一種超聲波裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種超聲波裝置，包括控制器和至少三個換能器，其特征是，所述控制器內裝有整流電路、濾波電路、逆變電路、主振蕩器、分頻器、脈沖放大器，以及控制電源；所述整流電路的輸入端連接有一AC220V電源；換能器的發射頭的材質是45號鋼；其本體的材質是鐵鈷合金；由于換能器發射頭的材質是45號鋼，不需要停機，通過焊接可以直接安裝在需要進行超聲波處理部件的外表面，故其安裝比較簡單；此外，在控制器提供的強激磁電流的作用下，換能器本體的金屬格式會發生變化，產生收縮震蕩，而且超聲波在金屬中的傳播損耗比較小，故其損耗小、效果佳，因此，本發明所提供的一種超聲波裝置具有損耗小、安裝方便，且效果佳的優點。
【專利說明】一種超聲波裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種超聲波裝置。
【背景技術】
[0002]頻率高于20000赫茲的聲波為超聲波，超聲波具有能量大、沿直線傳播的特點，其被廣泛地應用在多種技術中。現有超聲波裝置通常包括控制器和換能器；換能器包括本體和發射頭，控制器的工作原理比較復雜，換能器本體的材質主要是普通金屬，且換能器的發射頭的材質是陶瓷。
[0003]目前，現有超聲波裝置不能與需要進行超聲波處理的設備直接連接。例如現有超聲波裝置被用于鍋爐、以水為介質的熱交換設備的管道等中，以除垢、防垢時，或者被用于海水管中，以防海生物時，首先，要將需要進行超聲波處理的設備停機，然后借助輔助零件，或者改變鍋爐的筒體、管道，及海水管等的結構后，才能夠將換能器與需要進行超聲波處理的設備相連接，同樣，檢修超聲波裝置時，也要將需要進行超聲波處理的設備停機，由此可見，現有超聲波裝置存在不方便使用的缺點。
[0004]另外，現有超聲波裝置工作時，聲波通過換能器的發射頭傳遞到需要進行超聲波處理的設備上的過程中，聲波在發射頭中的損失比較大，而且，由普通金屬而制成的本體，其在工作時渦流比較大，溫度比較高，以及振幅比較小，從而致使超聲波的損耗比較大，效果也比較差。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明提出了一種損耗小、安裝方便，且效果佳的超聲波裝置。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
[0007]—種超聲波裝置，包括控制器和至少三個換能器，控制器內裝有整流電路、濾波電路、逆變電路、主振蕩器、分頻器、脈沖放大器，以及控制電源；整流電路的輸入端連接有一AC220V電源；控制電源分別與主振蕩器、分頻器，以及脈沖放大器的輸入端相連接；整流電路的輸出端、濾波電路，以及逆變電路的輸入端順序連接；主振蕩器、分頻器，以及脈沖放大器順序連接；脈沖放大器的輸出端與逆變電路的輸入端相連接；逆變電路的輸出端與換能器相連接；換能器的發射頭的材質是45號鋼；其本體的材質是鐵鈷合金。
[0008]優選地，主振蕩器與分頻器之間還連接有輔振蕩器，輔助振蕩器的輸入端與控制電源相連接。
[0009]優選地，控制器的產生的頻率為15KHz-25KHz。
[0010]通過上述技術方案，本發明所提供的一種超聲波裝置，包括控制器和至少三個換能器；由于換能器發射頭的材質是45號鋼，不需要停機，通過焊接可以直接將其安裝在需要進行超聲波處理部件的外表面，故其安裝比較簡單；此外，在控制器提供的強激磁電流的作用下，由鐵鈷合金制作的換能器的本體，其金屬格式會發生變化，產生收縮震蕩，而且超聲波在金屬中的傳播損耗比較小，故其損耗小、效果佳，因此，本發明所提供的一種超聲波裝置具有損耗小、安裝方便，且效果佳的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發明實施例所公開的一種超聲波裝置的主視圖；
