CN104307675B - 一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头，喷头整体振动方向为轴向方向。本发明的蔓叶线型低频超声三次雾化喷头变幅杆为蔓叶线型复合变幅杆。蔓叶线型复合变幅杆所用金属体积小，发热少，克服了圆锥形变幅杆、阶梯型变幅杆其变幅杆金属体积大，发热多的缺点；本发明的蔓叶线型低频超声三次雾化喷头，通过进风管道处的风扇的风力作用，使雾滴在金属薄片的右端面发生第三次雾化，突破了低频超声雾化难以生成超细雾滴的缺点，可用于雾化栽培及超声喷涂等领域。

Description

一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头
技术领域
本发明属于雾化栽培领域，具体涉及一种超声雾化喷头技术。
背景技术
超声雾化器由于其雾滴尺寸细小均匀等优势在农业工程领域有着广泛的应用前景。超声雾化是指利用电子高频振荡，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需加热或添加任何化学试剂。目前超声雾化喷头的变幅杆的主要形状有圆锥形、贝塞尔型和阶梯型等。圆锥形变幅杆，结构简单，易于设计和制造，但是其放大系数低；阶梯型变幅杆具有高的放大系数，但是也具有高的应力集中，容易折断。圆锥形变幅杆、阶梯型变幅杆其变幅杆金属体积大，发热多，导致寿命短。本发明提供一种蔓叶线型复合变幅杆，该结构变幅杆所用金属体积小，发热少，可以生成超细雾滴。
超声二次雾化喷头是超声雾化器的最关键部件，由超声换能器、变幅杆、喷嘴和钢悬浮球四部分组成，变幅杆的一端连接超声换能器，另一端连接喷嘴，在喷嘴前部分设置钢球。超声换能器将高频振荡的电信号转化成超声机械振动，变幅杆将超声换能器产生的声波振幅放大，在喷嘴前的雾化面处产生空化效应，将液体雾化，同时产生聚焦声场将钢球悬浮起来，产生的雾滴与悬浮球碰撞产生细小雾滴。这种超声喷头只能发生二次雾化。本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头，以减少金属发热，使雾滴发生三次雾化，得到超细雾滴。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：
后盖板(1)、薄电极(2)、压电陶瓷(3)、前盖板(6)均由紧固螺栓(5)依次从左到右连接在一起；紧固螺栓(5)、绝缘环(4)、压电陶瓷(3)依次从内而外同轴连接在一起。前盖板(6)右端连接蔓叶线型复合变幅杆(8)，前盖板(6)与蔓叶线型复合变幅杆(8)由4个微型紧固螺栓(7)连接在一起，微型紧固螺栓(7)的直径为2mm，微型紧固螺栓7共4个，周向分布。蔓叶线型复合变幅杆(8)的上半部分有一个通孔A，通孔A的上端为进液口(9)，通孔A的右端为出液口(10)。蔓叶线型复合变幅杆(8)的下半部分有一个通孔B，通孔B的右端为出风口(18)，通孔B的下端为进风口(16)。进风口(16)下端连接进风管道(15)。风扇(17)装在进风管道(15)的入口处。风扇(17)的风速为15m/s-20m/s。
蔓叶线型复合变幅杆(8)右端同轴连接金属支撑环(19)，金属支撑环(19)右端同轴连接金属薄片(11)；金属支撑环(19)的轴向长度为1.5cm-2cm，厚度为3mm-4mm。金属薄片(11)上打有激光通孔，激光通孔的直径为3μm-5μm。营养液从蔓叶线型复合变幅杆(8)上的进液口(9)流入超声雾化喷头内，从蔓叶线型复合变幅杆(8)上的出液口(10)流出，在出液口(10)的右端面第一次雾化。第一次雾化后的雾滴速度较低为3m/s-4m/s，在风扇(17)的风力作用下第一次雾化后的雾滴速度增加，以较高的速度打在金属薄片(11)的左端，雾滴发生第二次雾化，第二次雾化后的雾滴粒径小于第一次雾化后的雾滴粒径。第二次雾化后的雾滴在风扇(17)的风力作用下从金属薄片(11)的激光通孔射出，在金属薄片(11)的右端面发生第三次雾化，第三次雾化后的雾滴粒径小于第二次雾化后的雾滴粒径。
蔓叶线型复合变幅杆(8)由A、B两部分复合而成。蔓叶线型复合变幅杆(8)的A部分为圆柱体，圆柱体直径为30mm-35mm。蔓叶线型复合变幅杆(8)的B部分的轮廓线为蔓叶线。蔓叶线型复合变幅杆(8)的B部分的蔓叶线曲线为y2＝x3/(2a-x)，其中，a＝30mm-35mm。蔓叶线型复合变幅杆(8)的B部分的右端面圆直径为10mm-15mm。
本发明的工作过程如下：液体从蔓叶线型复合变幅杆上的进液口流入超声雾化喷头内，从蔓叶线型复合变幅杆上的出液口流出，在出液口的右端面第一次雾化。第一次雾化后的雾滴速度较低为3m/s-4m/s，在风扇的风力作用下第一次雾化后的雾滴速度增加，以较高的速度打在金属薄片的左端，雾滴发生第二次雾化，第二次雾化后的雾滴粒径小于第一次雾化后的雾滴粒径。第二次雾化后的雾滴在风扇的风力作用下从金属薄片的激光通孔射出，由于金属薄片随变幅杆做同频率的超声振动，所以在金属薄片的外端面发生第三次雾化。
本发明具有有益效果。1、本发明的蔓叶线型低频超声三次雾化喷头采用蔓叶线型复合变幅杆，蔓叶线型复合变幅杆所用金属体积小，发热少，克服了圆锥形变幅杆、阶梯型变幅杆其变幅杆金属体积大，发热多的缺点；2、本发明的蔓叶线型低频超声三次雾化喷头可以使雾滴发生三次雾化，得到超细雾滴。
附图说明
图1为本发明的蔓叶线型低频超声三次雾化喷头的原理图；
图2为本发明的蔓叶线型复合变幅杆的原理图；
图3为本发明的蔓叶线型低频超声三次雾化喷头的右端的放大图；
图4为本发明的前盖板与蔓叶线型复合变幅杆的连接处的剖面图；
图5为本发明的微型紧固螺栓的放大图；
图中：1、后盖板；2、薄电极；3、压电陶瓷；4、绝缘环；5、紧固螺栓；6、前盖板；7、微型紧固螺栓；8、蔓叶线型复合变幅杆；9、进液口；10、出液口；11、金属薄片；12、负极引线；13、正极引线；14、法兰盘；15、进风管道；16、进风口；17、风扇；18、出风口；19、金属支撑环。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
如图1、图3、图4、图5所示，整个超声雾化喷头尺寸为一个超声压力波波长。两块压电陶瓷3的中间为节面1，节面1处距离超声雾化喷头左端面为四分之一波长，节面1处距离前盖板右端面为四分之一波长。法兰盘14中点为节面2，节面2处距离前盖板右端面为四分之一波长，节面2处距离超声雾化喷头右端面为四分之一波长。两块压电陶瓷3的左端分别连接一个薄电极2。左端的薄电极2通过负极引线12连接电源负极；右端的薄电极2通过正极引线13连接电源正极。左端的薄电极2的左端连接后盖板1，右端的压电陶瓷3的右端连接前盖板6。后盖板1、薄电极2、压电陶瓷3、前盖板6均由紧固螺栓5依次从左到右连接在一起。紧固螺栓5、绝缘环4、压电陶瓷3依次从内而外同轴连接在一起。前盖板6的右端与蔓叶线型复合变幅杆8的左端由4个微型紧固螺栓7连接在一起。蔓叶线型复合变幅杆8的上半部分有一个通孔A，通孔A的上端为进液口9，通孔A的右端为出液口10。蔓叶线型复合变幅杆8的下半部分有一个通孔B，通孔B的右端为出风口18，通孔B的下端为进风口16。进风口16下端连接进风管道15。风扇17装在进风管道15的入口处。风扇17的风速为15m/s-20m/s。蔓叶线型复合变幅杆8右端同轴连接金属支撑环19，金属支撑环19右端同轴连接金属薄片11；金属支撑环19的轴向长度为1.5cm-2cm，厚度为3mm-4mm。金属薄片11上打有激光通孔，激光通孔的直径为3μm-5μm。营养液从蔓叶线型复合变幅杆8上的进液口9流入超声雾化喷头内，从蔓叶线型复合变幅杆8上的出液口10流出，在出液口10的右端面第一次雾化。第一次雾化后的雾滴速度较低为3m/s-4m/s，在风扇17的风力作用下第一次雾化后的雾滴速度增加，以较高的速度打在金属薄片11的左端，雾滴发生第二次雾化，第二次雾化后的雾滴粒径小于第一次雾化后的雾滴粒径。第二次雾化后的雾滴在风扇17的风力作用下从金属薄片11的激光通孔射出，在金属薄片11的右端面发生第三次雾化，第三次雾化后的雾滴粒径小于第二次雾化后的雾滴粒径。
如图2所示，蔓叶线型复合变幅杆8由A、B两部分复合而成。蔓叶线型复合变幅杆8的A部分为圆柱体，圆柱体直径为30mm-35mm。蔓叶线型复合变幅杆8的B部分的轮廓线为蔓叶线。蔓叶线型复合变幅杆8的B部分的蔓叶线曲线为y2＝x3/(2a-x)，其中，a＝30mm-35mm。蔓叶线型复合变幅杆8的B部分的右端面圆直径为10mm-15mm。

