在各个领域的超声清洗及其它应用中，普遍使用超声波来进行清洗操作，具体的超声波清洗原理主要是依靠超声空化作用，即在清洗液中快速形成无数气泡并迅速内爆，内爆产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面污物剥落下来。在各个领域的超声清洗及其他应用中，普遍采用单频超声波装置，常规的超声波清洗设备使用的频率一般在20KHz～120KHz范围内，并且一台设备只能在一个频率点工作。
由于各种材料的材质不尽相同，材质表面附着的污物程度不同，尤其是当物料存在微小的空隙时，低频长波超声处理器所发出的波长较长，当遇到空隙时超声波反射回到液体中，无法进入空隙内部，不能很好的清洗空隙内部的污物，存在清洗污物不彻底，残留物多的问题，清洗效率低。同样的，在过滤材料的滤孔较小的情况，过大的超声波长在遇到滤材空隙时会被反射，从而无法穿透进入滤材空隙，使得滤孔内较难得到清洗。
在乳化物中处理时，将超声波能量辐射到乳状液中，使之产生一系列超声效应，如搅拌、聚结、空化、温热、负压等，从而达到破坏油水界面膜，起到破乳的作用。由于超声波在油和水中均有较好的传导性，故超声波破乳法适用于各种类型的乳状液。但是目前常用的超声波处理频率，产生的波长比乳滴大，超声波无法穿透乳滴；而且超声波在破乳的同时，也会起到乳化作用，将已经聚集的大水滴和大油滴重新打散，形成更细小的颗粒，使乳状液更加稳定，反而加大了破乳的难度，故无法很好地到达破乳、提取出乳滴内含成分的目的。比如，在牛乳产品检测中，所含的四环素类残留成分检测时，牛乳样品的萃取处理非常繁琐费时，比较麻烦。
在中药材的萃取提取中，利用超声分散破坏植物组织，加速溶剂穿透组织作用，提高中草药有效成分提取率，但有效药用成份的溶出需穿过数个甚至数十个细胞壁才能进入溶媒中，而后才能被人体吸收。而目前采用的超声提取技术，过长的波长，无法穿透药材的纤维及细胞，从而无法很好地提取出中药材的有效成分，其中，相当一部分细胞成份不可能穿过细胞壁进入溶媒，这一部分只能白白扔掉。如要达到提取完全，需要延长提取时间，增加提取次数，这又大大影响了提取效率。
电子行业是超声波清洗应用最早，最为普及的行业。但是目前常用的超声波清洗器，采用的超声频率大多为低频长波超声，使用的频率一般在20KHz～120KHz范围内，超声功率较大，对精密的电子元件清洗时存在细小缝隙清洗不净、对电路板、焊点有损伤等问题。
与一般的20～120KHz低频超声清洗比较，兆频超声清洗技术具有以下特点：
(1)避免了被清洗物体的表面损伤，兆频超声波不会产生强烈的空化效应，这样可以避免清洗过程中可能出现的表面损伤，对于某些在低频超声波清洗中易损伤的精密器件，用兆频超声清洗则不存在损伤问题；
(2)可除去附着在表面的亚微米大小的颗粒，兆频超声清洗除了能强化化学清洗效果外，更重要的一点是它能高效率地除去吸附在表面上小到0.15μm的微小颗粒，这是一般的低频超声清洗及其他方法难以达到的；
(3)清洗的方向性强，在低频超声清洗中，被清洗物体浸入清洗介质的部分都能得到清洗，而在兆频超声清洗中浸入部分只有面向换能器、超声束直接辐射到的一边才能被清洗；
(4)高频减小了粘滞边界层(泊努里效应)，使得超声波能够′发现′极细小的微粒。
但是，高频超声在使用过程中，由于空化强度低，使得清洗强度过低，存在清洗不完全的问题。同时，由于兆频超声的方向性，使得未与兆频声束平行的部分得不到清洗。
下面，将常规超声波清洗与兆频超声波清洗的情况比较以表展示：
  常规超声波   兆频超声波   频率   15～120khz   800～1000khz   压电换能器材料   铅-锆酸盐   -钛酸盐   波长   100mm～12.5mm   1.88mm～1.5mm   去除颗粒直径   ≥0.4μm   ≥0.2μm   噪声   有   无   损伤   有   无   应用范围   工业半导体   半导体工业
综上所述，在目前的超声波处理器的设计中，由于常采用单一的低频长波或是单一的高频进行超声，所以一直存在在操作过程中无法达到理想的清洗效果等缺点。

