连接到清洗槽上的换能器与浸没式超声波换能器的优缺点

注意：在开始之前，我们先对“超声波换能器”这一术语的命名进行解释。按照惯例，换能器元件是指能产生超声波振动的单个设备（非常类似于单个无线电扬声器），通常称为“换能器”。许多并行工作的换能器元件构成一个换能器阵列，但通常也被称为“换能器”。包含多个单独的换能器元件的浸没式外壳通常也被称为“换能器”。为清楚起见，可通过以下内容区分这些术语。

通常，可通过两种基本方式将超声波能量引入到清洗槽中。第一种方法是把单个超声波换能器元件直接连接到不锈钢清洗槽的外部。第二种方法是使用流体密封型浸没式外壳。在该外壳内，多个换能器元件连接在一起，并直接穿过外壳壁，进入到周围的清洗液体中。每种方法都有其优点和缺点。

连接清洗槽

Ultrasonic transducer elements attached to the bottom of an ultrasonic cleaning tank.

大多数容量小于 50 加仑的超声波清洗槽都会选择将换能器元件连接到清洗槽外部。这些元件可以连接到清洗槽的底部和/或侧壁。对此，有很多不同的声音。

连接到清洗槽上的换能器利用清洗槽结构的一部分 —— 清洗槽表面，从而消除了清洗槽内设置第二层结构以容纳换能器元件的需要。
因为清洗槽需要另外提供容纳浸泡式换能器外壳的体积，但连接到清洗槽上的换能器则不需要，因此可减少清洗槽的整体尺寸。
连接到外部的换能器元件则消除了清洗槽内部连接产生的阻碍。这在必须定期执行系统净化的精密和关键应用中很受欢迎。

通常，连接有换能器元件的清洗槽所需建造成本比较低，因此，对于较小的超声波清洗槽来说，总成本也较低。

但问题是，换能器元件连接到清洗槽上后，就会与清洗槽构成一个单元。因为换能器元件被永久固定，无法在该位置进行维修，因此，维修时，通常需要更换整个清洗槽和换能器阵列。

浸泡式（浸没式）换能器

随着清洗槽尺寸的增加，人们开始倾向于选择浸泡式换能器。此换能器通常也被称为“浸入式”换能器。

Examples of immersible ultrasonic transducers mounted in a tank.

Transducer elements mounted inside a submersible ultrasonic transducer housing.

连接到清洗槽的换能器元件通常需要牢固固定，且还会使用受控的加热装置，通常是烤炉。如果直接连接到清洗槽上，清洗槽的尺寸也可能会因安装而异，因此，需要针对每种情况进行专门固定。如果清洗槽较大，为了满足对整个组件的供热，就需要更大的发热量。浸泡式换能器采用几种标准的模块化浸泡式换能器配置，可针对各种不同的清洗槽尺寸，提供超声波能量。
如果需要更换较大清洗槽内的超声波换能器，浸泡式换能器更换起来要相对容易一些，且通常无须取下清洗槽。大多数制造商都会留存一些标准的浸泡式换能器，可以立即发货。如果换能器元件连接到清洗槽的外部，通常唯一选择是更换整个清洗槽和连接的换能器。考虑到需要制造新的清洗槽，并将其安装到位，这会产生大量成本和延迟。

可通过使用带焊接接头或密封良好的舱壁接头的不锈钢管实现与浸泡式超声波换能器的电气连接。不得使用浸泡式螺纹接头。如果可能，清洗槽的穿透深度应高于液位。尽管有时因清洗槽配置不可避免会使用挠性软管实现电气连接，但是，我们不推荐在超声波环境下使用。