CN110076346A - 一种适用于制造金属细粉的超声驻波雾化装置 - Google Patents
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Abstract
一种适用于制造金属细粉的超声驻波雾化装置，包括：熔炉、加热管路、压力容器、第一换能器、第二换能器和信号发生器；熔炉用于熔化金属；第一换能器和第二换能器分别相对设置于压力容器的内壁上，且第一换能器和第二换能器的发射极面的相对距离为声波的半波长的整数倍；信号发生器通过调相产生相位不同的第一波形和第二波形；第一换能器接收并发射第一波形，第二换能器接收并发射第二波形，以形成驻波；加热管路用于输送金属熔液，一端连通熔炉，另一端置于驻波的波节上方。与现有技术相比，本申请通过驻波雾化能获得更精细的金属粉末，而且，通过相位调控形成驻波，而不需要机械改变发射极面的相对距离，因此，本申请的驻波雾化装置结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及金属粉碎技术领域，具体涉及一种适用于制造金属细粉的超声驻波雾化装置。
背景技术
目前制作金属粉末的装置如图1所示，经过熔化的金属熔液经超音波振荡器1振荡形成极细的液态金属分子，使其在空气中冷凝成金属细粉末，再掉落至容器2下方的盛具3内，以制成极细的金属粉末。由于金属熔液的温度过高，而超音波振荡器1的温度过低，金属熔液与超音波振荡器1之间存在较大的温度差，使得金属熔液在超音波振荡器1表面结块，不易制作金属细粉末。
发明内容
针对如何制造金属细粉的问题，本申请提供一种适用于制造金属细粉的超声驻波雾化装置，包括熔炉、加热管路、压力容器、第一换能器、第二换能器和信号发生器；
熔炉用于熔化金属；
第一换能器和第二换能器分别相对设置于压力容器的内壁上，且第一换能器和第二换能器的发射极面的相对距离为声波的半波长的整数倍；
信号发生器通过调相产生相位不同的第一波形和第二波形；
第一换能器接收并发射第一波形，第二换能器接收并发射第二波形，以形成驻波；
加热管路用于输送金属熔液，一端连通熔炉，另一端置于驻波的波节上方。
一种实施例中，第二波形的相位滞后或超前于第一波形的相位。
一种实施例中，第一换能器的发射极面为平面，第二换能器的发射极面为球面。
一种实施例中，第二换能器的发射极面为凹球面。
一种实施例中，第二换能器的发射极面设有用于测量压力容器内部压力的压力传感器。
一种实施例中，信号发生器包括数字频率合成器，数字频率合成器的第一输出端连接于第一换能器，数字频率合成器的第二输出端连接于第二换能器。
一种实施例中，第一换能器和第二换能器的外表面分别设置有冷凝水管。
一种实施例中，还包括用于吸收雾气的空气幕，空气幕分别设置于第一换能器和第二换能器的上方。
依据上述实施例的超声驻波雾化装置，由于在第一换能器与第二换能器的发射极面的相对距离固定时，仅通过对信号发生器进行相位调控，以产生幅值相同，相位不同的两种波形，即可以产生驻波，通过加热管路将金属熔液引入驻波的波节上，金属熔液受波节力的作用而粉碎金属熔液，与现有技术相比，本申请通过驻波雾化装置能获得更精细的金属粉末，而且，本申请通过相位调控形成驻波，而不是通过机械改变第一换能器与第二换能器的发射极面的相对距离而形成驻波，因此，本申请的驻波雾化装置结构简单。
附图说明
图1为现有制造金属细粉装置结构图；
图2为本申请的超声波雾化装置结构图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本例提供一种适用于制造金属细粉的超声驻波雾化装置，其结构图如图2所示，包括熔炉1、加热管路2、压力容器3、第一换能器4、第二换能器5和信号发生器6，其中，熔炉1用于熔化金属；第一换能器4和第二换能器5分别相对设置于压力容器3的内壁上，且第一换能器4和第二换能器5的发射极面的相对距离为声波的半波长的整数倍，如，第一换能器4和第二换能器5的发射极面的相对距离为声波的半波长的三倍；信号发生器6通过调相分别产生第一波形和第二波形，第一波形与第二波形的幅值相同，相位不同；第一换能器4接收并发射第一波形，第二换能器5接收并发射第二波形，以形成驻波7；加热管路2用于输送金属熔液，一端连通熔炉1，另一端置于驻波7的波节上方。