(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于，克服现有技术中超声波处理器常采用单一频段的不足，提高微小空隙材料的清洗、乳液物料的破乳及中药材萃取提取效率，避免电子行业清洗过程中对电路板表面的损伤。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供一种混合波长超声波处理器，包括清洗槽以及至少一个超声振动盒；
所述超声振动盒置于所述清洗槽内部；
所述超声振动盒包括至少一个兆频短波超声波发生器以及至少一个低频长波超声波发生器。
所述超声振动盒置于所述清洗槽底部或内部侧方。
所述兆频短波超声发生器与低频长波超声发生器之间采取随机均匀排列或交叉均匀排列的方式置于所述超声振动盒内部。
所述清洗槽内所包含的超声振动盒为二组或三组，所述二组或三组超声振动盒在所述清洗槽内部相互之间呈二维或三维的90°矢量角位置设置。
所述兆频短波超声发生器与低频长波超声发生器同时工作或交替工作。
所述兆频短波超声波发生器的超声波输出波长范围为：1μm～1500μm。
据清洗对象的情况选择所述兆频短波超声波发生器以及低频长波超声发生器的工作频率，使得空化泡的平衡半径范围为：1μm～1500μm。
所述兆频短波超声波发生器的超声波输出频率范围为1-1500MHz；
所述低频长波超声波发生器的超声波输出频率范围为20-100KHz。
所述兆频短波超声发生器输出及低频长波超声发生器所输出的声强大于等于10W/cm2。
(三)有益效果
本发明技术方案中，在兆频短波超声波发生器及低频长波超声波发生器同时作用或前后间隙作用下，高频、低频各自产生各自的空化过程，当各自的空化泡内爆时，会产生许多新的空化核，这些新产生的空化核半径可能与另一个声波频率产生共振，会为另一个超声频率的空化提供更多与其共振频率相近的空化核。这样相互提供初始空化核，使空化内爆增加，起到“1+1＞2”的效果，清洗效果更好。
在低频超声中引入兆频超声，可以改善低频超声对物件的损伤。在兆频中引入低频超声，又可以改善兆频超声清洗效果不强的缺点。起到相互弥补缺点的效果。
本发明技术方案相对于现有的单一频率超声波清洗技术，具备如下几点特征：
1、充分利用兆频短波超声与低频长波超声相互影响而产生的空化效应，在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆，由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。
2、采用小于滤孔孔径的超声波长，使该波长在遇到滤材空隙时，不被反射，而是环绕穿透进入空隙，在空隙内释放能量，起到清洗作用；同时采用常规的低频长波超声波，协同该兆频短波超声波起到强化超声清洗作用。
3、兆频短波超声产生的空化泡数量增加，空化泡减小，产生更多更小更密集的冲击波，使其能进入到细小的缝隙中，能够很好的清洗空隙的内部，提高清洗效率；空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤。
4、充分利用兆频短波超声波发生器产生的短波长，穿透微小空隙、乳滴、纤维及细胞，以达到充分的清洗、破乳、提取，提高工作效率。
综上所述，本发明技术方案所提供的混合波长超声波处理器相对于单频超声波发生器，大大提高了微小空隙材料的清洗、乳液物料的破乳及中药材萃取提取效率，有效避免了电子行业清洗过程中对电路板表面的损伤，满足日常产业工作上的需要。
附图说明
图1为本发明实施例1中所提供的超声振动盒的结构特征示意图；其中，A：兆频短波超声发生器；B：低频长波超声发生器；
图2为本发明实施例2中采用混合波长超声处理器对中药芡实第一次超声提取的提取液进行检测的色谱图；
图3为本发明实施例2中采用混合波长超声处理器对中药芡实第二次超声提取的提取液进行检测的色谱图；
图4为本发明实施例3中采用混合频率超声处理器对蜂胶进行萃取实验后的液相色谱检测图；
图5为本发明实施例3中采用单一低频超声处理器对蜂胶进行萃取实验后的液相色谱检测图。

