Tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat ultraäänimurskauslaitteiden lujuuteen, jaetaan yksinkertaisesti ultraäänitaajuuteen, pintajännitykseen ja nesteen viskositeettikertoimeen, nesteen lämpötilaan ja kavitaatiokynnykseen, joihin on kiinnitettävä huomiota. Katso lisätietoja seuraavista:

1. Ultraäänitaajuus

Mitä matalampi ultraäänitaajuus, sitä helpompi kavitaatio syntyy nesteeseen. Toisin sanoen kavitaation aiheuttamiseksi mitä korkeampi taajuus, sitä suurempi äänenvoimakkuus vaaditaan. Esimerkiksi kavitaation synnyttämiseksi veteen ultraäänitaajuuteen tarvittava teho 400 kHz:llä on 10 kertaa suurempi kuin 10 kHz:llä, eli kavitaatio vähenee taajuuden kasvaessa. Yleensä taajuusalue on 20 ~ 40 kHz.

2. Nesteen pintajännitys ja viskositeettikerroin

Mitä suurempi nesteen pintajännitys on, sitä suurempi kavitaatiointensiteetti on ja sitä vähemmän altis kavitaatiolle. Suuren viskositeettikertoimen nesteessä on vaikea tuottaa kavitaatiokuplia, ja myös häviö etenemisprosessissa on suuri, joten kavitaatiota ei myöskään ole helppo tuottaa.

3. Nesteen lämpötila

Mitä korkeampi nesteen lämpötila on, sitä edullisempi se on kavitaatiolle. Kuitenkin, kun lämpötila on liian korkea, höyrynpaine kuplassa kasvaa. Siksi, kun kupla suljetaan, puskurivaikutus vahvistuu ja kavitaatio heikkenee.

4. Kavitaatiokynnys

Kavitaatiokynnys on matala äänenvoimakkuus tai äänenpaineamplitudi, joka aiheuttaa kavitaatiota nestemäisessä väliaineessa. Alipaine voi esiintyä vain, kun vaihtuvan äänenpaineen amplitudi on suurempi kuin staattinen paine. Vain kun alipaine ylittää nestemäisen väliaineen viskositeetin, tapahtuu kavitaatiota.

Kavitaatiokynnys vaihtelee eri nestemäisten väliaineiden mukaan. Samalle nestemäiselle väliaineelle kavitaatiokynnys vaihtelee lämpötilan, paineen, kavitaatioytimen säteen ja kaasusisällön mukaan. Yleisesti ottaen mitä pienempi nestemäisen väliaineen kaasupitoisuus on, sitä korkeampi on kavitaatiokynnys. Kavitaatiokynnys liittyy myös nestemäisen väliaineen viskositeettiin. Mitä suurempi nestemäisen väliaineen viskositeetti, sitä korkeampi kavitaatiokynnys.

Kavitaatiokynnys liittyy läheisesti ultraäänen taajuuteen. Mitä korkeampi ultraäänitaajuus, sitä korkeampi kavitaatiokynnys. Mitä korkeampi ultraäänitaajuus, sitä vaikeampaa kavitaatio on. Kavitaation tuottamiseksi meidän on lisättävä ultraäänimurskauslaitteiden lujuutta.