[0013]圖2為本發明實施例所公開的控制器的工作原理圖；
[0014]圖3為本發明實施例1所公開的本超聲波裝置用于防水垢時的主視圖；
[0015]圖4為本發明實施例2所公開的本超聲波裝置用于防海生物時的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]參考圖1，一種超聲波裝置，包括控制器I和至少三個換能器2 ;參考圖2，控制器I內裝有整流電路、濾波電路、逆變電路、主振蕩器、分頻器、脈沖放大器，以及控制電源；整流電路的輸入端連接有一 AC220V電源；控制電源分別與主振蕩器、分頻器，以及脈沖放大器的輸入端相連接；整流電路的輸出端、濾波電路，以及逆變電路的輸入端順序連接；主振蕩器、分頻器，以及脈沖放大器順序連接；脈沖放大器的輸出端與逆變電路的輸入端相連接；逆變電路的輸出端與換能器2相連接；換能器2的發射頭22的材質是45號鋼，安裝超聲波裝置時，不需要將需要進行超聲波處理的裝置停機，通過焊接可以使得發射頭22直接與需要進行超聲處理的設備相連接，故本超聲波裝置使用比較方便；換能器2本體21的材質是鐵鈷合金，由于鐵鈷合金，其具有機電轉換效率高，振幅大、功率密度，以及正常工作時溫升小于60°C，且性能穩定的特性，而且超聲波在金屬中傳播時能量損失比較小，故本超聲波裝置的損耗比較小、且超聲處理效果佳。
[0018]此外，主振蕩器與分頻器之間還連接有輔振蕩器，輔助振蕩器的輸入端與控制電源相連接。
[0019]本發明所提供的一種超聲波裝置的防垢、防海生物的機理主要是:第一，“空化”效應:超聲波的輻射能對被處理液體介質直接產生大量的空穴和氣泡，也就是把液體拉裂而形成無數極微小的局部空穴，當這些空穴和氣泡破裂或互相擠壓時，產生一定范圍的強大的壓力峰，這一強壓力峰能使成垢物質粉碎懸浮于液體介質中，并使已生成的垢層破碎使其易于脫落。根據理論和實踐測算，用20KHZ、50W/cm2的超聲波對Icm3液體輻射時，其發生空化事件的氣泡數為5X104/s，局部增壓峰值可達數百甚至上千大氣壓。
[0020]第二，“活化”效應:超聲波在液體介質中通過空化作用，可以使水分子裂解為H.自由基和H0.自由基，甚至H+和OH-等。而OH與成垢物質離子可形成諸如Ca (OH) 2，Mg(0H)2等的配合物，從而增加水的溶解能力，使其溶垢能力相對提高。也就是說，超聲波能提高流動液體和成垢物質的活性，增大被水分子包裹著的成垢物質微晶核的釋放，破壞垢類生成和在管壁沉積的條件，使成垢物質在液體中形成分散沉積體而不在管壁上形成硬垢。
[0021]第三，“剪切”效應:水分子裂解產生的活性H自由基的壽命比較長，它進入管道后將產生還原作用，可以使生成的積垢剝落下來。而且因超聲波輻射在垢層和管壁上，加熱管上的吸收和傳播速度不同，產生速度差，形成垢層與管壁界面上的相對剪切力，從而導致垢層產生疲勞而松脫。
[0022]第四，“抑制”效應:通過超聲波的作用，改變了液體主體的物理化學性質，縮短了成垢物質的成核誘導期，刺激了微小晶核的生成。新生成的這些微小晶核，由于體積小、質量輕、比表面積大，懸浮于液體中，生成比壁面大得多的界面，有很強的爭奪水中離子的能力，能抑制離子在壁面處的成核和長大，讓既定結構的晶粒長大，因此減少了粘附于換熱面上成垢離子的數量，從而也就減小了積垢的沉積速率。實驗研究表明，當液體的過飽和系數一定時，在同一超聲波參數下，超聲波作用時間越長，則成垢物質的成核誘導期越短。
[0023]實施列1，本超聲波裝置用于防垢、除垢領域中，參考圖3，換能器2的發射頭22直接焊接在鍋爐的筒體3上，由于安裝或檢修超聲波裝置時，不用停止鍋爐工作，從而不會影響鍋爐的正常工作；此外，在控制器I的作用下，由鐵鈷合金制作的換能器2的本體21，其金屬格式會發生變化，產生收縮震蕩，而且振幅比較大，另外，聲波在從換能器2傳遞到鍋爐上時，由于發射頭22是金屬，聲波在發射頭22上的損耗比較小，故本超聲波防垢裝置用于防垢、除垢領域時，其具有損耗小、方便使用，且除、防垢效果比較好的優點。
