CN107930503B - 一种可旋转超声波水扰器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可旋转超声波水扰器，包括外框部分，扰水部分，控制部分。外框部分包括外箱架，上层隔板，下层隔板，泡沫漂浮体；扰水部分包括超声波换能器，驱动电机，超声波发生器，集电环，驱动电机输出轴，套筒，集电环支架，轴承，法兰盘，变幅杆，扰水棒，涡轮，扰水扇；控制部分包括：驱动电源，单片机，电机驱动器，转速传感器；该装置简单、使用方便，能快速、均匀地扰水混合液体，该装置具有很好的市场应用前景。

Description

一种可旋转超声波水扰器
技术领域
本发明用于扰水混合，主要用于农药水制剂的混合以及医药水制剂的混合，具体说是一种可旋转超声波水扰器。
背景技术
目前在医药领域和农药领域，混合药剂还是依靠传统的机械扰水方式，扰水时间较长，容易造成混合不均匀。为了解决目前存在的这些问题，本发明针对扰水混合的问题设计了本专利，本发明基于扰水棒自身的旋转以及附加的超声波振动的扰水扇和涡轮，可以在极短的时间内快速，均匀地完成制剂的混合。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供效果更好的一种可旋转超声波水扰器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，包括外框部分，扰水部分，控制部分；
外框部分包括外箱架，上层隔板，下层隔板，泡沫漂浮体；外箱架为长方体形状，内部设置有上层隔板和下层隔板；泡沫漂浮体设置于外箱架的下端；
扰水部分包括：超声波换能器，驱动电机，超声波发生器，集电环，驱动电机输出轴，套筒，集电环支架，轴承，法兰盘，变幅杆，扰水棒，涡轮；超声波换能器包括：后盖板，压电陶瓷片，电极片，前盖板，连接螺栓；压电陶瓷片设置于后盖板的下端；电极片设置于压电陶瓷片间；前盖板设置于压电陶瓷片下端；后盖板，压电陶瓷片，电极片和前盖板通过连接螺栓同轴压紧连接；驱动电机设置在外箱架的上层隔板；超声波发生器通过导线与超声波换能器相连接；集电环设置于上层隔板与下层隔板之间，集电环的轴心线与驱动电机输出轴的轴心线重合；驱动电机输出轴与套筒的上端壁联接；集电环支架一端联接集电环，另一端联接外箱架内壁；下层隔板的内部设置有圆孔；轴承设置于下层隔板内部的圆孔中，轴承外圈与下层隔板的圆孔配合，轴承内圈与套筒配合；法兰盘设置于超声波换能器的前盖板外圈；法兰盘的外圈与套筒的下端口内圈联接；变幅杆设置于超声波换能器的下端；扰水棒设置于变幅杆的下端；扰水棒上设置有1-10个扰水扇，扰水扇与扰水棒通过焊接或者螺钉连接；每个扰水扇的四周方向设置有1-10个叶片；涡轮设置于扰水棒的下端；
控制部分包括：驱动电源，单片机，电机驱动器，转速传感器；驱动电源，单片机和电机驱动器设置在外箱架的外壁；转速传感器设置在驱动电机的前端；
扰水部分设置于外箱架的内部；控制部分设置在外箱架的外壁。
进一步的，所述外框部分的泡沫漂浮体与外箱架采用螺钉连接或者粘接的连接方式。
进一步的，所述外箱架的侧壁和上层隔板上各设置有一个2-5cm的圆孔。
进一步的，所述扰水部分的超声波换能器与变幅杆，变幅杆与扰水棒，扰水棒与涡轮均采用螺纹联结。
进一步的，所述扰水部分的涡轮的直径在50-200mm，涡轮叶片个数为5-10个；
进一步的，所述扰水部分的扰水扇的直径在50-200mm，扇叶在水平方向上，向下倾斜的角度在1°-90°。
进一步的，所述扰水部分的扰水棒材料可为TC4，316L，铝，45号钢。
进一步的，所述驱动电机可以为步进电机或者伺服电机。
进一步的，所述控制部分还可以采用PLC，ARM控制系统来代替单片机来实现其控制功能。
进一步，所述的超声波换能器只有一组压电陶瓷片；
进一步，所述的超声波换能器只需要一路超声电信号激励；
