CN104874515A - 一种电磁控制的低频超声二次雾化喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电磁控制的低频超声二次雾化喷头，包括喷嘴，喷嘴上开有进液孔，进液孔连通出液孔一端，喷嘴末端是梯形喷嘴凹槽，梯形喷嘴凹槽处设置梯形二次雾化动子，出液孔另一端连通梯形喷嘴凹槽；铁芯与梯形二次雾化动子粘接在一起，铁芯上绕制线圈，铁芯通过保护罩罩住，保护罩与梯形二次雾化动子粘接；挡块一端支承梯形二次雾化动子，挡块与梯形二次雾化动子之间塞有海绵，海绵粘接在挡块上，挡块另一端焊接在喷嘴上。通过调节电路改变线圈中流入电流的大小，可以精确调节电磁力的大小，精确控制梯形喷嘴凹槽与梯形二次雾化动子的间距，从而精确控制所产生雾滴的尺寸。

Description

一种电磁控制的低频超声二次雾化喷头
技术领域
本发明是一种用于雾化栽培领域的超声雾化器，尤其涉及超声雾化器的雾化喷头结构。
背景技术
超声雾化是运用电子超高频震荡原理，在超声波发生器上通过一定频率的振荡电流，产生高频电能信号，通过换能器将其转换为超声机械振动(即超声波)；超声波通过雾化介质传播，在气液界面处形成表面张力波，由于超声空化作用而使液体分子作用力破坏，从液体表面脱出形成雾滴，从而实现液体的雾化，超声雾化的雾滴直径达微米级。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。超声雾化器的应用可以有效减少农药对环境的污染，雾化产生的细小雾滴弥散在植物根须周围，与根须接触表面积大，营养液含氧量高，有利于植物根须的生长，发挥植物的生长潜力，提高了生产效率。
超声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、喷嘴和悬浮钢球四部分构成，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，产生的雾滴与悬浮钢球碰撞产生细小雾滴。这种超声雾化喷头雾化量大、可靠性高，其缺点是：喷雾时，悬浮钢球上下跳动，位置随意性很大，很难精确控制雾滴大小。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种电磁控制的低频二次雾化喷头，能够精确控制雾滴的大小。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电磁控制的低频超声二次雾化喷头，包括超声换能器、变幅杆、雾化喷头，所述超声换能器通过紧固螺钉固定连接变幅杆的首端，变幅杆的末端与雾化喷头粘接在一起；所述雾化喷头包括喷嘴、梯形二次雾化动子、挡块，喷嘴的首端与变幅杆的末端粘接，喷嘴上开有进液孔和出液孔，进液孔连通出液孔一端，出液孔另一端连通位于喷嘴末端的梯形喷嘴凹槽，梯形喷嘴凹槽内设置有梯形二次雾化动子，梯形二次雾化动子末端粘接铁芯，铁芯上绕有线圈，线圈与调节电路相连，铁芯和线圈通过保护罩罩住；所述喷嘴和梯形二次雾化动子的外侧设有多个挡块，所述挡块一端焊接在喷嘴上，挡块另一端将梯形二次雾化动子限制在梯形喷嘴凹槽内。
进一步，所述保护罩与梯形二次雾化动子末端粘接在一起。
进一步，所述挡块与梯形二次雾化动子的末端接触面之间塞有海绵，且海绵粘接在挡块上。
进一步，所述喷嘴末端与梯形二次雾化动子之间周向均匀分布四个呈L形挡块。
进一步，所述进液孔长度为超声换能器截面半径的1.2-1.5倍，出液孔的半径为1-2mm，两个出液孔的轴线的距离为10mm-15mm，并且出液孔将进液孔和梯形喷嘴凹槽相连通。
进一步，所述梯形喷嘴凹槽与梯形二次雾化动子间隙在0-40微米范围内。
进一步，所述线圈的匝数为10-40，通过的电流为0.1-1A。与同类雾化器相比，本发明的铁芯上的线圈通过电流时会产生磁场，从而使梯形二次雾化动子和雾化面之间形成磁场，通过改变线圈电流的大小可以改变磁场强弱，进而改变梯形二次雾化动子所受的磁力大小，进而改变磁力和声悬浮力达到平衡的位置，即改变了梯形喷嘴凹槽和梯形二次雾化动子的间距，从而可以精确控制雾滴大小，此外，本发明还具有以下技术效果：
1)利用海绵的柔性进行缓冲，避免梯形二次雾化动子与挡块的碰撞，减少喷雾时产生的噪声。
2)通过调节电路改变线圈中流入电流的大小，可以精确调节电磁力的大小，精确控制梯形喷嘴凹槽与梯形二次雾化动子的间距，从而精确控制所产生雾滴的尺寸。
附图说明
图1是超声雾化器的结构图；
图2是图1中超声雾化喷头的结构放大图；
图中：1.变幅杆；2.进液孔；3.出液孔；4.挡块；5.线圈；6.超声换能器；7.紧固螺钉；8.喷嘴；9.梯形喷嘴凹槽；10.梯形二次雾化动子；11.海绵；12.铁芯；13.保护罩；14.调节电路。
