CN106000676A - 一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置，主要包括传感控制装置和双激精控振荡发生装置；所述的传感控制装置包括控制模块、电磁控制阀门、水压检测仪、振荡频率检测仪、信号连接线；所述的双激振荡发生装置包括输水管道、高压水泵、收缩管、超声波发生器、密封圈、密封塞、第一振荡腔室、连接套筒、第二振荡腔室；清洗过程如下：将装置连接在输水管道上，先检测腔内水流的振荡频率和水压，将参数反馈给控制模块，控制模块根据反馈信息调节两个腔室内的超声波发生器和电磁控制阀门，使出水口水流满足清洗要求，进行清洗，实现清洗全自动化。本发明方法和装置与现有方法相比，具有结构灵活，方便快捷，清洁环保，效率高的优点。

Description

一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置
技术领域
本发明涉及自激振荡脉冲射流和超声波振荡领域，具体而言涉及一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置。
背景技术
随着当前海洋、航空航天、电子信息新兴产业的迅速发展，高新装备在使用中表面复杂粘附物高效分离问题日益凸显，例如大型海洋工程结构物表面附生物、机场跑道表面有机融合物、精密电子器件油污微尘等都对装备的工作效率及安全产生重要影响。这些复杂粘附物由多种有机物、无机物乃至微生物构成，并与工程表面发生复杂物理及化学作用，粘附机理复杂，粘附作用十分巨大，目前对此类粘附物清洗与分离缺乏有效手段，处理方法存在效率低下、可靠性差、环境污染大等问题。复杂表面粘附物高效分离已成为制约新兴产业发展的主要瓶颈，是目前亟待解决的研究课题。自激振荡射流是近年发展的一种新型射流，振荡射流的冲击压力是连续射流冲击压力的8.6-124倍。与普通水射流同等清洗效果的情况下，可使喷射压力降低1-2个等级，可以极大地提高清洗效果，节省能耗并且不污染环境。但是目前自激振荡射流主要是射流通过具有特殊结构的振荡腔依靠自激振荡的方法产生，尽管这种方法具有结构简单、成本低廉等特点，但是自激空化产生条件苛刻，空化效果不稳定，空化发生率难以得到保证，而且可调性及适应性不高，难以针对不同类型粘附物进行可调操作。本发明在自激振荡基础上，利用超声波激励引导、控制自激空化射流产生，并通过调节超声波频率、强度来控制空化频率及强度，实现对振荡射流的精确控制，进而高效实现节能环保清洗。
发明内容
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置。
本发明所采取的技术方案是：一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置，主要包括传感控制装置和双激精控振荡发生装置；所述的传感控制装置包括控制模块、电磁控制阀门、水压检测仪、振荡频率检测仪、信号连接线；所述的双激振荡发生装置包括输水管道、高压水泵、收缩管、超声波发生器、密封圈、密封塞、第一振荡腔室、连接套筒、第二振荡腔室；将双激精控振荡脉冲射流发生器装置连接在输水管道上，水流经高压水泵处理后得到高压水射流，控制模块根据清洗需求，适量打开控制电磁控制阀门，高压水射流进入收缩管内，经收缩管进入第一振荡腔室内，射流与第一振荡腔室内壁发生不规则碰撞，形成高压振荡脉冲射流；控制模块根据需要启动超声波发生器并对其频率进行调节，超声波的振荡作用使第一振荡腔室内的射流振荡频率提高并让射流内部产生大量气泡，形成高频率振荡的空化振荡脉冲射流，射流经过连接套筒筒进入第二振荡腔室，射流与第二振荡腔室内壁发生不规则碰撞，再次振荡，第一和第二腔室内的振荡频率检测仪和水压检测仪实时监测振荡腔室内射流的振荡频率和射流水压并反馈给控制模块，控制模块根据具体清洗要求和振荡频率检测仪、水压检测仪的反馈信息来精细调节第二振荡腔室的超声波发生器，使经过超声波振荡作用后的空化振荡脉冲射流满足具体清洗要求，并从第二振荡腔室的出口射出，进行清洗。
本发明有以下设计特点：
1.本发明输水管道阀门采用电磁控制阀门，输水管道在与振荡腔室连接处采用收缩管，收缩管对射流的收缩作用大大增强了射流水压，使射流更充分地与振荡腔室内壁碰撞；
2.本发明在传统的振荡喷嘴结构基础上加上了超声波发生器，超声波振荡作用既提高了振荡腔室内射流的振荡频率，又产生的空化效应，使射流变成空化振荡脉冲射流，大大提高了射流的清洗效率；
3.本发明采取了双振荡腔室自由套接的结构，可根据不同的清洗要求，灵活控制，可单振荡腔室作用，也可采用双振荡腔室作用，双振荡腔室的结构实现了射流的精细控制；
4.本发明中两个振荡腔室之间用阶梯形套筒连接，阶梯形套筒每层间采取螺纹连接，每层套筒可根据清洗要求任意组合，阶梯形连接套筒不仅起到连接两个振荡腔室的作用，射流在与套筒内壁碰撞也增强了射流的振荡频率；
5.本发明振荡腔室中安放了振荡频率检测仪和水压检测仪，实时监测射流状态并将信息反馈给控制模块；
6.本发明在检测仪和超声波发生器处设有密封圈和密封塞，密封圈起到防水的作用，密封塞起到封闭振荡腔室和安装检测仪和超声波发生器的作用；
7.本发明的第一和第二振荡腔室入水口管道直径和出水口管道直径之比都为0.5。
8.本发明设有控制模块，超声波发生器、振荡频率检测仪、水压检测仪、电磁控制阀门都与控制模块相连接，控制模块根据清洗要求控制电磁控制阀门和超声波发生器的开关、大小，振荡频率检测仪和水压检测仪将检测到的射流状态反馈给控制模块，控制模块结合射流状态信息和具体清洗要求自主调节清洗参数，实现了射流的精细控制以及清洗过程的自动化。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明在传统的振荡喷嘴结构基础上加了超声波发生器，超声波振荡作用既提高了振荡腔室内射流的振荡频率，又产生的空化效应，使射流变成空化振荡脉冲射流，大大提高了射流的清洗效率；
2.本发明设计了双腔室套接结构，在保证了可拆卸灵活性的基础上，又可实现了射流的精细控制，满足了不同清洗环境的需要；
3.本发明在振荡腔室内设置了振荡频率检测仪、水压检测仪，实时检测射流状态并将信息反馈给控制模块，控制模块通过传感器反馈来的信号来调节自主清洗参数，实现了射流的精细控制以及清洗过程的自动化。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为振荡腔室超声波发生器分布图。
图中1为控制模块，2为输水管道，3为电磁控制阀门，4为收缩管，5为超声波发生器，6为振荡频率检测仪，7为第一振荡腔，8为水压检测仪，9为连接套筒，10为第二振荡腔，11为信号连接线，12为密封圈，13为密封塞。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
参见图1-2，一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置，主要包括传感控制装置和双激精控振荡发生装置；所述的传感控制装置包括控制模块1、电磁控制阀门3、水压检测仪8、振荡频率检测仪6、信号连接线11；所述的双激振荡发生装置包括输水管道2、高压水泵、收缩管4、超声波发生器5、密封圈12、密封塞13、第一振荡腔室7、连接套筒9、第二振荡腔室10；清洗过程如下：将双激精控振荡脉冲射流发生器装置连接在输水管道上，水流经高压水泵处理后得到高压水射流，控制模块根据清洗需求，适量打开控制电磁控制阀门，高压水射流进入收缩管内，经收缩管进入第一振荡腔室内，射流与第一振荡腔室内壁发生不规则碰撞，形成高压振荡脉冲射流；控制模块根据需要启动超声波发生器并对其频率进行调节，超声波的振荡作用使第一振荡腔室内的射流振荡频率提高并让射流内部产生大量气泡，形成高频率振荡的空化振荡脉冲射流，射流经过连接套筒筒进入第二振荡腔室，射流与第二振荡腔室内壁发生不规则碰撞，再次振荡，第一和第二腔室内的振荡频率检测仪和水压检测仪实时监测振荡腔室内射流的振荡频率和射流水压并反馈给控制模块，控制模块根据具体清洗要求和振荡频率检测仪、水压检测仪的反馈信息来精细调节第二振荡腔室的超声波发生器，使经过超声波振荡作用后的空化振荡脉冲射流满足具体清洗要求，并从第二振荡腔室的出口射出，进行清洗。
以上所述为本发明的较佳实施案例，并不用以限制本发明，在不脱离本发明精神和范围和前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进应包含在本发明的保护范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。

