日本 OTARI (小谷) UA-109A 音波測定器：超聲清洗工藝數字化管控核心儀器

時間：2026/8/12閱讀：39

一、產品概述

日本 OTARI（小谷）UA-109A 音波測定器（Sonic Watcher 2），是面向工業超聲波清洗行業研發的便攜式浸入式超音波音壓檢測設備。在半導體、光學元件、醫療器械等制造領域，超聲波清洗是去除表面微顆粒、有機污染物的關鍵工序。長期以來，眾多企業依靠肉眼觀察氣泡、人工經驗判斷超聲清洗效果，缺少量化檢測手段，極易出現清洗不足污染物殘留、聲壓過高工件空化損傷等批量品質問題。UA-109A 音波測定器的出現，將傳統經驗式管控轉變為數字化、可追溯、標準化的工藝管理模式，成為超聲清洗產線調試、日常巡檢、設備故障排查的標配檢測儀器。

UA-109A 由日本 OTARI 小谷原廠精密制造，搭載浸入式聲學傳感探頭，直接深入液體內部采集真實超聲空化音壓，區別于殼體振動式簡易檢測儀，有效規避外壁振動干擾，測量數據更貼合實際清洗工況。設備支持雙通道同步采集，可同時放置兩支探頭，快速對比清洗槽不同點位聲場強度，高效測繪槽內聲場分布，定位清洗盲區、駐波異常區域。整機采用便攜手持結構，搭載高清數字顯示屏，操作邏輯簡潔，現場工程師經過簡單培訓即可獨立完成聲場檢測，適配無塵車間、自動化產線、實驗室研發等多種場景。測量頻率覆蓋 20kHz～400kHz，幾乎兼容市面上全部主流工業超聲波清洗設備，可在清水、IPA、碳氫清洗劑等多種液相環境穩定工作。

二、核心工作原理與產品技術優勢

超聲波清洗的核心驅動力來自液體內部超聲空化效應，空化強度直接由清洗槽內的音壓數值決定，音壓分布不均將直接造成工件清洗效果差異。UA-109A 音波測定器通過浸入式壓電傳感探頭捕捉液體內部聲波振動信號，將聲波能量轉化為電信號，經過內部算法運算，實時輸出標準化音壓數值，直觀反映清洗區域空化強弱。相較于市面上同類檢測設備，UA-109A 擁有多項差異化核心優勢。

首先，雙通道同步測量功能大幅提升聲場測繪效率。單通道儀器只能單點依次檢測，耗時較長；UA-109A 雙探頭同步采集，能夠實時對比兩個點位音壓差值，快速判斷清洗槽聲場均勻性，在新設備投產調試、更換清洗液、更換振板、清洗槽改造場景中發揮重要作用，幫助工程師優化工裝擺放位置，消除清洗盲區。

其次，浸入式探頭測量數據可信度更高。部分簡易超聲檢測儀僅貼合清洗槽外壁檢測殼體振動，無法區分振板振動與液體內部有效超聲能量；UA-109A 探頭直接浸沒在清洗介質中，采集液體內部真實傳播的聲波，數據能夠真實反映工件所處位置的清洗能力，避免誤判造成工藝失誤。

第三，的數據記錄與追溯能力。UA-109A 配備 USB 數據輸出接口，檢測數據可傳輸至電腦存儲、導出聲場曲線，滿足半導體、醫療行業對工藝數據可追溯的合規要求。設備內置自動量程調節算法，無需人工頻繁切換檔位，音壓波動時數值顯示連續穩定，降低人為操作誤差。

同時，設備探頭主體采用耐腐蝕不銹鋼材質，適配多種工業清洗劑，防護等級滿足車間日常使用；機身輕便易攜帶，既可用于產線周期性巡檢，也可長期定點監測單臺清洗槽狀態，提前預警振板老化、電源輸出衰減、液位波動帶來的音壓異常，減少不良品產生。

三、重點行業應用場景

1. 半導體與微電子制造

晶圓、載板、芯片封裝基板、傳感器元件的超聲波清洗工序，對清洗穩定性要求嚴苛。微小顆粒殘留會直接引發電路短路、封裝失效；而超聲強度過高又會造成晶圓表面損傷、線路剝離。利用 OTARI UA-109A 定期檢測清洗槽聲場，設定標準音壓區間，建立標準化工藝窗口，保證每一批次工件清洗條件一致，持續穩定提升良率。在 Mini LED、光學傳感芯片清洗工藝調試階段，該儀器是驗證超聲設備性能、優化清洗參數的核心工具。

