超聲波乳化設(shè)備的工作原理

 

一、超聲波的產(chǎn)生與傳播

 

超聲波乳化設(shè)備首先由超聲波發(fā)生器（也稱為電源或信號(hào)發(fā)生器）產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)。這些信號(hào)通過(guò)換能器（也稱為振子或壓電換能器）被轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動(dòng)，并傳播到液體中。

 

二、空化效應(yīng)與微射流

 

當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，包括微小氣泡（空穴）的振蕩、擴(kuò)大、收縮乃至崩潰，這個(gè)過(guò)程被稱為空化效應(yīng)。這些微小氣泡在超聲波的作用下，會(huì)在負(fù)壓區(qū)形成并生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)迅速閉合。氣泡閉合時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，這種連續(xù)不斷的高壓就像無(wú)數(shù)小“爆炸”一樣不斷沖擊物體，使物體分子破碎重組。

 

同時(shí)，超聲波的振動(dòng)還會(huì)在液體中產(chǎn)生復(fù)雜的多層流，這些流動(dòng)會(huì)加速液體的混合和分散。此外，超聲波還會(huì)在液體中疏密相間地向前輻射，產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡，這些氣泡的劇烈震蕩和破裂碎化進(jìn)一步促進(jìn)了液體的乳化和混合。

 

三、乳化過(guò)程

 

在超聲波的作用下，不同性質(zhì)的液體被混合在一起，形成均勻的乳狀液。超聲波乳化設(shè)備能夠快速地將不同性質(zhì)的液體混合均勻，提高乳化效率。此外，超聲波乳化還可以控制乳液的類型，如o/w（水包油）和w/o（油包水）型乳液，這在傳統(tǒng)的機(jī)械乳化方法中是不可能的。