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例具体描述本发明所提供的一种混合波长超声波处理器，所述处理器包括清洗槽以及至少一个超声振动盒；
所述超声振动盒置于所述清洗槽内部；
如图1所示，所述超声振动盒包括至少一个兆频短波超声波发生器以及至少一个低频长波超声波发生器。
所述超声振动盒置于所述清洗槽底部或内部侧方。
关于超声振动盒在清洗槽内部的安放位置，这是由于超声波亦有纵波和横波之分，横波不能在液体及气体介质中传播，这是因为液体和气体无切变弹性。同时由于超声波的频率高，因而波长很短，它可以沿直线传播，从而使得发射超声波只朝向某一确定的方向；为了更好的达到处理效果，减少清洗的死角，故拟超声波发生器放置在清洗槽的底部、侧部或清洗槽中的液体内，从而达到更好的处理效果。
此外，兆赫级超声波的声波传播方向是平行于被清洗物件表面的，故拟超声发生器放置在清洗槽的底部、侧部或清洗槽中的液体内，使其与被清洗的物件表面平行，从而可达到更好的处理效果。
所述兆频短波超声发生器与低频长波超声发生器之间采取随机均匀排列或者交叉均匀排列的方式置于所述超声振动盒内部。
所述清洗槽内所包含的超声振动盒为二组或三组，所述二组或三组超声振动盒在所述清洗槽内部相互之间呈二维或三维的90°矢量角位置设置。具体的排列方式依据被清洗对象的具体情况而定。
在单组混合波长超声发出器发出的功率不能达到清洗需要时，可以增加第二组、第三组混合波长超声发生器，第二组或第三组超声振动盒在所述清洗槽内部相互之间呈二维或三维的90°矢量角位置设置。从而减少清洗的死角，以达到需要的清洗效果。
所述兆频短波超声发生器与低频长波超声发生器同时工作或交替工作。
在兆频短波超声波发生器及低频长波超声波发生器同时作用或前后间隙作用下，高频、低频超声波各自产生各自的空化过程，当各自的空化泡内爆时，会产生许多新的空化核，这些新产生的空化核半径可能与另一个声波频率产生共振，会为另一个超声频率的空化提供更多与其共振频率相近的空化核。这样相互提供初始空化核，使空化内爆增加，清洗效果更好。
所述兆频短波超声波发生器的超声波输出频率范围为1-1500MHz；
所述低频长波超声波发生器的超声波输出频率范围为20-100KHz。
所述兆频短波超声波发生器的超声波输出波长范围为：1μm～1500μm。依据清洗对象的空隙选择合适的波长从而选择合适的频率为本发明技术方案的关键点之一。
所述兆频短波超声波发生器以及低频长波超声波发生器发出的波长均小于清洗物件的空隙或均小于乳滴的直径。
所述兆频短波超声波发生器以及低频长波超声波发生器的波长选择依据所清洗的物件空隙确定。
所述兆频短波超声波发生器以及低频长波超声波发生器据清洗对象的情况选择工作频率，使空化泡的平衡半径均小于清洗物件的空隙或均小于乳滴的直径；
优选的，使得空化泡的平衡半径范围为：1μm～1500μm。
当超声无法达到波长小于被清洗物体的空隙(孔隙)时，考虑使用足够大的激励声压，产生合适的气泡，使气泡空化泡的直径小于被清洗物体的空隙(孔隙)。
因超滤膜为额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜，所以要清洗滤膜滤孔需设定滤膜孔径为1μm。同时普通乳乳滴大小在1～100μm之间；亚微乳乳滴大小在0.1～0.5μm之间；纳米乳乳滴大小在0.01～0.1μm之间。中药的细胞级微粉碎用显微镜检测实际粒径90％小于6μm，基本无细胞形式存在，达到中药细胞破壁的要求。以上为依据清洗对象的情况选择的1μm的数值考虑。
当超声波穿过液体时，液体中的微泡核会随超声频率发生周期性的振荡。微气泡随声压以其半径为平衡半径，做周期性的振荡运动的过程称为稳态空化。平衡半径Rr的单位μm，Rr与频率F的关系为：F×Rr＝3000，频率的单位KHz，由此可知：频率是20KHz时平衡半径是150μm，频率1MHz时平衡半径是3μm。为使微气泡穿透微米级以下空隙，达到最佳的清洗效果，加之在中药的处理中，要求为小于6μm，故据此选择超过1MHz。
