各部名称索引:
四. 基本操作说明
新机使用前,必须阅读本说明书,并熟知本说明书之内容。
1. 机械各部功能说明
1)调整螺帽: 限制气缸行程长短距离。
2)压轮气缸: 控制压轮上升和下降。
3)压轮开关:压轮控制开关,在机头左侧。单击压轮下降(如下图1),再单击压轮上升。(如下图2)
4)模架: 固定花轮。 规格/机型 SPEC/MODEL H2012A H2013A H2014A 输出功率 OUTPUT 1400W 2000W 2000W 操作频率 FREUENCY 20KHZ 电源 LINE SOURCE 50/60HZ 220VAC/ 10A 气压缸 AIR CYLINDER φ25*50mm / φ40*50mm 最高缝合速度 HI SPEED 20±2m/min 外型尺寸 DIMENSION 1200*550*1200(mm) 重量 WEIGHT 150KG 缝合熔断面积 WEIDING CAPACITY 50mm(2寸) 75mm(3寸) 100mm(4寸) 5)花轮: 缝合,裁切加工件之模具。
6)冷却风扇: 散热振动子温度,使其能长时间工作。
7)花轮气缸: 控制花轮上升和下降。
8)机头: 固定花轮的传动机构。
9)气压表: 表示花轮加在工件上的压力气压。
10)气压阀: 依据实际需要做气压调整, 调整后螺帽要锁紧。调整范围一般在1~10Kg/cm2之间。(如下图) 11)台面板: 加工工件的平台。
12)发振箱: 控制机台的动作程序。
13)振筒: 固定振动子与钢模。
14)机架: 支撑机台本体。
15)脚踏板: 在右脚位置,控制花轮和钢模的运转。
16)花轮踏板:在左脚位置,控制花轮升降。
2. 发振箱功能说明:
1) 振幅显示器: 其功能是指超声波振子和钢模之间的谐振是否合适。旋转音波调整旋钮,能使读数变化。一般调整到50以下。
2)电流表: 指示超声波的工作电流。空载时表示焊头与系统谐振的状态,一般正常为0.4~0.6A,依输出功率的大小而异,负载时,因压着面积和花轮和复杂、大小而定,通常由1.0~2.5A。
3)功率输出: 调整输出功率大小,调到不同的文件位,电流表读数会有变化。
4)上模速度: 调整花轮转速高低。数字越大转速加快,速度越快;反之速度降低。
5)下模速度: 调整超声波钢模转速高低。数位越大转速加快;反之速度降低。
6)手动/自动开关: 打到自动档位,花轮和钢模自动运转;打到手动开关,花轮和钢模的运转是由右脚的脚踏板控制的,踏下脚踏板花轮和钢模开始工作,松开脚踏板花轮和钢模即停止运转。
7)超载指示: 红色指示灯亮,表示设备超载。此时应该立即停机,检查原因待故障排除后,方可继续工作。
8)音波调整: 调整超声波振动子和钢模之间的谐振状态。顺时针或逆时针转动旋钮,振幅表读数会改变,前已有述,正常读数一般在50以内。
9)音波测试: 功能是测试超声波是否正常。按下音波测试开关1~2秒钟,看超载指示灯是否亮,振幅表、电流表读数是否在正常范围内。
10)电源开关: 控制整机电源。开关自带红色指示灯,打开时红色灯亮。
五. 调机方法:
1. 打开电源开关,开关内置灯亮。 2. 调整气压: 气压阀在机头压力表旁边。根据加工材料厚薄、或加工性质(压花或缝边)的不同,调整压力。加工厚的材料或压花时,气压要高一些;反之,薄的材料或缝边时,气压宜低一些。气压一般在2~5Kg/cm2范围内调整。 3. 音波检测调整:(花轮在上限不与钢模接触时) 1) 按下“音频测试”开关,如振幅显示器指标急升并超过100, 则表示频率距谐振点太远,须调整“音频调整”旋扭。 目视振幅显示器,左手按下“音频测试”检查开关(勿超过3秒),右手旋转“音频调整”旋扭,将指针调至最低点。调整时如指标不是下降,而是上升,则反方向旋转。振幅表指标的读数在50以内,电流表指标的读数在0.6A以下是最佳工作点。调好音波后要把蝶形螺帽拧紧。 2) 空载测试时,如“超载指示”灯亮,则表示设备有问题。不 可以工作,应关机检查。 4. 检查气动部件: 1) 按几下压布轮开关(在机头左侧,红色按钮开关),检查上压 轮升降是否灵活。 2) 踏几下花轮升降开关(花轮踏板),检查花轮升降是否灵活。
六. 花轮的安装及调整:
1. 花轮的安装
安装花轮时,必须将模架置于上升位置,卸下花轮模架左盖板,装上花轮,将模架左盖板装上并将螺丝锁紧。降下花轮架使花轮同模具接触,通过调节偏心轮,使花轮工作面同模具工作面平行。
2. 花轮调整方法:
1) 可用A4纸放在压轮与花轮中(如下图),压力调到1.5KG,花轮气缸调整螺帽向上旋开,不限位,再将上、下模速度钮调到刻度2位置,将输出功率调到4位置,按下压轮开关,再踏下花轮踏板,后踏脚踏板,待花轮至少完走一圈,再松开,另踩花轮踏板,让花轮上升,同时按下压轮开关,让压轮上升,取出白纸,查看压纹是否平衡。
2) 压纹不平衡时,先松开模架左盖板上的偏心轮锁紧螺丝, 再旋转偏心轮(顺时针,花轮向上运动;逆时针则反之(如图1)),锁紧偏心轮,反复上述动作,直至平衡为止。(如图下图2、3所示)3) 用A4纸调整花轮水平后,请同时将花轮气缸调整螺帽下旋限位,使其花轮与钢模刚好接触。(防止花轮下滑与钢模碰撞磨损)
4) 根据缝合或滚花材料的厚薄程度,调整花轮压力。较厚的材料压力调大些,反之调小些。
5) 根据需熔断的材料不同,厚薄不同,以及花轮的花纹复杂程度,综合调整以下三方面,以达到理想熔断效果:(1)花轮线速度;(2)花轮压力;(3)超声功率大小。
注意:
Δ花轮速度较低时,加工材料接受超声波能量时间较长,花轮与钢模接触时间也较长,比较容易熔断。
Δ花轮压力较大时,加工材料接受超声波能量较大,比较容易熔断。(同时花轮对模具的磨损也加大)
6) 花轮检查:
花轮的花纹必须保持锐利状态,硬度HRC60~61°。磨损、锈蚀的花轮不得使用,以免影响产品质量,或由于花轮压力增大会导致钢模磨损加快。
7) 花轮压力的控制:
Δ花纹复杂,压力可加大一些。
Δ花纹欠锐利,压力可加大一些。
Δ钢模的音波振幅较小,压力可加大一些。
化纤含量较高的材料(如NYLON),压力可减小些,反之如TC布,压力可加大一些。
Δ厚的材料,压力可加大一些。
Δ在相同质量,相同加工速度前提下,花轮压力越小越好。(压力小,钢模和花轮的磨损就小,设备寿命长)
七. 注意事项:
1. 避免多尘、腐蚀、高温或潮湿的工作环境。
2. 电源三脚插头、相线C、零线N,地线G,使用时一定要可靠接地。
3. 本机的电压是:AC220V(±10%),50~60Hz。电压波动超过这个范围,有可能产生烧坏电机,或电机转速、扭矩下降之状况。
电压波动大,宜安装稳压器。
4. 测试超声波,振幅表指针是否在50以下。
5. 设备生产效率的高低,与操作者的熟练程度有较大关系。熟练程度较低的操作者,刚开始时,速度宜调得慢一些,以确保安全。
6. 钢模的定期检查:
1) 钢模的平面与花轮的平行度要求小于0.02mm,超过必须维护。维护工作由制造商完成。
2) 钢模的工作面产生磨损或凹痕,导致熔断不良后果,维护工作也由制造商完成。
7. 钢模与发振箱工作频率匹配的检查:
每次使用前,应先检查。方法是:打开电源开关,按下“音频检测”开关,有下列现象之一的,应该校正频率。
1) 用手轻摸钢模工作面,感到超声波振动微弱的。
2) 有异常响声产生的。
3) 模头异常发烫的。
4) 发振箱上,电流表读数超过1.2A的。
8. 发振箱内超声波发生器,对输入电压较为敏感,如果电压波动大,
必须加装稳压电源。
1) 功率调整将振幅调大时,加工材料接受超声波的能量较大,较易熔断。但是振幅过大容易损坏钢模。一般控制振幅读数在50以内。
2) 也可以通过调整气压的方法,调整花轮压力,每次调整功率后,必须调试音波,音波测试调好后方可正常工作。
3) 调整气压阀,可以改变花轮的压力。设备不用时,关闭气源,将压力减调到最低。
4) 为了达到理想的缝边压花效果,只有反复调整花轮速度、花轮压力,超声功率这三个参数,才能兼顾加工质量、生产效率、设备功率限度,使设备在理想状态下运行。
9. 操作要点:
1) 根据加工材料的厚度,适当调整花轮气缸高度。用手转动气缸上部螺帽,顺时针转动,花轮向上移动,反之向下移动。
2) 调整花轮速度,超声功率,并检测音频是否正常。
3) 试缝或试压,并根据熔接质量,多次微调至最佳工艺状态。
10. 关机:
1) 关闭电源开关,开关指示灯灭。
2) 检查各润滑点是否有黄油,缺油的必须加油。
3) 清洁设备,台面上不能有杂物,设备周围一米内,地面要保持清洁。
11. 维护保养:
1. 发振箱:
1)超声波检查:在未装上钢模时,电流表指示不应超过(0.4A);
2)按检查开关的方式:在3秒内按2秒停1秒,切勿连续按下3
秒以上,以免缩短换能器寿命及烧坏电子组件;
3)避免灰尘、金属等掉入发振箱内,以免造成短路而损毁电路板
等;
4)保持空气流通,散热良好。
2. 设备主机:
1)主机勿置于高温、潮湿、多尘的环境下;
2)主机上勿放置液体,保持整洁,擦拭时不可用液体清洁;
3)超出七天或使用较疏时,请用防尘罩覆盖;
4)长期未使用时,须每周定时热机一次;
5)空压气源注意清洁,如滞留1/2水时,应及时排泄;
6)除必要维修时,尽量避免打开机体,打开时务必拔掉电源,并释放出电容中的残留电量。
3. 钢模:
1)敲击或损伤钢模,易造成振动频率的改变。
2)钢模防止氧化生锈,不用时用油布擦拭后封存。
3)装钢模时底部螺纹处需清洁干净。
4)超声波钢模经过专门设计与匹配,频率固定,切忌切削、钻孔或改变任何外观,否则将影响换能器及发振箱之寿命。
5)装卸钢模时必需轻拿轻放,以防变幅杆钢模的螺纹滑丝。
⑵ 超声波除了做雷达还有什么用处
除了作为雷达系统的基础技术之外,超声波还有许多其他用途,包括但不限于以下几个领域:
1. 医学影像:超声波在医学中被广泛应用于诊断和影像学。超声波成像可以帮助医生检查内脏器官、血管、肌肉等部位,对疾病和损伤进行评估。它是一种无创、实时、安全和相对廉价的成像技术。
2. 清洗和清洁:超声波的高频振动能够在液体中产生微小气泡并爆裂,形成“空化”现象,从而产生强大的冲击力和涡流效应。这种特性使得超声波在清洗和清洁领域中广泛应用,如清洗珠宝、眼镜、电子设备、机械零件等。
