利用超声波推动液体的方法和疏通管道内闭塞物的方法技术

本申请公开了一种利用超声波推动液体的方法和疏通管道内闭塞物的方法，利用超声波推动液体的方法包括：获取激励信号，该激励信号用于激励多个超声探头生成超声波；在该激励信号的激励下，利用多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体。该方案能够同时产生垂直和切向推动力，来生成适用范围更广泛的螺旋流体，从而更好地推动液体。从而更好地推动液体。从而更好地推动液体。

【技术实现步骤摘要】
利用超声波推动液体的方法和疏通管道内闭塞物的方法


[0001]本申请属于超声
，特别是涉及一种利用超声波推动液体的方法和疏通管道内闭塞物的方法。

技术介绍

[0002]目前，传统的液体推进装置多为轴动力螺旋桨，通过轴将电磁电机等输出的动力传到螺旋浆上，螺旋桨旋转划动液体，对液体产生推力。这种方法在应用时，由于螺旋桨需要划动液体，一定程度上会对液体造成污染。并且装置整体结构复杂，无法微型化。
[0003]近年来，随着超声技术的日渐发展，超声压电驱动在航空航天、机器人、汽车、精密定位、医疗器械、微型机械等领域已得到广泛应用。超声压电驱动是一种利用压电材料的逆压电效应将电能转化为机械能，通过反作用力驱动前进的直接驱动方式。在液体介质中，液体会沿超声波传播方向进行流动。
[0004]但是传统方案主要使用超声压电驱动方式对液体产生垂直推力，然后利用反作用力驱动物体前进。这种方法无法产生超声切面方向的推动力，对于需要横向切力的物体而言，不能满足其推动需求。
[0005]例如，在疏通管道内的污垢等闭塞物时，传统方案由于只对液体产生垂直推动力，只能在液体前进方向上垂直冲刷管道内壁，对于体积较大的闭塞物，由于液体垂直推动力有限，即使通过冲刷使其脱离管道内壁，也无法被排出管道，因此这种方法往往清理效果不佳。
[0006]因此，如何利用超声波更好地推动液体是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本申请提供了一种利用超声波产生螺旋流体的方法，能够同时产生垂直和横向的推力，更好地推动液体。
[0008]第一方面，本申请实施例提供了一种利用超声波推动液体的方法，该方法包括：获取激励信号，该激励信号用于激励多个超声探头生成超声波；在该激励信号的激励下，利用多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体。
[0009]本申请的方法，在激励信号的激励下，多个超声探头输出具有相位差的超声波，形成移动的声波辐射场，该辐射场在液体中会产生变化的辐射压，液体在该辐射压的作用下，形成螺旋流体，推动液体中的物体进行垂直运动的同时，增加了切向推动力。与传统的推动液体方式相比，本申请的方法适用的范围更加广泛。例如，本申请的方法在应用时无需借助复杂的传动装置，因此更易微型化，可以应用在微型管道内。又例如，本申请实施例提供的方法，能够代替传统的螺旋桨推动方式，在水下推进场景中进行应用，同时避免了传统螺旋桨推动方法存在的污染液体的问题，保证了液体的纯净度。
[0010]在第一方面的一种可能的实现方式中，多个超声探头中第一超声探头生成的超声波与第二超声探头生成的超声波之间的相位差均为预设相位差，上述第一超声探头为多个
超声探头中的任意一个超声探头，上述第二超声探头是与第一超声探头按照顺时针或逆时针方向上相邻的超声探头。
[0011]在这种实现方式中，由于超声波之间存在预设相位差，因此可以形成移动的具有周期性的辐射声场，从而形成螺旋流体，更好地推动液体。
[0012]在第一方面的一种可能的实现方式中，预设相位差是多个超声探头生成的超声波的相位周期与超声探头的个数之间的比值。
[0013]在这种实现方式中，通过固定预设相位差，能够简化电路。预设相位差也可以是非固定相位差，这样设置，能够使得形成的辐射声场更加灵活，推动液体时可以满足特殊情况下的推动需求，比如改变推动速度等。
[0014]在第一方面的一种可能的实现方式中，第一超声探头与第二超声探头之间的下沉距离与预设相位差对应。
[0015]在这种实现方式中，设置下沉距离，可以使得多个超声探头只使用一个超声波驱动电路进行驱动，能够简化电路。
[0016]在第一方面的一种可能的实现方式中，多个超声探头排列成环形超声阵列结构。
[0017]在这种实现方式中，环形阵列结构使得多个超声探头输出的超声波能够形成移动的具有周期性的辐射声场，从而更好地推动液体进行螺旋运动。并且这种排列方式有利于装置的微型化。
[0018]在第一方面的一种可能的实现方式中，多个超声探头中的每个超声探头均包括换能模块，该换能模块用于将交流电信号转换为机械波；在激励信号的激励下，利用多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体，具体包括：当激励信号施加在换能模块上时，利用换能模块将激励信号转换为多个具有相位差的超声波，该激励信号可以是正余弦交流电信号。