2. 光學元件加工行業

光學鏡片、棱鏡、鏡頭模組、玻璃基板清洗環節，工件表面不能出現任何劃痕與點狀缺陷。音壓過高產生劇烈空化會侵蝕光學鍍膜，音壓不足則無法清除拋光粉塵。通過 UA-109A 測繪清洗槽聲場分布，找到聲場均勻區域作為工件放置區域，制定合理超聲參數，平衡清洗潔凈能力與工件防護需求，是光學零部件產線品質管控的手段。

3. 醫療精密器械領域

微創手術器械、植入類醫療配件、生物耗材清洗流程受行業規范嚴格管控，清洗工藝必須具備完整數據記錄。UA-109A 可記錄超聲清洗全過程音壓變化，生成檢測報告，滿足醫療器械生產 GMP 審核要求。同時能夠監測清洗槽長期運行穩定性，及時發現振板衰減，保障醫用部件清洗潔凈度達標，規避臨床安全風險。

4. 汽車精密零部件加工

汽車軸承、精密閥體、油路零件、沖壓零部件在機加工后需要通過超聲清洗去除切削油、金屬碎屑。大批量連續生產工況下，清洗槽振板長期使用會逐步老化，音壓緩慢下降，極易出現后端工件清洗不干凈。借助 UA-109A 周期性巡檢，及時掌握超聲設備衰減趨勢，合理安排設備維護，保障批量零部件清洗品質統一。

5. 高校實驗室與新材料研發

在聲學實驗室、新材料研發平臺，科研人員需要開展超聲空化機理、清洗工藝、材料表面改性相關實驗。UA-109A 精準量化的音壓數據，為學術實驗、新工藝開發提供可靠量化依據，方便研究人員建立變量對照實驗，輸出具備重復性的實驗數據。

四、現場使用與維護要點

現場操作規范

開展檢測前，確認清洗液液位、溫度穩定，待超聲設備運行達到穩態后再放入探頭；探頭垂直浸入液體，避免觸碰槽壁、振板，防止接觸干擾。進行聲場測繪時，按照固定網格點位依次記錄數據，繪制聲場分布圖，標記高、低音壓區域，以此確定工件擺放區域。檢測完成后，優先取出探頭，再關閉超聲電源，避免干振損傷探頭傳感元件。

日常維護注意事項

每次使用完畢，使用兼容溶劑沖洗探頭表面，擦干存放，防止清洗劑干涸附著，影響傳感靈敏度。

探頭屬于精密傳感部件，禁止跌落、硬物撞擊，探頭端面壓電元件一旦受損，測量精度將下降。

長期不使用時，主機與探頭分開存放于干燥無塵環境，避免潮濕環境腐蝕接線接口。

定期參照原廠標準完成儀器校準，保證長期測量精度，重要制程建議每年開展一次專業校準。

若數值出現持續異常波動，先檢查探頭線纜、接口是否進水、老化，不要強行持續檢測。

五、行業價值總結

隨著制造業持續升級，清洗工序從 “能洗干凈" 轉向 “穩定、可控、可追溯"。超聲波清洗效果高度依賴槽內音壓狀態，環境溫度、液位、清洗劑濃度、振板老化都會持續改變聲場分布，依靠人工經驗管控已經無法滿足現代化量產要求。日本 OTARI（小谷）UA-109A 音波測定器，為超聲清洗工藝提供量化解決方案，把無形的超聲空化能量轉化為可視化數字指標。

雙通道檢測、浸入式高精度傳感、寬頻率適配、便攜易操作等特性，讓它兼顧產線批量巡檢與實驗室精密研發需求。企業借助該儀器建立標準化音壓管控體系，能夠有效降低工件清洗不良率，延長超聲設備使用壽命，減少清洗劑與電能損耗，實現品質與生產成本雙重優化。在半導體、光學、醫療等精密制造持續擴張的趨勢下，以 UA-109A 為代表的超聲聲場檢測儀器，將成為超聲清洗產線數字化升級的基礎檢測裝備。

日本 OTARI (小谷) UA-109A 音波測定器：超聲清洗工藝數字化管控核心儀器

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