3. 测距和测量:超声波传感器可以用于测量距离、位置和速度。例如,汽车倒车雷达使用超声波传感器来检测障碍物并提供距离提示,无人机或机器人也可以使用超声波传感器来避开障碍物。
4. 物位检测:超声波传感器可以用于物体的非接触式物位检测。它可以测量容器中液体或固体物体的水平高度,并广泛应用于工业控制和自动化领域。
5. 动物通讯和生物学研究:超声波在某些动物种类之间的通讯中起着重要作用。一些动物,如蝙蝠和鲸鱼,能够发出超声波并通过回声定位来导航和捕食。
此外,在生物学研究中,超声波常用于研究细胞、组织和生物流体的特性。
除了以上列举的应用领域,超声波还在工业探测、材料测试、流体工程等领域有广泛的应用。由于其无害、非侵入性和高精度的特点,超声波技术在许多领域都具有重要的地位和潜力。
⑶ 超声电机的应用
超声电机作为一种新型的微电机,在轿车电器、办公自动化设备、精密仪器仪表、计算机、工业控制系统航空航天、智能机器人等领域都有着广泛的应用前景。根据超声波电机的研究成果,目前国外已经成功应用于照相机的自动焦距装置、传送装置、自动升降装置、精密绘图仪、微机械驱动器等领域。
(1)光学机器
超声波电机在照相机、摄像机、显微镜等光学仪器的聚焦系统中作为驱动原件,能获得很满意的效果。接触式USM具有低速大转矩的特点,在许多应用场合中可免去减速装置直接驱动。最典型的应用于照相机的自动焦距镜头中,与采用传统电机镜头相比,具有安静、无电磁噪声;定位精度高;调焦时间短;无齿轮减速、机构简单等优点。
光学显微镜,自动焦距,显微定位,微纳米计算尺,LCD等显示平板的生产测试检查,晶片检查定位,消除振动系统,天文观测仪器,自适应光学系统,微型扫描仪,基因处理,微型手术,光学镜面调整等都应用了超声波电机。
(2)汽车
超声波电机用于汽车车窗的驱动装置中,可使它体积扁小、低速时具有大转矩的优点发挥得淋漓尽致。它还可用于磁悬浮列车上,为使列车悬浮于轨道上,使通过轨道上线圈的超导电流产生强磁场,需要大力矩和控制性能良好的驱动器,这对于USM来说是最适合的。
(3)航天中的运用
电机在低温和真空条件下的运行特性对航空航天的发展是极为重要的。超声波电机具有的结构简单、重量轻、不受磁场干扰、真空下无需润滑油的优点,是电磁电机在航空航天领域所不具有的。1995年末,美国航空航天局喷气推进实验室首次将直线超声波电机用于多功能爬行系统,该系统用于航天飞船外舱壁的检查,其承载重量与自重比达10:1。利用其低速大力矩和高精度等特点,NASA将其用于火星探测器的轻量机械臂上,采用超声波电机取代有刷直流电机后,Mars ArmⅡ结构虽与Mars ArmⅠ相似,但重量减轻了40%,其主要原因是用超声波电机能直接驱动,另外还可大大缩小工作空间,如NASA的Calileo航天器上的滤波齿轮(Filter wheel)在使用超声波电机前后的尺寸缩小了4倍。利用其驱动方式灵活的特点,日本宇宙研究所研制了两种直线超声波电机用于空间伸展结构的伸展和收缩。利用超声波电机的响应快等特点,美国和法国用于导弹的测控系统;利用结构简单可微型化的特点,日本研制微型超声波电机用于微卫星等领域。此外,日本和美国等国家正在进行超声波电机的各种研究,用于航天等军事领域。由此可见,超声波电机以其高转矩重量比、快速响应、高精度和断电自锁等特点、将在航天航空等军工领域中受到愈来愈大的重视。
(4)工业机床中的应用
