一种弯曲振动式超声棒制造技术

本发明专利技术涉及一种弯曲振动式超声棒，包括金属振棒、变幅杆、超声换能器、前置功能杆头，其中金属振棒的一端与前置功能杆头相连接，其特点是在金属振棒上设置换能器组件，换能器组件通过变幅杆固定在金属振棒中心波节点位置上或金属振棒顶部位置。金属振棒的长度与换能器组件的长度相同，均为１个波长，在金属振棒中心波节点位置可设置由多个换能器组件构成的换能器组合。本发明专利技术超声棒能大幅度提升换能器超声功率，多方面优化功能效应，十分有利于规模生产应用，有利于降低成本。本超声棒可灵活应用于不同规模的超声焊接、超声常温防爆干燥、超声匀化、超声分散、超声动植物有效成份提取、超声促进结晶、超声防垢除垢、超声乳化及超声清洗等多个领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声振动装置，特别是一种弯曲振动式超声棒， 是对传统超声提取等超声化学装置的改革创新，属机电超声技术领 域。
技术介绍
由于超声波独具的优良的物理特性，能促使动植物细胞组织消 晶、溶胀、破壁、膜组织透过能力提高，对动植物有效成份抽提效率 提高等，因此超、声技术的应用也十分广泛。例如超声清洗、超声焊 接、促使物料破乳或消晶、液相及浆料体系物料的细化、均匀混合、 超声提取、超声破碎、超声乳化、超声酒类陈化等。随着农业生产中 超声使用的增多，人们设计出各种超声应用设备，例如现有用于清洗、 焊接的超声装置，均只利用超声换能器或就在换能器的前置端加配一 个变幅杆，作为单支换能系统或多支布阵应用，生产上十分需要在有 限的面积空间中扩大功率效果。现时传统的超声换能装置，由于其结 构组合上的缺陷，难于将换能器固有功率大幅度提升，从而限制了功 能优化发挥，阻碍了生产规模进展，也在某种程度上阻碍了超声技术 在超声化学、超声焊接等领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种弯曲振动式超声棒，通过结构上的改造和创新及振动模式的选择，能大幅度地提升换能器的固有功率，多方 面优化功能效应，可灵活应用于不同规模的超声焊接、超声常温防爆 干燥、超声分散、超声动植物有效成份提取、超声乳化及清洗等领域 中，效果显著。 本专利技术所采取的技术方案一种弯曲振动式超声棒，包括金属振棒、变幅杆、换能器、前置 功能杆头，其中金属振棒的一端与前置功能杆头相连接，其特征是在 金属振棒上设置换能器组件，换能器组件通过变幅杆固定在金属振棒 中心波节点位置或金属振棒顶端位置。所述的换能器组件包括换能器、变幅杆、换能器前置块与变幅杆 后端面相连接，变幅杆的前端面与金属振棒专制面相连接，换能器通 过传输线与超声发生器相连接。所述的金属振棒的长度为1入波长(适效应配比波长)，直径《 1/4入波长，金属振棒中心波节点位于金属棒的1/2入波长处，即金 属棒长度的中点处。金属振棒的横截面可呈正方形、矩形、多边形、 圆形等几何形状的实心棒或空心棒。所述的超声换能器组件的长度为1入波长(适效应配比波长)， 即换能器与变幅杆结合的长度为1入波长。所述换能器组件设置在金属振棒中心波节点专制平面或在棒顶 部平面，在金属振棒中心波节点处相连接的换能器组件的中心轴线与 金属振棒轴线相垂直，在金属振棒顶部相连接的换能器组件的中心轴 线与金属振棒轴线延长线相重合。在金属振棒中心波节点位置上可设置1个或1个以上的换能器组 件，并构成换能器组合，换能器组合中各换能器组件中心轴线相垂直 或互相处于同一纵轴重合方向上，并处同一平面上，各换能器组件中 心轴线也与金属振棒轴线互相垂直。本专利技术弯曲振动式超声棒，分为几种结构形式 在金属振棒中心波节点处连接超声换能器组件； 在金属振棒中心波节点处及棒顶部均连接有超声换能组件； 在金属振棒中心波节点处连接二个或二个以上的超声换能器组 件构成换能器组合。 本专利技术的特点-1、 大幅度提升换能器超声功率，多方面优化功能效应，十分有 利于规模生产应用，有利于降低成本；2、 可灵活应用于不同规模的超声焊接、超声常温防爆干燥、超 声匀化、超声分散、超声动植物有效成份提取、超声促进结晶、超声 防垢除垢、超声乳化及超声清洗与超声焊接等多个领域；3、 结构新颖、合理、牢固、效率高、使用寿命长。 