[发明专利]一种密闭式超声波振动棒

说明书

本发明涉及一种密闭式超声波振动棒。该密闭式超声波振动棒包括超声波振动棒，超声波振动棒经变幅杆与超声波换能器相连，超声波换能器与超声波发生器相连，在超声波振动棒内设空腔，在空腔内侧壁上固设压电陶瓷振子，压电陶瓷振子与变幅杆电连接，变幅杆与超声波换能器电连接；在空腔内设进气管，进气管一端伸至空腔底部，进气管另一端与常温空气源相连，在进气管上设气阀，在进气管外侧超声波振动棒顶端设出气管。该密闭式超声波振动棒通过进气管导入常温空气源，带走压电陶瓷振子产生的热量，从而达到降温的目的，消除了超声过程中长期高温对压电陶瓷振子的损伤。

技术领域

本发明涉及一种密闭式超声波振动棒。

背景技术

超声波振动是利用超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。

超声波振动棒可以在周围360°均匀的产生超声波，并且能量的输出不受液位、温差等负载变化的影响，超声波振动棒一般包括大功率超声波换能器、变幅杆、工具头(发射头)，用于产生超声波振动，并将此振动能量向液体中发射。换能器将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动，振幅一般在几个微米。这样的振幅功率密度不够，是不能直接使用的。变幅杆按设计需要放大振幅，隔离反应溶液和换能器，同时也起到固定整个超声波振动系统的作用。工具头与变幅杆相连，变幅杆将超声波能量振动传递给工具头，再由工具头将超声波能量发射到化学反应液体中。超声波振动棒相较于传统的超声波振板，具有应用范围更广泛，使用寿命更长的特点。工业应用方面利用超声波振动棒进行清洗、萃取、化学反应、防垢、水处理等等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。但是，超声波的压电陶瓷加工温度为300℃左右，如果长期处于100℃左右温度下工作，其电阻和电容会发生变化，同时会有击穿失效的危险，最好的工作温度为60-70℃，这就限制了它的应用，比如有些介质需要在100℃左右超声处理，为解决这一问题，就需要降低超声波压电陶瓷的温度。

发明内容

本发明提供了一种密闭式超声波振动棒，在封闭式超声波振动棒内部，通过进气管导入较超声波振动棒内部温度低的常温空气源，带走压电陶瓷振子产生的热量，从而达到降温的目的，消除了超声过程中长期高温对压电陶瓷振子的损伤，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种密闭式超声波振动棒，包括超声波振动棒，超声波振动棒经变幅杆与超声波换能器相连，超声波换能器与超声波发生器相连，在超声波振动棒内设有一空腔，在空腔内侧壁上固设有若干个压电陶瓷振子，压电陶瓷振子通过导线与变幅杆电连接，变幅杆通过导线与超声波换能器电连接；在空腔内设有一进气管，进气管的一端伸至空腔底部，进气管的另一端穿出超声波振动棒顶端并与一常温空气源相连，在进气管上靠近常温空气源设有一气阀，在进气管外侧的超声波振动棒顶端面上设有一与空腔相连通的出气管。

所述超声波振动棒为方形柱状，在方形柱状超声波振动棒的空腔内侧壁的至少一侧壁上设有沿超声波振动棒长度方向设置的压电陶瓷振子。

在方形柱状超声波振动棒的空腔各内侧壁上均匀间隔设有若干个沿超声波振动棒长度方向设置的压电陶瓷振子。

所述压电陶瓷振子与空腔内侧壁粘接固定。

在超声波振动棒顶端面上设有一套管，套管底端与超声波振动棒固连，所述套管套设于变幅杆及进气管外侧。

所述进气管为不锈钢进气管。

在超声波振动棒的空腔内侧壁中部还设有一温度传感器，所述温度传感器与一设于超声波发生器外侧壁上的温度显示器相连。

本发明的有益效果：