由于超声波电机结构刚度大、定位精度高,它可用于工具驱动与控制装置以及工件的定点传输。如机床的精密进给机构、刀具的磨损调度装置、微细电火花机的加工装置、工件准确定位与装夹、缩紧装置及夹具的快速调整。
(5)医疗与生物学领域中的应用
生物材料微型操作器、计量设备、微型喷嘴、冲击发生器、肾结石破碎治疗机、气管超声扫描器。许多科学仪器,医疗器械会产生强磁场或者对电磁场干扰具有严格的要求,而超声波电机能避免这些问题,所以可以用于核磁共振环境下设备的驱动。
(6)民用产品的应用
首先由于超声电机的安静、体积小等优点,可用于压缩机的使用上,在家电领域具有广泛的用途;传统的电机驱动由于在中间环节,不可避免的存在累计误差,而超声波电机控制性能好,体积小,可用于精密控制,如电子手表;同时利用其控制精度高的特点,可用于IC、LSI等数控机器,印刷线路板加工、检测,晶片遇见排列、焊接、封装,半导体片等精密冲载。环状压电机可用于楼宇窗帘的自动开闭。 应用领域 举例说明 光学仪器 照相机、摄像机、显微镜 汽车 座椅调节电机、头靠调节电机、自动天线电机、自动门锁电机、自动窗电机、顶板调节电机、计价器电机、电子反光镜等 航空航天 飞机飞艇等 工业控制 镗床、磨床、机器人等 医疗器械等 生物材料微型操作器、计量设备、微型喷嘴、冲击发生器、肾结石破碎治疗机、器官超声扫描器 民用产品 压缩机、电子手表、IC、LSI等数控机器、印刷线路加工、检测器、晶片元件、半导体片、窗帘自动器
⑷ 超声波清洗机应用的主要领域有哪些
超声波清洗机的应用领域非常广泛,不仅在工业领域有着深入的应用,在日常生活和医疗行业中同样扮演着重要角色。小型超声波清洗机在家用领域表现出色,尤其是对于眼镜的清洁效果显著,因此受到许多眼镜佩戴者的青睐。以下是对超声波清洗机应用领域的详细解析:
1. **眼镜清洁**:超声波清洗机能够有效清除眼镜上的油渍和污垢,无需拆卸镜片,直接放入清洗机中,通过超声波震动,可快速恢复眼镜的清晰度。
2. **医疗设备**:在医疗行业中,超声波清洗机用于清洗各种医疗器械,如牙刷、假牙等,其高频振动能够有效去除器械上的细菌和残留物,确保医疗器械的卫生。
3. **珠宝和首饰**:利用超声波清洗机的高频振动,可以清洁珠宝和首饰上的灰尘与污垢,对于凹凸表面的物品,也能实现深层的清洁。
4. **厨房用具**:厨房中的刀具、餐具等,可通过超声波清洗机进行快速清洁,去除食物残渣和细菌,维护厨房用具的卫生。
5. **化妆品工具**:化妆刷、粉扑等化妆工具,经常使用容易藏污纳垢,超声波清洗机可以帮助快速清洁这些工具,保护肌肤健康。
6. **精密仪器**:对于一些精密仪器,如钢笔、手表等,超声波清洗机能够在不损害物品表面的情况下,有效去除污渍和细菌。
在使用超声波清洗机时,需要注意以下几点:
1. 正确操作清洗机,避免水或清洗液进入机器内部,防止设备故障。
2. 对于特殊材质的眼镜,如镀膜或有色镜片,应谨慎使用超声波清洗,以免损坏。
3. 脆弱或硬度较低的物品,如玉器、玛瑙等,不宜使用超声波清洗,防止震碎。
综上所述,超声波清洗机以其独特的清洁方式,在家用和医疗等多个领域发挥着重要作用。正确使用超声波清洗机,不仅能提高清洁效率,还能保护物品不受损害。
⑸ 超声波在工业、农业、医疗和军事的应用
1、超声波的应用
1.超声检验.超声波的波长比一般声波要短,具有较好的方向性,而且能透过不透明物质,这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术.
