胡宇军，丁金华，荣强强

(大连工业大学机械工程与自动化学院，辽宁大连　116034)

0　引言

超声波因具有方向性好，穿透能力强，能使物质产生明显的声压作用等特点而广泛应用于医疗、制药、化工等行业。超声波清洗具有清洗效率高、成本低，容易实现控制自动化等特点。在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合，选用超声波清洗可以达到用其他处理方法难以达到的效果。在某些场合中(如核工业)，可以利用超声波清洗设备实现自动化清洗，避免了对工人的伤害。超声波清洗作为一项实用性很强的技术，被广泛应用于电子、机电等行业。

超声波清洗仪在使用过程中出现的液面高度变化、电路发热等现象会造成谐振频率漂移、振幅下降甚至停止振荡，严重影响清洗仪的清洗效果。锁相技术的提出，使频率自动跟踪成为可能，但是由于锁相频率范围小，换能器也会出现失调现象。为此设计了一种以单片机作为主控器的具有频率自动跟踪功能的超声波清洗仪。

1　超声波清洗原理与结构设计

超声波清洗主要利用超声波在液体中的空化作用去除被清洗物表面的污垢。空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。清洗前期空化作用使液体局部产生剧烈冲击，冲击力会破坏黏着物与被清洗物表面的粘着力；清洗中期空化气泡在污垢与物体的表面产生，空化气泡附近的压力可以达到上千atm(1 atm=101.325 kPa)，气泡溃灭时，产生的冲击效果能把污染物颗粒打碎，加快了污染物在清洗液中的溶解速度；……