超聲波聲化學實驗機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超聲波聲化學領域的實驗設備，特別涉及超聲波聲化學實驗機。該設備主要用于在實驗室研究作用于液體內部的超聲波以及產生的相應效果。
【背景技術】
[0002]當一定強度的超聲波作用于液體內部時，會產生空化效果。液體的空化效果是集中聲場能量并迅速釋放的過程。空化泡崩潰時，在極短時間和空化泡的極小空間內，產生5000K以上的高溫和大約5.05 X 18Pa的高壓，速度變化率高達ΙΟΙΟΚ/s，并伴隨產生強烈的沖擊波和時速高達400km的微射流，這就為在一般條件下難以實現或不能實現的化學反應，提供了一種新的非常特殊的物理環境，開啟了新的化學反應通道。
[0003]近年來，超聲化學在物質合成、催化反應、水處理、廢物降解、納米材料等方面的研究已成為超聲化學重要的應用研究領域。由于聲能具有獨特的優點，無二次污染、設備簡單、應用面廣，所以受到人們越來越多的關注，超聲化學已成為一個蓬勃發展的應用研究領域。
[0004]因此各大院校及科研機構都專門設立有超聲波聲化學實驗室，用于超聲波聲化學領域的研究。但是目前各科研院所均是通過超聲波廠家購買超聲波聲化學設備，再通過一些儀器廠家制作適合于實驗需求的超聲波實驗設備，然后組裝進行超聲波聲化學的研究。但是通過非專業超聲波儀器廠家的生產的儀器設備，往往不能達到預期的使用效果還不能保證，而且還存在生產加工周期延長的問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種超聲波聲化學實驗機。
[0006]為解決技術問題，本實用新型采用的技術方案是:
[0007]提供一種超聲波聲化學實驗機，包括用于完成化學反應的反應罐，該化學實驗機還包括循環栗，通過管路與反應罐構成循環回路；循環栗的入口接至反應罐底部、出口接至反應罐上部，循環栗出口與反應罐之間的管路上設進料取料口(可在不停止超聲波及循環反應時取料)；反應罐的頂部通過連接法蘭與超聲波主機的發射頭連接(其中超聲波主機由換能器、變幅桿、發射頭以及外殼組成)；
[0008]該化學實驗機還包括系統控制臺，超聲波主機的驅動電源內置于其中；系統控制臺以PLC控制器作為顯示和輸入單元，超聲波主機的換能器通過電纜接至驅動電源，驅動電源通過信號線接至PLC控制器；PLC控制器與人機交互設備相連。
[0009]作為一種改進，所述循環栗出口與反應罐之間的管路上，還設有溫度傳感器、流量計或壓力計中的至少一種，且通過信號線接至PLC控制器。
[0010]作為一種改進，所述反應罐的罐體上設有聲強測量儀，且通過信號線接至PLC控制器。
[0011]作為一種改進，所述反應罐的底部設排放口(可以在實驗結束后排放以便進行清洗)。
[0012]作為一種改進，所述人機交互設備是觸摸屏，或是顯示屏與鍵盤的組合(可顯示循環反應過程中的流量、溫度、反應時間以及超聲波功率、循環栗運行狀態，并對相關參數進行調節)。
[0013]作為一種改進，所述PLC控制器還與聲光警報器相連。
[0014]作為一種改進，所述反應罐的罐體外部設有水溫調節夾套(可以通過外部夾套水溫度的調節實現對反應罐中反應溫度的控制)，水溫調節夾套上設夾套水進口和夾套水出口，夾套水流通的管路上設水溫調節裝置，水溫調節裝置通過信號線接至PLC控制器。
[0015]作為一種改進，所述水溫調節裝置是電控閥，且通過信號線接至PLC控制器。
[0016]作為一種改進，所述系統控制臺還包括用于實現數據整理與分析功能的工控機，PLC控制器通過信號線接至工控機(通過與工控機的連接，可實現所有數據、參數的記錄、調取，并可通過網絡進行數據共享，為尋找最佳工藝參數，提供了極大的方便)。
[0017]作為一種改進，所述循環栗通過信號線接至PLC控制器。
[0018]本實用新型中，超聲波主機的驅動電源集成安裝在超聲波控制臺中。對超聲波驅動電源的操作可以脫離驅動電源的原始面板，直接在超聲波控制臺上完成操作。驅動電源可以在30% —99%的范圍內任意調節超聲波發射功率的大小，以適應各種實驗的要求。可以通過設定調節超聲波的功率、物料流量、反應溫度及物料總量來分別研究不同條件下的超聲波聲化學效果，能夠用一套設備完成多種要求下的實驗并可以直接讀取相應的實驗參數。
[0019]相對于現有技術，本實用新型的有益效果在于:
[0020]1、本實用新型的生產裝置可以適應超聲波聲化學實驗的基本要求。
[0021 ] 2、可以通過PLC直接更改相應的參數、運行時間等，實現操作的簡單化。
[0022]3、整套設備小巧輕便、方便運輸。
[0023]4、整套設備的運行參數可按實驗需要進行設置，并可進行運行數據的采集與記錄。所有測得參數均可實現數據化儲存功能，隨時調取查閱，便于進行實驗數據的統計。
[0024]5、該實用新型裝置還可以作為現有實驗項目中的應用拓展，通過管道連接的方式添加在原實驗設備中。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的超聲波聲化學實驗機的主視圖；
[0026]圖2是圖1中化學試驗機的左視圖；
[0027]圖3是圖1中化學試驗機的立體視圖；
[0028]圖4是反應罐的局部剖視圖。
[0029]其中:1超聲波主機；2反應罐；3進料取料口 ；4溫度傳感器；5流量計；6循環栗；7排放口 ；8系統控制臺；9驅動電源；10聲強測量儀；11快接法蘭；12夾套水出口 ；13水溫調節夾套；14夾套水進口。
