[发明专利]大功率超声波换能器

说明书

技术领域

本发明涉及一般的机械振动的发生或传递技术领域，尤其是涉及用压电效应利用电能产生超声波的机械振动设备。

背景技术

我们已成功地将超声波技术应用到中草药的有效成分提取方面，但在使用中发现目前的超声波换能器尚存在着以下几方面缺陷：一是所选用的超声波换能器是以前用于清洗罐体的喇叭状的换能器，方向性强，为改变其单向性，曾采用以多面体来安装喇叭状的换能器，情况虽有所改善，但体积增大，效果仍不理想；二是不具备防爆、隔爆的性能，而在中药提取过程中为了提取不同的有效成份，又多采用对应溶解度最好的不同溶媒，这些溶媒基本上都是易燃、易爆，甚至是有毒害性的介质，故使用这类换能器存在着安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种适合置于中药提取罐中，在其径向360°的全方位能发出强度均匀的超声波，并能适应其相应的易燃、易爆，甚至有毒害性的溶媒，能加速中药有效成份的溶出提取的大功率超声波换能器。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：一种大功率超声波换能器，外壳为不锈钢制作的圆柱形筒体，筒体上下两端用法兰盘封住，该筒体下半部分为外增压管，在外增压管内套设内增压管，内增压管的下端与下法兰盘固定，上端由固定于筒体内壁的隔离板封住；内外增压管之间形成内腔，在内腔中以均匀排列方式安装有多个超声波换能元件，该元件是环状的压电陶瓷，在内腔中的压电陶瓷之间浇封环氧树脂，以达到将压电陶瓷固定，并将内腔密封、绝缘的目的；在压电陶瓷的环形内外壁上分别引出正负电极两根导线，该导线与固定在筒体上半部分内的绝缘板上的接线柱联接，该部分的筒体内壁、绝缘板、接线柱并导线一起由环氧树脂浇封固化，使之与外界绝缘密封；导线由引出电缆通过防爆接头与电源联接。

由于采用了上述技术方案，本发明的一种大功率超声波换能器，用于提取中药有效成份时，可放入中药提取罐中的各种液相易燃、易爆、有毒有害溶媒如乙醇、石油醚、氯仿等的液体溶媒中工作，并可在径向360°范围内发出强度均匀的超声波，其体积小，功效高；同时可通过超声波的空化、机械振动等作用，应用于生化生物乳化、设备的清洗及管道除垢。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、防爆接头，2、上法兰盘，3、电缆，4、绝缘板，5、接线柱，6、导线，7、隔离板，8、环氧树脂浇封层，9、压电陶瓷，10、内增压管，11、外增压管。

具体实施方式

由图1所示，本发明的一种大功率超声波换能器，外壳为不锈钢制作的圆柱形筒体，筒体上端联接上法兰盘2，下端联接下法兰盘12，该筒体的下半部分为外增压管11，在外增压管内套设内增压管10，内增压管的下端与下法兰盘固定，上端与固定于筒体内壁的隔离板7联接；内、外增压管之间形成内腔，在内腔中以均匀排列方式安装有多个超声波换能元件，该元件是环状的压电陶瓷9，在内腔中的压电陶瓷之间空隙是环氧树脂浇封层8，该环氧树脂浇封层8还将隔离板7封住，以达到将压电陶瓷固定，并将内腔密封、绝缘的目的；在压电陶瓷的环形内外壁上分别引出正负电极两根导线6，该导线与固定在筒体上半部分内的绝缘板4上的接线柱5联接，该部分的筒体内壁、绝缘板4、接线柱5并导线6一起由环氧树脂浇封层8封住，使之与外界绝缘密封；导线6由引出电缆3通过防爆接头1与电源联接；

所说的防爆接头1是固定于上法兰盘上，电缆3从换能器顶部引出；

所说的防爆接头1是固定于筒体上半部分的筒壁上，电缆3从换能器侧向引出。

本发明的大功率超声波换能器，在提取中药有效成分时与背景技术的换能器比较，结果如下：

(1)、提取速度短，传统方法提取时间需要1～4小时以上的，本发明提取时间仅需10分钟～1小时，提取纯度高、易分离、低耗、节能。

(2)、提取温度低，可控制在0℃～40℃之间，在低温提取获得最佳得率的情况下，能保护热敏性药物成份不引起变性。

(3)、适应性广，药材不受成分，分子量大小的限制，参数重现性好。

(4)、提取运行工艺成本低、操作简单、维护保养方便，综合经济效益显著。

(5)、提取有效成份的得率高，较传统提取法提高50％～500％。在氨碱性条件下比较了氯仿冷浸法提取24h与超声波提取不同时间所得的药液中，所测得的生物碱含量结果，如下表所示。

从苦参中用不同提取法所得生物碱提出率的比较(％)