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1-2，雾化器为压电式低频超声雾化器，主要由超声换能器6、变幅杆1和雾化喷头三部分组成。超声换能器6通过紧固螺钉7固定连接变幅杆1的首端，变幅杆的末端与雾化喷头粘接在一起，该雾化喷头包括梯形二次雾化动子10、喷嘴8。喷嘴8的首端与变幅杆1的末端粘接，喷嘴8上开有进液孔2和出液孔3，喷嘴8的末端是梯形喷嘴凹槽9，在梯形喷嘴凹槽9处设置梯形二次雾化动子10，梯形二次雾化动子10末端粘接铁芯12，铁芯12上绕有线圈5，线圈5与调节电路14相连通，保护罩13罩住铁芯12和线圈5，避免喷雾时发生短路，保护罩13与梯形二次雾化动子10末端粘接在一起。海绵11粘接在挡块4上，挡块4一端支承梯形二次雾化动子10，另一端焊接在喷嘴8上，所述喷嘴上周向均匀分布四个呈L形挡块。
所述进液孔2长度为超声换能器6截面半径的1.2-1.5倍(优选实施例为1.2倍)，出液孔3的半径为1-2mm(优选1.5mm)，两个出液孔3的轴线的距离为10mm-15mm(优选12mm)，并且出液孔3将进液孔2和梯形喷嘴凹槽9相连通。所述线圈5的匝数为10-40(优选为20)，通过的电流为0.1-1A(优选为0.5A)。所述梯形喷嘴凹槽9与梯形二次雾化动子10间隙在0-40微米范围内可调(优选为20微米)。
本发明在工作过程中，超声换能器6将电信号转化成超声机械振动(即超声波)，由变幅杆1将超声换能器6产生的超声波振幅放大，产生空化效应，使液体在出液孔3的断面进行第一次雾化，第一次雾化产生的雾滴在声场力的作用下与梯形二次雾化动子10碰撞进行二次雾化，产生更细小的雾滴，产生的雾滴在梯形二次雾化动子10与梯形喷嘴凹槽9形成的间隙喷出，只有小于该间隙的雾滴才能通过。梯形二次雾化动子10在声场力和电磁力的平衡下悬浮起来，当需要只有产生不同大小的雾滴时，只要通过调节电路14调节通过线圈5的电流，就能改变产生磁力的大小，从而改变梯形二次雾化动子10和梯形喷嘴凹槽9的间距，即可精确控制产生雾滴的大小。
应理解上述施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种电磁控制的低频超声二次雾化喷头，其特征在于：包括超声换能器(6)、变幅杆(1)、雾化喷头，所述超声换能器(6)通过紧固螺钉(7)固定连接变幅杆(1)的首端，变幅杆(1)的末端与雾化喷头粘接在一起；
所述雾化喷头包括喷嘴(8)、梯形二次雾化动子(10)、挡块(4)，喷嘴(8)的首端与变幅杆(1)的末端粘接，喷嘴(8)上开有进液孔(2)和出液孔(3)，进液孔(2)连通出液孔(3)一端，出液孔(3)另一端连通位于喷嘴(8)末端的梯形喷嘴凹槽(9)，梯形喷嘴凹槽(9)内设置有梯形二次雾化动子(10)，梯形二次雾化动子(10)末端粘接铁芯(12)，铁芯(12)上绕有线圈(5)，线圈(5)与调节电路(14)相连，铁芯(12)和线圈(5)通过保护罩(13)罩住；所述喷嘴(8)和梯形二次雾化动子(10)的外侧设有多个挡块(4)，所述挡块(4)一端焊接在喷嘴(8)上，挡块(4)另一端将梯形二次雾化动子(10)限制在梯形喷嘴凹槽(9)内。
2.根据权利要求1所述的电磁控制的低频超声二次雾化喷头，其特征在于：所述保护罩(13)与梯形二次雾化动子(10)末端粘接在一起。
3.根据权利要求1所述的电磁控制的低频超声二次雾化喷头，其特征在于：所述挡块(4)与梯形二次雾化动子(10)的末端接触面之间塞有海绵(11)，且海绵(11)粘接在挡块(4)上。
4.根据权利要求3所述的电磁控制的低频超声二次雾化喷头，其特征在于：所述喷嘴(8)末端与梯形二次雾化动子(10)之间周向均匀分布四个呈L形挡块(4)。
5.根据权利要求1所述的电磁控制的低频二次雾化喷头，其特征在于：所述进液孔(2)长度为超声换能器(6)截面半径的1.2-1.5倍，出液孔(3)的半径为1-2mm，两个出液孔(3)的轴线的距离为10mm-15mm，并且出液孔(3)将进液孔(2)和梯形喷嘴凹槽(9)相连通。
6.根据权利要求1所述的电磁控制的低频超声二次雾化喷头，其特征在于：所述线圈(5)的匝数为10-40，通过的电流为0.1-1A。
7.根据权利要求1所述的电磁控制的低频超声二次雾化喷头，其特征在于：所述梯形喷嘴凹槽(9)与梯形二次雾化动子(10)间隙在0-40微米范围内。
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