本例通过超声驻波雾化的方法对金属熔液进行粉碎，以形成金属细粉，具体的，本例将第一换能器4和第二换能器5之间的相对距离设定为定值，然后，通过信号发生器6对波形进行相位调控，以形成相位不同的第一波形和第二波形，如，根据实际波形，可以将第二波形的相位滞后或超前于第一波形的相位，最后，通过第一换能器4和第二换能器5的发射，第一波形和第二波形相向而行以形成驻波7。具体的，本例的信号发生器6包括数字频率合成器，数字频率合成器的第一输出端连接于第一换能器4，数字频率合成器的第二输出端连接于第二换能器5，其中，数字频率合成器优选为直接数字频率合成器(DDS)，其输入端连接有供电的电源。
加热管路2将熔炉1内的金属熔液引入驻波7的波节上，通过波节的作用力粉碎金属熔液，以形成金属细粉。
进一步，本例的第一换能器4的发射极面41为平面，第二换能器5的发射极面51为球面，以增加发射极面的能量聚焦力度，具体的，第二换能器5的发射极面51为凹球面，通过提高能量聚焦提升雾化效果。
进一步，为了提高金属熔液的雾化效果，金属熔液的雾化在适当压力容器3中升高压力进行，因此，第二换能器5的发射极面51设有用于测量压力容器3内部压力的压力传感器8，通过压力传感器8显示的具体数字，决定是否继续对压力容器3进行升压。
进一步，本例的第一换能器4和第二换能器5的外表面分别设置有冷凝水管9，冷凝水管9包括进水管和出水管，冷凝水管9对换能器具有冷却作用。
进一步，还包括用于吸收雾气的空气幕10，空气幕10分别设置于第一换能器4和第二换能器5的上方，空气幕10对压力容器3中的雾气进行吸收。
本例的超声驻波雾化装置通过驻波的作用力对金属熔液进行粉碎，可以形成更精细的金属细粉，另外，在形成驻波7时，仅通过对信号发生器6进行相位调控，使信号发生器6产生相位不同的两个波形，并通过换能器的发射极面将该两个波形形成驻波，因此，本申请的超声驻波雾化装置形成驻波的方式简单，进一步，使得本申请的超声驻波雾化装置结构简单，易于实现驻波。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.一种适用于制造金属细粉的超声驻波雾化装置，其特征在于，包括：熔炉、加热管路、压力容器、第一换能器、第二换能器和信号发生器；
所述熔炉用于熔化金属；
所述第一换能器和第二换能器分别相对设置于所述压力容器的内壁上，且所述第一换能器和第二换能器的发射极面的相对距离为声波的半波长的整数倍；
所述信号发生器通过调相产生相位不同的第一波形和第二波形；
所述第一换能器接收并发射所述第一波形，所述第二换能器接收并发射所述第二波形，以形成驻波；
所述加热管路用于输送金属熔液，一端连通所述熔炉，另一端置于所述驻波的波节上方。
2.如权利要求1所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，所述第二波形的相位滞后或超前于所述第一波形的相位。
3.如权利要求1所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，所述第一换能器的发射极面为平面，所述第二换能器的发射极面为球面。
4.如权利要求3所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，所述第二换能器的发射极面为凹球面。
5.如权利要求3所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，所述第二换能器的发射极面设有用于测量所述压力容器内部压力的压力传感器。
6.如权利要求1所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，所述信号发生器包括数字频率合成器，所述数字频率合成器的第一输出端连接于所述第一换能器，所述数字频率合成器的第二输出端连接于所述第二换能器。
7.如权利要求1所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，所述第一换能器和第二换能器的外表面分别设置有冷凝水管。
8.如权利要求1所述的超声驻波雾化装置，其特征在于，还包括用于吸收雾气的空气幕，所述空气幕分别设置于所述第一换能器和第二换能器的上方。
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