[0019]在第一方面的一种可能的实现方式中，激励信号可以是利用多个超声波驱动电路得到的；每个超声探头对应一个超声波驱动电路。
[0020]在这种实现方式中，每个超声探头与超声波驱动电路一一对应，驱动方式更加灵活，且冗余性较好。
[0021]在第一方面的一种可能的实现方式中，激励信号也可以是利用同一个超声波驱动电路得到的。
[0022]在这种实现方式中，超声波驱动电路实现较为简单，驱动电路与超声探头的连接所需的驱动导线也较少，有利于微型化。
[0023]第二方面，本申请还提供了一种利用超声波疏通管道内闭塞物的方法，该方法包括：获取激励信号，该激励信号用于激励多个超声探头生成超声波；在该激励信号的激励下，利用多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体；该螺旋流体对闭塞物施加螺旋向前的推动力和剪切力，使得闭塞物破碎。
[0024]本申请的方法通过螺旋流体螺旋向前的垂直推动力和剪切力，可以破碎管道内的闭塞物，从而使得闭塞物体积减小，更易被螺旋流体携带出管道，从而疏通管道。若管道内壁不平滑，例如波纹管道等，本申请提供的方法形成的螺旋流体，通过螺旋式前进能够有效清理附着在不平滑内壁上的闭塞物。
[0025]第三方面，本申请还提供了一种利用超声波推动液体的装置，该装置具有实现第
一方面或其任意可能的实现方式中的方法的功能。
[0026]在其中的一个实施例中，该装置包括：
[0027]获取单元，用于获取激励信号，该激励信号用于激励多个超声探头生成超声波；
[0028]处理单元，用于在上述激励信号的激励下，利用多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体。
[0029]第四方面，本申请还提供了一种利用超声波疏通管道内闭塞物的装置，该装置具有实现第二方面或其任意可能的实现方式中的方法的功能。
[0030]在其中的一个实施例中，该装置包括：
[0031]获取单元，用于获取激励信号，该激励信号用于激励多个超声探头生成超声波；
[0032]处理单元，用于在上述激励信号的激励下，利用多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体；螺旋流体对闭塞物施加螺旋向前的推动力和剪切力，使得闭塞物破碎。
[0033]第五方面，本申请实施例提供了一种超声设备。该超声设备包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任意一种实现方式的方法。
[0034]第六方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用超声波推动液体的方法，其特征在于，包括：获取激励信号，所述激励信号用于激励多个超声探头生成超声波；在所述激励信号的激励下，利用所述多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个超声探头中第一超声探头生成的超声波与第二超声探头生成的超声波之间的相位差均为预设相位差，所述第一超声探头为所述多个超声探头中的任意一个超声探头，所述第二超声探头是与所述第一超声探头按照顺时针或逆时针方向上相邻的超声探头。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设相位差是所述多个超声探头生成的超声波的相位周期与超声探头的个数之间的比值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一超声探头与所述第二超声探头之间的下沉距离与所述预设相位差对应。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个超声探头排列成环形超声阵列结构。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个超声探头中的每个超声探头均包括换能模块，所述换能模块用于将交流电信号转换为机械波；所述在所述激励信号的激励下，利用所述多个超声探头输出多个具有相位差的超声波，推动液体生成螺旋流体，包括：当所述激励信号施加在所述换能模块上时，利用所述换能模块将所述激励信号转换为所述多个具有相位差的超声波，所述激励信号为正余弦交流电信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述激励信号是利用多个超声波驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：许寿贤，韦政军，刘朝生，
申请(专利权)人：深圳市博迈本尚医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：