附图说明图1为本专利技术弯曲振动式超声棒结构示意图(单振子)； 图2为本专利技术弯曲振动式超声棒结构示意图(双振子)； 图3为本专利技术弯曲振动式超声棒结构示意图(双振子)； 图4为本专利技术弯曲振动式超声棒结构示意图(三振子)； 图5为本专利技术弯曲振动式超声棒结构示意图(四振子)；图6为本专利技术弯曲振动式超声棒结构示意图(五振子)； 图7为本专利技术弯曲振动式超声棒应用示意图。具体实施方式如图1 7所示，图1和图2表示出单、双振子弯曲振动超声棒 的两种较有代表性超声振棒形式。在图1中，超声换能器1与变幅杆2结合成一波长(1入)的 换能器组件A,它垂直于扩功率前置金属振棒3，通过变幅杆2的前 端面，紧密地吻接于3的中心波节点Q位的一专制平面处；扩功率 前置金属振棒3的长度正好一波长(1入)，其棒中心点Q正好是半 波(1/2入)波节位，就圆棒言，其直径在C《l/4入范围，根据需要 可将扩功率前置金属振棒3制成截面积为正方棒、矩形棒、多边棒等 形式；扩功率前置金属振棒3与超声前置功能杆头5相连接，其中棒 一端面设有螺线孔6，可通过接驳螺杆与金属振棒3的前端面连结于 接触面4，令3、 5棒杆的中心纵轴严密处于一条走向直线上；在图2中，超声换能器主体组件及其组合方式、尺寸参数均与图 l中所示雷同，在这基础上，再添加一个换能器组件A1，换能器l-l 与变幅杆2-1组合成1个波长(1入)的换能器组件Al，其变幅杆 2-1前端面与扩功率前置金属振棒3的后端面紧密吻合于7，并同处 于棒杆中心纵轴上，令A、 Al两换能器组件互相垂直，同时紧密吻 接于扩功率前置金属棒3上，二处紧接面Q和7之间的距离为二分 之一波长(1/2入)。无论是图1或图2中的超声波换能器组合与扩功率前置金属振棒3的紧密接合方式，可以采用机械力紧紧压贴或采用 接驳螺杆将两者之间紧密连结。图3~图6等四个示意图，表示出多振子弯曲振动超声棒的四种 超声振棒形式。在图3中，主体组件及其组合方式、尺寸参数均与上述图1所示 雷同，在这基础上，再添加换能器组件A2，此A2为超声换能器l-2 与变幅轩2-2组合的1个波长(1入)的换能器组件，其变幅杆2-2 的前端面与扩功率前置金属振棒3的中心波节点Q,处在一个专制平 面紧密吻接，令A1、 A2两换能器组件同处一中心轴方向上，同时紧 密吻接3的Q处，并同时垂直于扩功率前置金属振棒3。在图4中，主体组件及其组合方式、尺寸参数均与上述图2和图 3所示的综合组合雷同。组构成一共有三个超声换能器组件，即A1、 A2、 A3，其中A3的变幅杆2-3前端面与振棒3 —端面成轴纵向紧密 连接于接触面7上，令A3与同轴向的换能器组件Al、 A2互相垂直。图5和图6，分别是扩功率前置金属振棒3与超声前置功能杆头 5中心纵轴方向组成的延伸，同眼睛看的直接视线构成同一纵轴方向 的示意图。图5、图6所示各有同时垂直于棒3四个超声换能器组件 Al、 A2、 A3， A4,它们的变幅杆前端面均紧密吻接于棒3中心节点 Q处的四个专制平面上，有双对超声换能器组件分别构成纵轴方向直 线，另互旁两超声换能器组件之间构成互相垂直关系。图6所示除具 有A1、 A2、 A3、 A4之外还有A5共有五个超声换能器组件的综合功 能系统，其主体组件尺寸参数和组构方式均与前诸项阐述雷同。经综合经对图1 6共六个视图所示的阐述，己全面具体描述了本 专利技术弯曲振动式超声棒的组构与关键参数特征，已明确述清本专利技术技 术方案的实现途径。本专利技术弯曲振动式超声棒，其超声棒指的是扩功率前置金属振棒3和超声前置功能杆头5的组合成杆棒状的特性，其棒可以是实芯棒、 可以是空芯棒、可以是部分实芯而部分空芯的棒，制成成何种状况， 应以生产实际需要而为，有的需要产生纵向波，有的需要产生横向波， 有的需要纵向与横向波配比共存，有的需要超声作用的液相流动等 等，可依需要而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯曲振动式超声棒，包括金属振棒、变幅杆、换能器、前置功能杆头，其中金属振棒的一端与前置功能杆头相连接，其特征是在金属振棒上设置换能器组件，换能器组件通过变幅杆固定在金属振棒中心波节点位置上或金属振棒顶端位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严锦璇，杨治中，严卓理，严卓晟，
申请(专利权)人：广州市新栋力超声电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]