现在介绍一种利用超音波工作原理把目下流行的普通电动洗衣机提高到电子化的线路。一般的电动洗衣机从搅拌式的算起,有喷流式、回转式、振动式等等,当然它们都是各自具有不同的优点。
所谓洗濯,不论是用手或者是用机器,目的都是要去掉衣服上的污垢而使它清洁。最初,人们是把衣服放在河水里摆动或者敲打;稍微进化了一步之后,就利用煎熬的植物汁或者粘土;而当缺和肥皂的时候,也有人使用皂荚籽。
除了振动式的以外,一般电动洗衣机都是转动水和衣服,使水通过布纹来洗浣的。振动式的则是用交流电磁石或者马达使水产生微细的振动来去掉布上的污垢。也就是用频率50—60周的交流振动水。而其他类型的洗衣机,水和衣服都不振动,所以适于洗浣不允许变形的衣服。但不管是振动式的也罢,非振动式的也罢,它们都具有效率低和骚音大的缺点。
现在我们要制作的超音波电子洗衣机虽然也是振动式的一种,但它的振动数却是高达几千周甚至几百千周。这样,这种很高的音波会给我们做许多有趣的工作,并且也因为是高频振动,人们还听不出它的声音来。
我们都知道“水和油”是极难混和的两种物质,但在超音波的振动下,它们却能很容易地混合起来,而且在乳化之后又不容易再分开。也就是说,水和油的分子受超音波振动后互相结合呈现乳化状态,而这种乳化状态却不是其他方法所能作到的。
应用超音波的洗衣机的工作原理是:由于水分子所产生的微细振动,促使水很好地通过布纹的每一个毛细孔,于是它上面的灰尘或油渍就受到水分子振动的打击,以极快的速度离开衣服而达到洗浣的目的。
对水传送这样高振动的方法,使用超音波是最合适的。为了达到这个目的,可以利用压电效应(使用晶体或罗氏盐)或磁致伸缩效应。我们知道晶体扬声器和晶体拾音器都是应用压电效应的。而磁致伸缩效应则是把线圈绕在镍铁心上,当通以高频电流后,镍铁心就按着高频的频率数产生伸缩性的振动。在这里就是利用这个方法来使水振动而进行洗浣的。
这里所用的镍铁心线圈适于10-20千周的高频电流。它的制作方法是用一种用合成树脂做成的绝缘导线(和尼龙绝缘导线相类似的叫做“必尼路”的一种导线),在直径15公厘、长约50公厘的镍铁棒上绕50圈,绕好后就可以直接放在水里使用。上面已经说过这个线圈是适于通过10-20千周电流用的,在制作大型的洗衣机时则需要较大的电力。这只是一个初步的实验,所以使用的水槽是小型的,使用的电力也不过几瓦。图1就是这个实验的图解。

稍为大型的洗衣机,如果不像现在这样先产生振荡再经过放大,而直接采用功率输出管的自激方法作振荡器,也许更好一些,不过现在是利用手头原有的单只6CA7的放大器用作振荡器的输出。经验告诉我们,当进行实验的时候,常常会遇到一些不如意的事,得不到预期的效果,比如做成的振荡器不起振荡,或者虽然振荡,但放大部分工作不正常等等。因此把具有高真实度的放大器用在高频振荡的超音波电子洗衣机里是有一定价值的。
输入是用6AV6和电视接收机的水平振荡线圈制成的振荡器(如图2)。它产生的振荡频率约为17千周,输出电压约0.05伏。

主要放大部分是由12AX7-6CA7组成,它和一般的放大器并没有什么不同,只是用于高频放大,所以要采用优质的输出变压器。如果是高真实度的,那么对20-50千周来说不会有什么问题,而且因为频率高,在容量方面更为宽裕,虽然是很小型的也合适。不过在100千周以上时,就必须使用铁粉心线圈型的。

放大器的线路如图3所示。它是接在上述振荡器的后面使用的,输出约有10瓦左右。因为频率很高,阻抗也高,用400周示波器测得的结果虽和原来的波形大不相同,但因它是单一频率,所以不会有什么不匹配的地方。
像这样小的机器当然不可能洗浣较大的东西,但是用来洗手帕、袜子一类的小件物品却是非常适宜,并且洗得十分清洁。洗浣时把要洗的东西、肥皂和水都放在容器里,插上镍铁心线圈,接好电源即可。如果振荡情况良好,水里就会产生极其细微的振动并呈现白色泡沫,这时表明洗浣工作已在进行,并不再产生更多的气泡。这种超音波电子洗浣机不但可以水洗,而且可以应用在干洗方面。如果振动子的铁心不用镍而用钛钡合金,做起来更为灵便,并且效率也更高。这种利用超音波的电子洗衣机在制造成本方面虽然高一些,但它能很快地洗好而且丝毫不会损伤洗浣的物品,这是一般洗衣机所不能比拟的。
近来在擦洗钟表的油泥方面,也利用这种超音波电子洗濯机,这和前面所说的干洗方法一样,能把宝石眼或其他不易发现的油泥既简单又干净地洗净,尤其对于构造复杂、拆卸起来比较困难的钟表,更可以原封不动地来进行清洗。不过用在钟表方面的超音波洗濯机需要约有数十瓦的输出,使用的频率也要高达100千周以上的。 (王雪村 译自日本“无线电与实验”杂志1956年12月)