【具體實施方式】
[0030]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
[0031 ] 本實施例中，超聲波主機I的發射頭通過快接法蘭11連接到反應罐2的頂部，反應罐2通過管道連接到循環栗6，循環栗6的出口管線上接有溫度傳感器4、流量計5、進料取料口 3，反應罐2的罐體上設聲強測量儀10，罐體底部設排放口 7 ;超聲波主機I的換能器通過電纜線連接到驅動電源9，溫度傳感器4、流量計5、聲強測量儀10、循環栗6及驅動電源9各自通過信號線連接到系統控制臺8。需要控制物料反應溫度時，僅需將水溫調節夾套13相連管路上的水溫調節裝置(如電控閥)的開度進行調節即可實現夾套水溫的調節，進而實現對反應溫度的控制。
[0032]開始使用時，將液態的物料通過進料取料口 3添加到反應罐2內，關緊進料取料口3的閥門。通過系統控制臺8上的觸摸屏啟動循環栗6，并調整到所需的流量。設置超聲波功率參數后，開啟超聲波主機I。如實驗對反應溫度有要求，則可通過溫度調節裝置(如電控閥)來控制反應罐內物料溫度。在設定的反應時間結束時，超聲波主機I及循環栗6會自動停止。同時還可以在實驗過程中隨時讀取反應罐2內的超聲波聲強，或者通過進料取料口3隨時獲取樣品進行分析。在實驗結束后。可通過排放口7回收或排放物料。
[0033]還需要注意的是，以上舉例的僅是本實用新型的具體實例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。例如，壓力表可以設在反應罐2處，并將循環反應釜管道升級成壓力管道，就能用于壓力條件下的實驗。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種超聲波聲化學實驗機，包括用于完成化學反應的反應罐，其特征在于，該化學實驗機還包括循環栗，通過管路與反應罐構成循環回路；循環栗的入口接至反應罐底部、出口接至反應罐上部，循環栗出口與反應罐之間的管路上設進料取料口 ；反應罐的頂部通過連接法蘭與超聲波主機的發射頭連接； 該化學實驗機還包括系統控制臺，超聲波主機的驅動電源內置于其中；系統控制臺以PLC控制器作為顯示和輸入單元，超聲波主機的換能器通過電纜接至驅動電源，驅動電源通過信號線接至PLC控制器；PLC控制器與人機交互設備相連。2.根據權利要求1所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述循環栗出口與反應罐之間的管路上，還設有溫度傳感器、流量計或壓力計中的至少一種，且通過信號線接至PLC控制器。3.根據權利要求1所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述反應罐的罐體上設有聲強測量儀，且通過信號線接至PLC控制器。4.根據權利要求1所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述反應罐的底部設排放口。5.根據權利要求1所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述人機交互設備是觸摸屏，或是顯示屏與鍵盤的組合。6.根據權利要求1所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述PLC控制器還與聲光警報器相連。7.根據權利要求1至6任意一項中所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述反應罐的罐體外部設有水溫調節夾套，水溫調節夾套上設夾套水進口和夾套水出口，夾套水流通的管路上設水溫調節裝置，水溫調節裝置通過信號線接至PLC控制器。8.根據權利要求7所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述水溫調節裝置是電控閥，且通過信號線接至PLC控制器。9.根據權利要求1至6任意一項中所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述系統控制臺還包括用于實現數據整理與分析功能的工控機，PLC控制器通過信號線接至工控機。10.根據權利要求1至6任意一項中所述的超聲波聲化學實驗機，其特征在于，所述循環栗通過信號線接至PLC控制器。
【專利摘要】本實用新型涉及超聲波聲化學領域的實驗設備，旨在提供一種超聲波聲化學實驗機。包括通過管路構成循環回路的反應罐和循環泵，循環泵出口與反應罐之間的管路上設進料取料口；反應罐的頂部通過連接法蘭與超聲波主機的發射頭連接；以及系統控制臺，超聲波主機的驅動電源內置于其中；系統控制臺以PLC控制器作為顯示和輸入單元，超聲波主機的換能器通過電纜接至驅動電源，驅動電源通過信號線接至PLC控制器；PLC控制器與人機交互設備相連。本實用新型適應超聲波聲化學實驗的基本要求，可通過PLC直接更改相應的參數、運行時間等，實現操作的簡單化。整套設備小巧輕便、方便運輸。運行參數可按實驗需要進行設置，并可進行運行數據的采集與記錄，便于進行統計。
【IPC分類】B01J19/10
【公開號】CN204911474
【申請號】CN201520593797
【發明人】許衡, 繆羅森, 華大成, 陳元平
【申請人】杭州成功超聲設備有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月7日