[0024]本超聲波防垢裝置用于防垢、除垢領域時的工作原理是:發射頭22直接焊接在鍋爐的筒體3上、管道壁上；當發射頭22發出聲波時，使得筒體3、管道的壁，以及它們中的水產生震蕩，在這些震蕩的作用下，水中的硬度鹽開始結晶，并不會附著在以同樣頻率震蕩的筒體3、管道壁上。同時，換能器2本體21在控制器I提供的強激磁電流的作用下，其發生金屬格式變化，產生收縮震蕩，且振幅比較大，震蕩除了在水中傳播外，還在鍋爐壁或管道壁上傳播。
[0025]實施列2，本超聲波防垢裝置用于防海洋生物領域中，參考圖4，在海水中時，換能器2的本體21外面設置有殼體，將換能器2直接焊接在需要除海洋生物、防海洋生物的設備的過濾器6、海水閥5，及管道4的壁上，打開控制器I的開關，換能器2就可以把來自控制器I的電脈沖轉化為機械能。由于安裝或檢修超聲波裝置時，不需要停止設備，從而不影響設備的正常工作，此外，在控制器I的作用下，由鐵鈷合金制作的換能器2的本體21，其金屬格式會發生變化，產生收縮震蕩，而且振幅比較大，另外，聲波在從換能器2傳遞到過濾器3、海水閥5，及管道4的壁上時，由于發射頭22是金屬，聲波在發射頭22上的損耗比較小，因此，本超聲波防垢裝置用于需要海洋生物的設備中時，具有安裝便，且除、防海洋生物效果比較好的優點。
[0026]本超聲波防垢裝置用于防海洋生物領域中的工作原理是:換能器2的發射頭22直接焊接在過濾器6、海水閥5，及管道4的壁上，工作時，換能器2將電能轉換為聲能，以利用超聲波強聲場處理流體，使流體中的海洋生物在超聲場作用下，其物理形態和化學性能發生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成積累。[0027]通過上述技術方案能夠看出，本發明所提供的一種超聲波裝置，包括控制器I和至少三個換能器2 ;換能器2發射頭22的材質是45號鋼，不需要停機，通過焊接可以直接安裝在需要進行超聲波處理部件的外表面，故其安裝比較簡單；此外，在控制器I提供的強激磁電流的作用下，由鐵鈷合金制作的換能器2的本體21，其金屬格式會發生變化，產生收縮震蕩，由于超聲波在金屬中的傳播損耗比較小，故其損耗小、效果佳，因此，本發明所提供的一種超聲波裝置具有損耗小、安裝方便，且效果佳的優點。
[0028]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種超聲波裝置，包括控制器和至少三個換能器，其特征是，所述控制器內裝有整流電路、濾波電路、逆變電路、主振蕩器、分頻器、脈沖放大器，以及控制電源；所述整流電路的輸入端連接有一 AC220V電源；所述控制電源分別與所述主振蕩器、分頻器，以及脈沖放大器的輸入端相連接；所述整流電路的輸出端、所述濾波電路，以及所述逆變電路的輸入端順序連接；所述主振蕩器、所述分頻器，以及所述脈沖放大器順序連接；所述脈沖放大器的輸出端與所述逆變電路的輸入端相連接；所述逆變電路的輸出端與所述換能器相連接；所述換能器的發射頭的材質是45號鋼；其本體的材質是鐵鈷合金。
2.根據權利要求1所述的一種超聲波裝置，其特征在于，所述主振蕩器與所述分頻器之間還連接有輔振蕩器；所述輔助振蕩器的輸入端與所述控制電源相連接。
3.根據權利要求1所述的一種超聲波裝置，其特征在于，所述控制器的產生的頻率為15KHz-25KHzo
【文檔編號】B06B1/02GK103657997SQ201210324337
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月5日 優先權日:2012年9月5日
【發明者】趙鐵軍, 孫樹國 申請人:趙鐵軍, 孫樹國