Claims (2)

1.一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头，包括依次从左到右均由紧固螺栓(5)连接在一起的后盖板(1)、薄电极(2)、压电陶瓷(3)和前盖板(6)；包括依次从内而外同轴连接在一起的紧固螺栓(5)、绝缘环(4)和压电陶瓷(3)；
其特征在于：还包括由由A部分和B部分两部分复合而成的蔓叶线型复合变幅杆(8)；所述A部分为圆柱体，圆柱体直径为30mm-35mm；所述B部分的轮廓线为蔓叶线；所述B部分的蔓叶线曲线为y2＝x3/(2a-x)，a＝30mm-35mm；所述B部分的右端面圆直径为10mm-15mm。
2.根据权利要求1所述的一种蔓叶线型低频超声三次雾化喷头，其特征在于：所述蔓叶线型复合变幅杆(8)的上半部分有一个通孔A，通孔A的上端为进液口(9)，通孔A的右端为出液口(10)；所述蔓叶线型复合变幅杆(8)的下半部分有一个通孔B，通孔B的右端为出风口(18)，通孔B的下端为进风口(16)；通孔A和通孔B在平面xoy上沿中轴线mn对称分布；所述进风口(16)下端连接进风管道(15)；风扇(17)安装在进风管道(15)的入口处；所述风扇(17)的风速为15m/s-20m/s；蔓叶线型复合变幅杆(8)右端同轴连接金属支撑环(19)，金属支撑环(19)右端同轴连接金属薄片(11)；金属支撑环(19)的轴向长度为1.5cm-2cm，厚度为3mm-4mm。
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