进一步，所述的超声波换能器的工作频率范围为18kHz-60kHz；
进一步的，所述的超声波发生器作用是把市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号，驱动超声波换能器超声轴向的超声振动，进而通过变幅杆传递，使固定在变幅杆下端的扰水棒也产生超声波振动。
本发明的优点：
在处理扰水混合水制剂存在的问题上，一种可旋转超声波水扰器实现了快速均匀扰水，代替了传统人工手动扰水和机械扰水的方法，尤其对于大容器混合液体的扰水，由于扰水棒自身的旋转以及附加扰水棒上的超声波和扰水棒上的扰水扇，以及涡轮的旋转大大提高了扰水的速度和均匀程度，并且可获得更加均匀的混合液体。
附图说明
图1是本发明的一种可旋转超声波水扰器装配图；
图2为本发明的一种可旋转超声波水扰器外框部分示意图；
图3为本发明的一种可旋转超声波水扰器扰水部分剖视图；
图4为本发明的一种可旋转超声波水扰器扰水部分的超声波换能器示意图；
图5为本发明的一种可旋转超声波水扰器扰水部分细节图；
图6为本发明的一种可旋转超声波水扰器扰水部分细节图；
图7为本发明的一种可旋转超声波水扰器控制流程图；
图中，1-外框部分，2-扰水部分，11-外箱架，12-泡沫漂浮体，13-上层隔板，14-下层隔板，21-扰水棒，22-变幅杆，23-超声波换能器, 24-套筒，25-轴承，26-集电环支架，27-集电环，28-驱动电机，29-驱动电机输出轴，210-法兰盘，211-扰水扇，212-超声波发生器，213-涡轮，231-前盖板，232-压电陶瓷片，233-电极片，234-后盖板，235-连接螺栓。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明:
本发明的一种可旋转超声波水扰器具体操作使用步骤如下：
一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，包括外框部分1，扰水部分2，控制部分；外框部分1包括外箱架11，上层隔板13，下层隔板14，泡沫漂浮体12；外箱架11为长方体形状，内部设置有上层隔板13和下层隔板14；泡沫漂浮体12设置于外箱架11的下端；扰水部分2包括：超声波换能器23，驱动电机28，超声波发生器212，集电环27，驱动电机输出轴29，套筒24，集电环支架26，轴承25，法兰盘210，变幅杆22，扰水棒21，涡轮213，扰水扇211；超声波换能器23包括：后盖板234，压电陶瓷片232，电极片233，前盖板234，连接螺栓235；压电陶瓷片232设置于后盖板234的下端；电极片233设置于压电陶瓷片232间；前盖板231设置于压电陶瓷片232下端；后盖板234，压电陶瓷片232，电极片233和前盖板231通过连接螺栓235同轴压紧连接；驱动电机28设置在外箱架11的上层隔板13；超声波发生器212通过导线与超声波换能器23相连接；集电环27设置于上层隔板13与下层隔板14之间，集电环27的轴心线与驱动电机输出轴29的轴心线重合；驱动电机输出轴29与套筒24的上端壁联接；集电环支架26一端联接集电环27，另一端联接外箱架11内壁；下层隔板14的内部设置有圆孔；轴承25设置于下层隔板14内部的圆孔中，轴承25外圈与下层隔板14的圆孔配合，轴承25内圈与套筒24配合；法兰盘210设置于超声波换能器23的前盖板231外圈；法兰盘210的外圈与套筒24的下端口内圈联接；变幅杆22设置于超声波换能器23的下端；扰水棒21设置于变幅杆22的下端；扰水棒21上设置有1-10个扰水扇211，扰水扇211与扰水棒21通过焊接或者螺钉连接；每个扰水扇211的四周方向设置有1-10个叶片；涡轮213设置于扰水棒21的下端；控制部分包括：驱动电源，单片机，电机驱动器，转速传感器；驱动电源，单片机和电机驱动器设置在外箱架11的外壁；转速传感器设置在驱动电机28的前端；扰水部分2设置于外箱架11的内部；控制部分设置在外箱架11的外壁。
