Ultraljud rengöring design och drift princip

I en ultraljudsrengöringsmedel placeras föremålet som ska rengöras i en kammare som innehåller en lämplig lösning (i ett vattenhaltigt eller organiskt lösningsmedel, beroende på applicering). I vattenrengöringsmedel tillsätts tensider (t.ex. tvättmedel) ofta för att möjliggöra upplösning av icke-polära föreningar som oljor och fetter. En ultraljud generera givare inbyggd i kammaren, eller sänkt i vätskan, producerar ultraljud vågor i vätskan genom att ändra storlek i kombination med en elektrisk signal oscillerande vid ultraljud frekvens. Detta skapar kompressionsvågor i tankens vätska som "sliter isär" vätskan och lämnar efter sig många miljoner mikroskopiska "hålrum"/"partiella vakuumbubblor" (kavitation). Dessa bubblor kollapsar med enorm energi; temperaturer och tryck i storleksordningen 5 000 K och 135 MPa uppnås, men de är så små att de inte gör mer än att rengöra och avlägsna ytsmuts och föroreningar. Ju högre frekvens, desto mindre noder mellan kavitationspunkterna, vilket möjliggör rengöring av mer invecklade detaljer.

Ultraljud givare visar ~20 kHz och ~40 kHz stackar. De aktiva elementen (nära toppen) är två ringar av bly zirkonat titanat, som är bultade till ett aluminiumkopplingshorn.
Givare är vanligtvis piezoelektriska (t.ex. gjorda med bly zirkonat titanat (PZT), barium titan, etc.), men är ibland magnetostrictive. De ofta hårda kemikalier som används som rengöringsmedel i många branscher behövs inte, eller används i mycket lägre koncentrationer, med ultraljud agitation. Ultraljud används för industriell rengöring, och används också i många medicinska och dental tekniker och industriella processer.