2.超声处理.利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用.
3.基础研究.超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程,并在宏观上表现出对声波的吸收(见声波).通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构,这方面的研究构成了分子声学这一声学分支.普通声波的波长远大于固体中的原子间距,在此条件下固体可当作连续介质 .但对频率在1012赫以上的 特超声波 ,波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构.点阵振动的能量是量子化的 ,称为声子(见固体物理学).特超声对固体的作用可归结为特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用.对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究,以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域——
2超声波在农业中的应用
2.1 超声波处理与加工的基本原理
超声波处理与加工设备主要是由四个部分组成:超声空雹波发生器、换能器、超声波聚能器及超声波发生器和换能器之间的匹配电路.如图1所示,超声波发生器产生一定高频电能提供给超声换能器,由超声换能器将电能量转化成机械能,然后通过超声波聚能器将机械能放大,将声能作用在待处理的物质上.超声波的生物效应应用十分广泛,其主要的生物效应是源于空化作用引起的机械效应和热效应等.超声波处理与加工的基本原理主要是利用液体动力学的空化现象.超声空化是指超声波激活气泡的各种动力表现,这些表现可能是较为有规律而缓和的稳态空化或者是很激烈而短暂的瞬态空化.瞬态空化泡绝热收缩至崩溃瞬间,泡内可呈现高温和几千个大气压的高压,并伴有强大的冲击波或射流等.超声波的辐照因其机械作用,能使液体媒质质点运动增强,质量传输加速,还能影响边界层、膜、细胞壁和液泡.超声的空化作用还能破坏细胞山稿并使酶变性等.以下所举的超声波在农业中的一些新应用基本上都是循着上述的基本原理而实现的.
2.2 超声测定土壤中的铅[1]
铅是一种对人体有害的元素,它是土壤分析中的常测元素.采用悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定土壤中的铅时,由于土壤样品的取样量大,使得悬乳液的粘度大、不易分散均匀而影响进样的缺点.采用先用超声波处理悬浮液后进逗亏孝样的方法,可使进样顺利和使悬浮液稳定时间延长;十二烷基硫酸钠(SDS)增敏可以提高悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定的灵敏度.该方法快速、简单、准确,适用于各种土壤样品中铅的测定.
2.3 超声处理种子
超声育种,应用超声波处理种子,早在前苏联就已有了不少研究.根据外国文献所载,少量的超声波能刺激细胞分裂,中等量的超声波会抑制细胞分裂,大量的能引起细胞死亡.在上世纪,就有人用超声波对菠菜和白菜种子进行实验.其实验结果显示,在对白菜种子用超声波处理1分钟和2分钟时,其种子的发芽率为92%~96%,而未用超声波处理的白菜种子发芽率为88%.在对菠菜种子用超声波处理1分钟后,其出土率为85%,而未用超声波处理的菠菜种子出土率为40%[2] .用超声波处理的种子在日后增产也比较显著.低频脉冲超声波对小麦幼苗变异较明显.经超声波照射的水培变异幼苗,出现率为8.57±8.25%,对照的自然变异出现率为1.00±1.28%;田间种植变异幼苗出现率为18.21±2.54%,对照的自然变异出现率为14.58±2.59%.经照射的咸农68小麦单株粒重超过亲本的家系达55.17%,超亲达1%显著水准占超亲家系87.50%.经照射的四方穗小麦,单株粒重超亲家系达69.23%,达到1%显著水准的超亲家系占77.78[3] .