把装置放入水中，外框部分1的外箱架11底端的泡沫漂浮体12与水面接触，泡沫漂浮体12提供浮力让整个装置漂浮在水上；电源线通过外箱架11侧壁的孔连接超声波发生器212，通过外箱架11上层隔板13的孔，把超声波发生器212的导线连接到超声波换能器23的电极片233上；打开超声波发生器212和工业电源的开关，超声波发生器212将220V市电转换成与超声波换能器23相匹配的30kHz、500V高频交流电信号，驱动超声波换能器23进行轴向的超声振动，进而通过变幅杆22传递，使固定在变幅杆22下端的扰水棒21也产生超声波振动，扰水棒21会有高频微米级的快速放大缩小，冲击周围的水制剂；步进电机输出轴29联接套筒24的上端壁，步进电机输出轴29带动套筒24旋转，套筒24旋转并且带动扰水棒21旋转；由于扰水棒21自身的旋转以及附加扰水棒21上的超声波，大大提高了扰水的速度，以及溶液的均匀度；扰水棒21的上的扰水扇211，以及旋转的涡轮213会增加扰水的强度，产生更好的扰水效果。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，包括外框部分，扰水部分，控制部分；
外框部分包括外箱架，上层隔板，下层隔板，泡沫漂浮体；外箱架为长方体形状，内部设置有上层隔板和下层隔板；泡沫漂浮体设置于外箱架的下端；外箱架的侧壁和上层隔板上各设置有一个2-5cm的圆孔；
扰水部分包括：超声波换能器，驱动电机，超声波发生器，集电环，驱动电机输出轴，套筒，集电环支架，轴承，法兰盘，变幅杆，扰水棒，涡轮，扰水扇；超声波换能器包括：后盖板，压电陶瓷片，电极片，前盖板，连接螺栓；压电陶瓷片设置于后盖板的下端；电极片设置于压电陶瓷片间；前盖板设置于压电陶瓷片下端；后盖板，压电陶瓷片，电极片和前盖板通过连接螺栓同轴压紧连接；驱动电机设置在外箱架的上层隔板；超声波发生器通过导线与超声波换能器相连接；集电环设置于上层隔板与下层隔板之间，集电环的轴心线与驱动电机输出轴的轴心线重合；驱动电机输出轴与套筒的上端壁联接；集电环支架一端联接集电环，另一端联接外箱架内壁；下层隔板的内部设置有圆孔；轴承设置于下层隔板内部的圆孔中，轴承外圈与下层隔板的圆孔配合，轴承内圈与套筒配合；法兰盘设置于超声波换能器的前盖板外圈；法兰盘的外圈与套筒的下端口内圈联接；变幅杆设置于超声波换能器的下端；扰水棒设置于变幅杆的下端；扰水棒上设置有1-10个扰水扇，扰水扇与扰水棒通过焊接或者螺钉连接；每个扰水扇的四周方向设置有1-10个叶片；涡轮设置于扰水棒的下端；
控制部分包括：驱动电源，单片机，电机驱动器，转速传感器；驱动电源，单片机和电机驱动器设置在外箱架的外壁；转速传感器设置在驱动电机的前端；驱动电机为步进电机或者伺服电机；
扰水部分设置于外箱架的内部；控制部分设置在外箱架的外壁。
2.根据权利要求1所述一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，外框部分的泡沫漂浮体与外箱架采用螺钉连接或者粘接的连接方式。
3.根据权利要求1所述一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，扰水部分的超声波换能器与变幅杆，变幅杆与扰水棒，扰水棒与涡轮均采用螺纹联结。
4.根据权利要求1所述一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，扰水部分的扰水棒材料为TC4，316L，铝或45号钢。
5.根据权利要求1所述一种可旋转超声波水扰器，其特征在于，控制部分还能够采用PLC，ARM控制系统来代替单片机来实现其控制功能。
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