超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面:因空化泡破灭时产生强大的冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来、分散、乳化、脱落。
因为空化现象产生的气泡，由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透，由于这种小气泡和声压同步膨胀，收缩，象剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，污垢层一层层被剥离，气泡继续向里渗透，直到污垢层被完全剥离。这是空化二次效应。超声波清洗中清洗液超声振动对污垢的冲击。超声加速化学清洗剂对污垢的溶解过程，化学力与物理力相结合，加速清洗过程。
超声波清洗机用来清洗眼镜。
超声波清洗机一般可用来清洗各种表面带有油污或污垢的零配件、金银首饰、眼镜等。上图为眼镜店用的小型清洗机在清洗眼镜，用超声波清洗机清洗后的眼镜洁净如新。
超声波清洗机为什么能达到比人工清洗更好的效果。
研究发现，超声波作用于液体中，会在液体中每个气泡的决裂霎时间释放极大的冲击波能量，相当于霎时释放出高达上千个大气压，这种表象被称之为“空化效果”。超声波能清洁正是借助液体中气泡决裂所发作的冲击波来到达清洁和冲刷工件表里外表的效果。超声波的“空化效果”作用强大。具有频率高、波长短、绕射表象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传达等特色。
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