[实用新型]一种超声波消泡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学分析仪器技术领域，尤其是涉及一种超声波消泡装置。

背景技术

超声波(Ultrasound、超声波)是指任何声波或振动，其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20kHz(千赫)。

超声波引入溶液中时，会产生交替压力，用于空化阈的声波在液体中传播时能够产生空化气泡并且能显着提高气体从溶液中到气泡的传质速率。空化气泡由溶液中微小的气核产生，在声波的稀疏相内由于张应力(负压力)的作用会产生这些空泡。如果张应力在空泡形成后继续存在，此时空化泡就会扩张到初始尺寸的许多倍。在这种情况下，空化泡保持球形结构，之后不断地增长、振动、崩溃。超声波作用时，溶液中气体成分可通过气-液界面“定向扩散”进入空化气泡，空化气泡进入生长阶段，当空化气泡在溶液表面崩溃时，气体会从气泡中逸出，这就造成了脱气作用。

超声波消泡与化学消泡比较，能降低消泡成本，不影响产品质量；与机械消泡法比较，设备体积小、功率消耗少，消泡效率高。各种液体分子在超声波作用下，会产生强烈的振动，可以加速化学反应的进行。

气相分子吸收光谱法(以下简称GPMAS)是基于被测成分所分解成的气体对光的吸收强度与被测成分浓度的关系遵守比尔定律这一原则来进行定量测定的，根据吸收波长的不同，也可以确定被测成分而进行定性分析。气相分子吸收光谱仪是基于GPMAS原理，通过化学反应将液相样品中的待测成分转化为气体，使气体从液相样品中分离出来并载入测量系统测定气体的含量，最后计算出样品中待测成分浓度的设备。其用于测定氨氮、硫化物、凯氏氮、总氮、硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、氯离子、高锰酸盐指数。

在利用气相分子吸收光谱仪测定样品时，需要使用载气鼓吹待测液样，将气体从液相样品中分离，此操作在鼓吹含有阴离子表面活性剂等易发泡样品时，易产生大量泡沫，将液体带入气路，影响测试准确度，甚至导致仪器损坏。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术的不足，解决气相分子吸收光谱仪测定过程中缺乏有效的消泡过程、易导致样品从液路侵入气路的问题，本实用新型的目的是提供一种超声波消泡装置。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型的超声波消泡装置包括超声发生装置和反应瓶，包括超声发生装置和反应瓶，所述的超声发生装置设置于所述反应瓶的出气口之前，所述反应瓶的顶端开设有出气口，所述出气口与仪器的气路相通；所述超声发生装置所发出的超声波方向与反应瓶内气体的出气方向垂直。

具体地，所述的超声发生装置包括依次连接的高频电源、换能器、振子和聚能器，所述高频电源产生的超声频电振荡依次通过换能器、振子转换为机械振动，然后将其产生的超声振动传送至聚能器。

优选地，所述聚能器的固有振动频率与所述超声波发生装置产生的超声振动的外激振动频率相等，从而使聚能器处于共振状态，从而将超声波振幅扩大，提高消泡效率。

优选地，所述超声发生装置所产生的超声振动的超声波频率等于或大于20kHz。达到此频率即可获得优异的消泡效果，更高的频率所带来的能量消耗与消泡效果的提升不成正比，因此选择较低的超声下限频率(超声波指的就是频率大于等于20kHz的声波)是最经济的方案，但更高频率也可带来同样的效果。

工作原理：本实用新型用于气相分子吸收光谱仪测定过程中的消泡过程。气相分子吸收光谱仪输送载气进入反应瓶，对反应瓶内的溶液鼓气，将溶液内的样品气体吹出，从出气口进入气路，气体的流向顺着出气口出气方向。超声发生装置沿与出气口方向垂直的方向发出超声波消除泡沫。其中，超声发生装置的工作过程如下：由高频电源产生的超声频电振荡，依次通过换能器、振子转换为机械振动，然后将其产生的超声振动传送至聚能器，聚能器的固有振动频率和超声发生装置所产生的超声振动的外激震荡频率相等，处于共振状态，可将超声波振幅扩大，提高消泡效率。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型无需采用化学方法，降低消泡成本，且不影响产品质量；同时，本实用新型装置无机械结构，设备体积小、功率消耗少，消泡效率高；各种液体分子在超声波作用下，会产生强烈的振动，可以加速化学反应的进行。

附图说明

图1为本实用新型的超声消泡装置的结构原理示意图；

图2为本实用新型的超声发生装置的结构原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图1和附图2对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。