但当超声波频率过大，其使用的声强又不能使气泡空化时，超声波长要小于被清洁物体的空隙，才能使超声波不被反射，从而穿透空隙，起到清洁作用。依据λ＝c/f，液体中的声速约为1500m/s，为清洗1μm以下的空隙，需使超声频率达到1500MHz。
 频率MHz   1   2   5   10   15   100   150   1000   1500  波长μm   1500   750   300   150   100   15   10   1.5   1
所述兆频短波超声发生器输出及低频长波超声发生器所输出的声强大于等于10W/cm2。
根据对声场的响应程度，超声空化可分为稳态空化和瞬态空化两种类型。
稳态空化是一种寿命较长的气泡振动，一般在较低的声强，即小于10W/cm2时产生，气泡崩溃闭合时产生的局部高温高压较低，但可以引起声冲流，伴随微射流、辐射压力现象。
瞬态空化一般在较高声强，即大于10W/cm2时产生，在1～2个周期内完成。当激励声压较大时，合适的气泡，即气泡半径与声波频率产生共振时在超声波的作用下，经过几个共振周期，气泡发生急速崩溃，导致气泡中的压力、温度急剧升高，从而使附着物脱落。瞬态空化时清洗效果较好。超声频率愈高，所需要的声强愈大。如在某一声强下，使用的超声频率较高，因声波膨胀相周期短，不能产生空化泡，那么只要提高声强，空化泡仍可形成。例如要在水中产生空化，超声波频率在400kHz时所需要的功率要比在10kHz时大10倍，即空化是随着频率的升高而降低。
为达到本发明超声处理的目标故设定超声发生器所输出的声强大于等于10W/cm2，并根据处理器使用的目的做更精准的调整。
实施例2
本实施例具体描述使用本发明技术方案所提供的的混合超声波处理器对中药芡实进行了萃取实验，然后对处理后的样品进行高效液相色谱检测的情况。
具体的实验步骤如下：
取市购芡实种仁，粉碎，干燥恒重，准确称取芡实粉末5g，加入水50ml于容量瓶中，采用频率为23KHz的低频长波超声发生器合并频率为1.7MHz的超声换能器进行超声萃取，10min后，作为高效液相色谱法进样前必须进行的操作，首先将用滤膜直径为0.45μm的针筒式膜过滤器过滤后试液作为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。检测结果为中药芡实第一次超声提取的提取产物，检测得到的色谱图如图2所示。
除去上述容量瓶中的上清液，在残渣中加入水50ml，用频率为23KHz的低频长波超声发生器合并频率为1.7MHz的超声换能器进行超声萃取进行第二次超声萃取10min，10min后用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。检测结果为中药芡实第二次超声提取的提取产物，检测得到的色谱图如图3所示。
分析方法：色谱柱：C44.6×150S5；流动相：A：0.1％三氟乙酸B：0.1％三氟乙酸的乙腈液；温度：35℃；检出波长：UV214nm；流速：1.0ml/min；注入量：5ul；梯度条件：B％15(0min)-60(15min)-60(25min)-15(25.1min)。
分析结果：其中图2表示将芡实第一次超声萃取溶液进行HPLC分析的谱图，图3表示将芡实滤渣再次进行超声萃取后进行HPLC分析的谱图。由图3可知第二次超声萃取出的成分已极少，可忽略不计，该实验说明混合超声效果好，一次超声萃取比较完全。
该实验与传统超声实验比较：采用混合波长超声时，只需一次超声，单次超声只需要10分钟。常规使用单一低频超声每次需要30分钟，需萃取2～3次。混合超声既缩短了超声时间，减少了超声次数。又提高了工作效率。
实验例3
本实施例具体描述使用本发明技术方案所提供的的混合超声波处理器，对蜂胶进行了萃取实验，并采用单一低频超声处理器进行萃取的对比试验，然后对处理后的两份样品进行高效液相色谱检测。
具体的实验步骤如下：