Claims (3)

1.一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置，主要包括传感控制装置和双激精控振荡发生装置；所述的传感控制装置包括控制模块、电磁控制阀门、水压检测仪、振荡频率检测仪、信号连接线；所述的双激振荡发生装置包括输水管道、高压水泵、收缩管、超声波发生器、密封圈、密封塞、第一振荡腔室、连接套筒、第二振荡腔室，其特征在于：
a.所述的输水管道阀门采用电磁控制阀门，输水管道在与振荡腔室连接处采用收缩管，收缩管对射流的收缩作用大大增强了射流水压，使射流更充分地与振荡腔室内壁碰撞；
b.所述的振荡腔室内在传统的基础上加上了超声波发生器，超声波振荡作用既提高了振荡腔室内射流的振荡频率，又产生的空化效应，使射流变成空化振荡脉冲射流，大大提高了射流的清洗效率；
c.所述的振荡腔室采取了双振荡腔室自由套接的结构，可根据不同的清洗要求，灵活控制，可单振荡腔室作用，也可采用双振荡腔室作用，双振荡腔室的结构实现了射流的精细控制；
d.所述的连接套筒采用阶梯形套筒组合而成，阶梯形套筒每层间采取螺纹连接，每层套筒可根据清洗要求任意组合，阶梯形连接套筒不仅起到连接两个振荡腔室的作用，射流在与套筒内壁碰撞也增强了射流的振荡频率；
e.所述的双激精控振荡脉冲射流发生器装置中设有控制模块，超声波发生器、振荡频率检测仪、水压检测仪、电磁控制阀门都与控制模块相连接，控制模块根据清洗要求控制电磁控制阀门和超声波发生器的开关、大小；所述的振荡频率检测仪和水压检测仪实时检测振荡腔室内射流的振荡频率和水压状况，振荡频率检测仪和水压检测仪上都装有传感器，可以将检测到的射流状态反馈给控制模块，控制模块结合射流状态信息和具体清洗要求自主调节清洗参数。
2.根据权利要求书1中所述的一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置，其特征在于检测仪和超声波发生器处设有密封圈和密封塞。
3.根据权利要求书1中所述的一种双激精控振荡脉冲射流发生器的方法和装置，其特征在于第一和第二振荡腔室入水口管道直径和出水口管道直径之比都为0.5。
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