超声波流量计探头及换能器原理  四十五

四.超声波在液体中空化现象的利用

超声波在液体介质中传播时，在一定的声强下，由于高频振动有负压产生，会使液体中产生大量的小气泡（微细间隙-空化腔）。这些小气泡随声振动而强烈生长，最终会达到更强烈的闭合（破裂或称崩溃）。在气泡破裂的瞬间，会产生极大的声冲击力（局部瞬态高压脉冲）作用，其压力可从数个大气压甚至达到数百个大气压，这种现象称为超声波在液体中的空化现象。我们吹肥皂泡，肥皂泡在脸附近破裂时，脸上会感受到一股冲击力，即与上述的空化现象相似。

空化现象能对液体中各种物理、化学反应或作用过程产生影响，因此可以利用这种现象，把强功率超声波引入到液体介质中去，即能获得许多应用，如：1.超声波清洗：利用超声波的振动搅拌作用和空化现象，能使被清洗物体上的污染物被迅速彻底地清除，也包括去除工件上的毛刺等，特别是对形状复杂而且有缝隙存在的器件，如工业零件、电器零件、机械式手表、餐具、医疗器械等，用一般的清洗方法是难以奏效的，而超声波清洗就显示了它的优越性，此外，超声波空化现象还具有杀菌消毒的功能，因此也被利用来进行超声波浴，即在浴池的水中通入超声波，利用超声波的振动搅拌作用和空化现象，能对人体皮肤产生按摩和杀菌消毒作用并能起到一定的治疗效果，还有如超声波洗衣机、眼镜等光学零件的超声波清洗机...等等，应该说超声波清洗功能的应用已经越来越广泛（应当注意：若把强功率超声波不适当地引入人体内时，也会因高频振动和空化现象而破坏人体内血液、体液甚至某些细胞的正常状态，从而对人体造成危害）。

超声波流量计