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超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。在超聲波作用下，液體中產生無數微小的空化氣泡。氣泡生成后，會馬上破裂。這個過程會產生強烈沖擊，將物體表面的污漬撞擊、剝離下來，達到高效的清洗效果，讓物品煥然一新。清洗不僅與污染物的性質、種類、形態以及粘附的程度有關，而且與清洗介質的理化性質、清洗性能、工件的材質、表面狀態有關；超聲波清洗器是根據清洗的條件來進行科學合理的清洗工藝。
超聲波清洗器的工作機理是運用空化作用成倍或十幾地提高清洗效果。當把液體放入清洗機內，施加后，由于超聲波在清洗液中是一種疏密相間，輻射傳播的高頻波，從而使液體高速往復振動。在振動的負壓區由于周圍的液體來不及補充，形成無數的微小真空氣泡，而在正壓區，微小氣泡在壓力下突然閉合，在閉合過程中由于液體間相互碰撞產生強大的沖擊波形成最高可達幾千個大氣壓的瞬時高壓，作用在被清洗的工件上。吸附在工件上的油膩、雜質在連續不斷的瞬時高壓作用下迅速脫離工件。從而達到清潔的目的。
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