2.4 超声处理对植物生长的影响
超声培苗,与其他环境应力一样,超声波作为应力的一种作用形式,对植物的生长发育有重要的影响.近年来,在超声处理下,从对植物生长变化的宏观观察到对植物生理生化的研究,从对植物细胞、组织、分裂生长的影响研究到对超声处理对植物作用机理的探讨,均取得了很多的成效.超声处理可以影响植物体或者某些器官的生存和生长.对器官生长影响的研究主要集中在根上,温和的超声处理能促进生根[4] .植物细胞经超声波处理,出现了一致现象,即低剂量、短时间的温和处理能明显加速和诱导植物细胞的分裂,刺激细胞生长,加速原生质体的蛋白合成;而处理时间延长,处理剂量加大则会造成负面的不可恢复的影响.利用超声波对保鲜液处理,能使插花推迟鲜重始降时间,增大最大花茎,延长插花寿命[5,6] .可见,一定频率和强度的超声波处理可以强化植物的一些生理生化指标,促进植物的生长发育.
2.5 超声处理对植物呼吸作用的影响
关于植物呼吸作用的研究一直是植物生理学研究的一个热点,特别对农作物来说,其呼吸作用的大小直接关系到产量的高低,所以它的研究对农业的发展具有十分重要的理论和实际意义.1975年Albu E研究发现低频率超声波(25kHz)处理蔬菜之后,一年生植物(如番茄和黄瓜)的呼吸强度下降,而两年生植物(如卷心菜和洋葱)的呼吸强度上升[7] .自此我们可以推测,利用超声处理相关的农作物可以提高作物的产量.
2.6 超声波犁田
传统的翻地犁需要笨重的机器牵引,这不仅会压实深层的土壤,使其不能保持水分和养料;而且翻起的地表土会被风和雨水侵蚀.这是许多农民的一大心病.此外,由于多次的翻犁,植物的根以及腐烂的残留植物被翻出地表,他们会散发出二氧化碳气体.约旦的农机工程师奈达·阿布哈德发明了利用超声波松土.他的实验结果显示:松土可达土壤深度20cm.这完全满足了一般农作物的松土深度.
2.7 超声处理植物根系[8]
糖类是植物体内的主要成分之一,可溶性糖主要指的是单糖和低聚糖.磷酸单糖在植物细胞中的含量不高,但它们都是光合作用及呼吸作用过程中的主要中间产物,在代谢过程中极为重要.经超声波刺激后,根系中的可溶性糖含量比对照组高大约29.6%.丰富的蛋白质是细胞进行一系列生理活动的物质基础,经过超声波刺激后,根系中的可溶性蛋白增加了35.3%,高水平的可溶性蛋白质含量保证了细胞旺盛的分裂生长能力,这说明了经过超声波刺激后,植物根部细胞分裂旺盛,生长能力强.
2.8 超声除虫[9]及促进蚕卵孵化
用250W-CFS 超声波发生器(中原电子仪器厂出品)匹配自带的清洗槽,果实内已生有虫子的板栗浸在清洗槽里的自来水中,在19.5~20.5kHz下,开机处理15min,结束后去水晾干,保存2周.切开板栗果实检查,长10mm左右的幼虫仍存活,而6mm以下的幼虫死亡.加长处理时间, 虫子的死亡率基本一致.另外,有人曾用类似的方法及设备处理过蚕卵(约半分钟内),直接结果是蚁蚕的孵化时间达到基本一致;追踪结果为比同样条件下长大的成虫做的蚕茧的抽丝率提高.也曾有人试图用超声处理水果(苹果、梨等)中害虫,但大多无果而终.
2.9超声催产
3.超声波在工业的应用
超声波物位 液位计
超声波流量计
超声波探伤仪
超声波限位开关
超声波清洗装置
应用行业:
行业类别 电子及电
器工业机器 光学机械、宝
石加工、钟表业 汽车、摩
托车产业 化纤纺织 食品
酿造 航空、飞机行业
4.超声波在军事的应用
声波武器
一般人认为,声音与听觉是连在一起的,但它作为一种空气波,在聚焦后可成为
攻击武器,对许多人来说,这恐怕还是件新鲜事.近日,位于美国加州圣地亚哥
市的美国技术公司就研制出一种用声波作子弹的枪.
主动声纳:基本原理同蝙蝠探路.