一種超聲液體處理的換能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及超聲波技術領域，具體地，涉及一種超聲液體處理的換能裝置，可應用于:清洗、脫氣、乳化、破乳、萃取、聲化學等。
【背景技術】
[0002]隨著超聲技術在清洗、乳化、粉碎、萃取、焊接、聲化學等方面的廣泛應用，如何產生特定需要的超聲波能量及方式，推動人們不斷創新研發各種超聲換能器。超聲換能器的作用，就是通過將超聲電源產生的高頻電信號，通過匹配耦合，激勵換能器產生高頻機械振動能量，以各種不同的方式，發射到液體中，從而在液體中產生諸如高溫、高壓、空化、微射流等物理效應。目前，除采用多換能器組合的清洗槽式的液體處理方法和裝置外，還常用單個換能器加變幅桿，將超聲振動能量引入液體的方法。具體做法是，將換能器與變幅桿剛性相連，這樣，在變幅桿的另一端平面，能獲得較高強度會聚的超聲能量。但事實上在某些領域，則需要較大面積分散的超聲能量，以滿足生產、科研對超聲處理液體的需求。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，為了解決上述問題，本實用新型提供一種超聲液體處理的換能方法，換能器的軸向振動通過變幅桿的端面反射耦合，產生整個變幅桿端面及側面的縱徑向復合振動，使超聲能量沿變幅桿全部外表，向四周徑向輻射分散的超聲振動能量。
[0004]進一步地，換能器為縱向振動換能器，具有半波長整數倍的結構。
[0005]進一步地，變幅桿包括實心超聲變幅桿和空心超聲變幅桿。
[0006]進一步地，實心超聲變幅桿的輻射端面為弧面型、圓臺型或圓錐型任意一種;實心超聲變幅桿的長度為換能器工作頻率對應等效半波長的整數倍。
[0007]進一步地，空心超聲變幅桿的長度為換能器的工作頻率對應等效半波長的整數倍或零。
[0008]—種超聲液體處理的換能裝置，包括換能器和變幅桿，變幅桿包括實心超聲變幅桿和空心超聲變幅桿;換能器為縱向振動換能器，具有半波長整數倍的結構;實心超聲變幅桿的一端與換能器連接，另一端為弧面型、圓臺型或圓錐型的端面;實心超聲變幅桿的長度為換能器工作頻率對應等效半波長的整數倍;空心超聲變幅桿的一端和實心超聲變幅桿連接;空心超聲變幅桿的長度，為換能器工作頻率對應等效半波長的整數倍或零。
[0009]進一步地，實心超聲變幅桿的連接端面的面積大于或等于換能器連接端的端面面積。
[0010]進一步地，實心超聲變幅桿和所述空心超聲變幅桿螺紋連接、焊接、鉚接或一體成型任意一種。
[0011]進一步地，空心超聲變幅桿的另一端設置有密封裝置。
[0012]進一步地，換能器，包括郎之萬壓電換能器，或者采用鎳、鐵氧體材料制磁致伸縮換能器，或者稀土材料制超磁致伸縮換能器任意一種。
[0013]有益效果:
[0014]本實用新型一種超聲液體處理的換能方法和裝置，采用縱向振動換能器，沿軸向輻射振動，通過實心超聲變幅桿端面反射耦合，將振動能量反射耦合到實心超聲變幅桿和空心超聲變幅桿體，從而在實心超聲變幅桿和空心超聲變幅桿的體表四周，產生分散的超聲能量。另外，本實用新型一種超聲液體處理換能方法和裝置，可將換能器和變幅桿有效設計成一體，設備結構簡單，可根據需求，設計變幅桿的總長度和直徑，并可將換能器隱藏封閉在變幅桿內部。
【附圖說明】
[0015]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0016]圖1為本實用新型第一例實施示意圖
[0017]圖2為本實用新型第二例實施示意圖
[0018]圖3為本實用新型第三例實施示意圖
[0019]圖4為本實用新型第四例實施示意圖
[0020]圖5為本實用新型第五例實施示意圖
[0021]圖6為本實用新型第六例實施示意圖
[0022]圖7為本實用新型第七例實施示意圖
[0023]圖8為本實用新型第八例實施示意圖
[0024]圖9為本實用新型第九例實施示意圖
[0025]結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下:10_變幅桿；11-空心超聲變幅桿；12-弧面型實心超聲變幅桿;13-圓臺型實心超聲變幅桿；14-圓錐面實心超聲變幅桿;20-換能器。
【具體實施方式】
[0026]下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0027]本實施例所述的一種超聲液體處理的換能方法如下:
[0028]通過將變幅桿10的輻射端面，使得縱向振動換能器20的軸向振動，通過反射耦合，轉換成整個變幅桿10端面及側面的縱徑向復合振動。同時，將超聲振動能量沿著變幅桿10外表向四周按規律福射。其中，沿縱向振動換能器20軸向傳播方向的超聲變幅桿10，一般為實心金屬材料，其長度為換能器20工作頻率對應等效半波長的整數倍;沿縱向振動換能器20軸向傳播方向相反的超聲變幅桿10，為空心金屬材料，其長度為換能器工作頻率對應等效半波長的整數倍，空心超聲變幅桿11與實心超聲變幅桿桿螺紋連接、焊接、鉚接，或為一體，或其他剛性相連。縱向振動換能器20與實心超聲變幅桿剛性相連。使得實心超聲變幅桿，或實心超聲變幅桿加上空心超聲變幅桿11，能將換能器產生的沿著變幅桿10的軸向振動，轉換成沿著變幅桿10全部外表，產生徑向及縱向復合振動，從而向變幅桿10體表外四周分散輻射超聲能量。縱向振動換能器20，可以選擇與工作頻率對應的半波長整數倍的電致伸縮換能器和磁致伸縮換能器。包括壓電類超聲換能器，鎳及鐵氧體類磁致伸縮換能器，以及稀土類超磁致伸縮換能器等。
[0029]需要指出的是，空心超聲變幅桿11的另一端設置有密封裝置，根據實際具體情況選取密封手段;若整體不置入水中，則不需要安裝密封裝置。
[0030]具體的，根據空心超聲變幅桿11的長度以及換能器20與實心超聲變幅桿12的連接端面的面積大小進行進一步的確定一種超聲液體處理換能裝置:
[0031 ] 實施例一
[0032]當空心超聲變幅桿11的長度可以為換能器20工作頻率對應半波長的整數倍，如圖1所示，該液體超聲處理裝置，包括換能器20、弧面型實心超聲變幅桿12和空心超聲變幅桿
11。換能器20為一種縱向振動換能器，它可以與弧面型實心超聲變幅桿12設計成一體，也可以是一個長度為工作頻率對應半波長整數倍的獨立的縱向振動換能器，與弧面型實心超聲變幅桿12剛性相連，其輻射的縱向振動，通過弧面型實心超聲變幅桿12和空心超聲變幅桿11的外表面，產生高頻振動，從而向液體輻射分散的振動能量。
[0033]實施例