一體式超聲波破碎儀是一種利用超聲波能量對樣品進(jìn)行破碎的設(shè)備，廣泛用于生物、化學(xué)、材料等領(lǐng)域。超聲波是頻率高于20kHz的機(jī)械波，其能量主要來源于聲波振動。在超聲波破碎儀中，通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號，驅(qū)動換能器將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而產(chǎn)生高頻振動。這種振動在液體介質(zhì)中傳播時，會產(chǎn)生正負(fù)交替的壓強(qiáng)變化，從而形成空化現(xiàn)象。空化現(xiàn)象是指液體中的微小氣泡在負(fù)壓作用下迅速膨脹，然后在正壓作用下突然閉合，產(chǎn)生高溫高壓的沖擊波。這種沖擊波可以對樣品產(chǎn)生強(qiáng)烈的破碎作用。
 

　　我們今天來探討一體式超聲波破碎儀內(nèi)部能量的變化過程：

 

　　當(dāng)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號時，換能器開始工作，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在這個過程中，換能器內(nèi)部的壓電陶瓷片受到高頻電信號的作用，發(fā)生周期性的伸縮變形。這種變形使得換能器內(nèi)部形成往復(fù)運(yùn)動的聲波。當(dāng)這些聲波傳入液體介質(zhì)時，由于液體的密度和彈性特性，聲波會在液體中傳播并逐漸衰減。同時，聲波在傳播過程中會與樣品發(fā)生相互作用，使樣品受到破碎力的作用。
 

　　在空化過程中，液體中的微小氣泡在負(fù)壓作用下迅速膨脹，形成一個充滿氣體的小囊泡。隨著聲波的傳播，這個小囊泡會跟隨聲波一起振動。當(dāng)振動達(dá)到一定幅度時，小囊泡內(nèi)的氣體受到壓縮，壓力迅速升高。當(dāng)壓力超過液體的飽和蒸氣壓時，小囊泡突然閉合，釋放出高溫高壓的沖擊波。這種沖擊波可以對樣品產(chǎn)生強(qiáng)烈的破碎作用。
 

　　超聲波破碎儀內(nèi)部能量的變化主要包括電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過程以及空化現(xiàn)象產(chǎn)生的沖擊波對樣品的破碎作用。通過對這些能量變化的控制和調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)對樣品破碎程度的精確控制，滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。