取蜂胶，粉碎，干燥恒重，准确称取蜂胶粉末0.5g，加入甲醇50ml于容量瓶中，采用频率为23KHz的低频长波超声发生器合并频率为1.7MHz的超声换能器进行超声萃取，10min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取10μl装入样品瓶中待测。检测结果为蜂胶中黄酮的提取产物，检测得到的色谱图如图4所示。
取蜂胶，粉碎，干燥恒重，准确称取蜂胶粉末0.5g，加入甲醇50ml于容量瓶中，采用普通单一波长超声发生器进行超声萃取试验，10min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取10μl装入样品瓶中待测。检测结果为蜂胶中黄酮的提取产物，检测得到的色谱图如图5所示。
分析方法：仪器：Shiseido SI2；色谱柱：CAPCELL PAK MG 4.6×250mm S5；流动相：A：H2O(0.15％HAC)B：MeOH(0.15％HAC)梯度：B％30(0min)→50(5min)→60(10min)→60(15min)→70(35min)→90(45min)→100(60min)→100(70min)→30(70.1min)；检测波长：UV275nm；温度：40℃；流速：1.0ml/min；样品浓度：10mg/ml；进样量：10μl。
分析结果：由图4、图5可知，混合波长超声萃取出的成分比单一低频超声萃取出的成分多，萃取的量比较大。显示混合波长超声萃取效果比单一低频超声萃取的效果有很大的提高，混合波长超声的萃取效果略为单一低频超声萃取效果的1.6倍。。
综合上述各实施例的描述，本发明技术方案采用超声频率为1-1500MHz的兆频短波超声发生器，联合超声频率为20-100KHz的低频长波超声发生器协同清洗，在常规低频长波超声波处理物件的同时，增加的兆频短波超声处理，减小了粘滞边界层(泊努里效应)，使得超声波能够清洗极细小的微粒。由于波长小，空化泡细密，因而声场分别均匀，声波的穿透性较强，对细小空隙内污物的分散乳化能力增强。因此高频超声波清洗设备较适合于清洗比较精密、表面精度较高且形状较复杂的物件。
在兆频短波超声波发生器及低频长波超声波发生器同时作用或前后间隙作用下，高频、低频各自产生各自的空化过程，当各自的空化泡内爆时，会产生许多新的空化核，这些新产生的空化核半径可能与另一个声波频率产生共振，会为另一个超声频率的空化提供更多与其共振频率相近的空化核。这样相互提供初始空化核，使空化内爆增加，起到“1+1＞2”的效果，清洗效果更好。
在低频超声中引入兆频超声，可以改善低频超声对物件的损伤。在兆频中引入低频超声，又可以改善兆频超声清洗效果不强的缺点。起到相互弥补缺点的效果。
对于乳化物处理，本发明技术方案在常规低频长波超声处理物件的同时，兆频短波超声发生器发出波长较短的的超声波，当遇到乳滴时，超声波环绕穿透乳滴，进入乳滴内部，在乳滴内释放能量；同时兆频短波超声产生的空泡数量增加，空化泡减小，产生更多更小更密集的冲击波，使其能进入乳滴内部，能够很好起到破乳效果。
对于中药材的萃取提取过程，本发明技术方案在兆频短波超声发生器发出波长较短的超声波，使该超声波穿透中药材细胞，同时兆频短波超声产生的空泡数量增加，空化泡减小，产生更多更小更密集的冲击波，提高中药的有效成份释出量和释出速度，其释出的药物有效成份的种类也要比普通提取方法全。
对于电子器械的清洗过程，本发明技术方案中高频超声波的空化强度低并且空化密度高，高频超声随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变，随着频率的增加，空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤，因此，高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。
综上所述，本发明技术方案所提供的混合波长超声波处理器相对于单频超声波发生器，大大提高了微小空隙材料的清洗、乳液物料的破乳及中药材萃取提取效率，有效避免电子行业清洗过程中对电路板表面的损伤，满足日常产业工作上的需要。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。