CN1848626A - 一种压力波发生器 - Google Patents
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Abstract
一种压力波发生器，包括圆桶形壳体以及设置在壳体上的端盖，在壳体底部分别设置有交流接线柱和直流接线柱，壳体底部中心位置设置有弹簧，弹簧的上端固定有环状圆柱形动圈骨架，在动圈骨架的内环中由内向外依次设置有T形套筒和导磁体，套筒的上端与壳体相连接，动圈骨架的内环与套筒之间还设置有密封环，且在套筒与端盖之间固定有弹性膜，动圈骨架的外环周围缠绕有与直流接线柱相连接的直流线圈，壳体内壁自下而上对称设置有支架、导磁体和四组电磁铁，电磁铁的周围缠绕有与交流接线柱相连接的交流线圈。本发明通过控制交流电的频率可以调节压力波的频率，通过调节直流电和交流电的电流强度可以调节压力波的幅值。并且幅值和频率的可调范围很广。
Description
技术领域
本发明属于多相流技术和制冷与低温技术领域中的周期性压力波产生装置，具体涉及一种压力波发生器。
背景技术
压力波产生装置在实验研究和工业应用中有广泛的应用。如在涉及多相流的动力系统中，压力波的传播特性的研究对设备的安全运行十分关键。在对压力波的定量实验研究中需要一套能方便地控制压力波幅度和频率的压力波产生装置。同时压力波产生装置在制冷与低温技术领域特别是在低温回热式制冷机中有广泛的应用。
专利申请公开号为CN1676928A的压力波产生装置采用旋转式电机或者往复式直线电机驱动连接活塞的曲柄连杆机构，通过活塞的往复运动压缩缸内气体产生周期性压力波。这类压力波产生装置的可靠性较差，并且无法调节压力波的幅度。
专利申请公开号为CN1421660A的压力波产生装置采用永磁体产生一个一恒定的磁场，通过通有交流电的线圈与该恒定磁场相互作用驱动一与金属膜盒连接的电磁驱动机构实现往复运动，金属膜盒体积的周期性变化产生压力波。该专利的恒定磁场由永磁体提供，磁场强度较小所以能提供的压力波的最大幅度十分有限，同时该专利采用的金属膜盒不适合产生高频压力波。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高效率、高可靠性，同时能在很宽的范围内对压力波的幅度和频率进行调节的压波发生器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括圆桶形壳体以及设置在壳体上的端盖，在壳体底部分别设置有交流接线柱和直流接线柱，壳体底部中心位置固定有弹簧，弹簧的上端固定有环状圆柱形动圈骨架，在动圈骨架的内环中由内向外依次设置有T形套筒和T形导磁体，套筒的上端与壳体相连接，动圈骨架的内环与套筒之间还设置有密封环，且在套筒与端盖之间固定有弹性膜，动圈骨架的外环周围缠绕有与直流接线柱相连接的直流线圈，壳体内壁自下而上对称设置有支架、导磁体和四组电磁铁，电磁铁的周围缠绕有与交流接线柱相连接的交流线圈。
本发明的壳体及动圈骨架的底部中心位置分别设置有固定弹簧的凸台；交流线圈和直流线圈的导线采用直径为1-3毫米的绝缘铜导线；弹性膜采用氟橡胶、乳胶或天然橡胶制成。
本发明在电磁铁中通入交流电，通过两导磁体之间的环形间隙形成一强度和方向交替变化的径向磁路。在动圈骨架外环的导线中通入直流电，根据安培定律，绕在动圈骨架的外环的直流线圈在交变的电磁场中受到轴向往复的推动力而使动圈骨架带动在轴向作往复运动，使动圈骨架与弹性膜内的气体体积周期性的变化，从而产生气体压力的周期性变化产生压力波，压力波通过弹性膜片向工作介质传递，不仅效率高，可靠性强，而且可通过调节交流电的频率改变压力波的频率，通过调节交流电和直流电的电流强度调节压力波的幅度。
附图说明
图1根据本发明原理设计制造的一个压力波发生器的结构示意图
图2本发明所示压力波发生器的一个剖视图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1，2，本发明包括圆桶状壳体1以及设置在壳体1上的端盖7，在壳体1底部分别设置有交流接线柱14和直流接线柱15，在壳体底部设置有一圆柱小凸台16，圆柱形小凸台16上安装有弹簧13，弹簧13的上端安装有环状圆柱形动圈骨架12，动圈骨架12有内外环，动圈骨架12的外环周围缠绕有直流线圈11，直流线圈11的两端分别与直流接线柱15相连接，动圈骨架12的内环中由内向外依次设置有T形套筒6和T形导磁体5，套筒6的上端与壳体1相连接，动圈骨架12的内环与套筒6之间还设置有密封环10，且在套筒6与端盖7之间固定有弹性膜8，壳体1内壁自下而上对称设置有支架2、导磁体3和四组电磁铁4，电磁铁4的周围缠绕有与交流接线柱14相连接的交流线圈9，导磁体3和导磁体5之间形成环形间隙，在该环形间隙中存在径向磁路，而动圈骨架12缠绕的直流线圈则插入这个环形间隙中。
本发明的电磁铁4和动圈骨架12的外环上缠绕的交流线圈9和直流线圈11的导线采用直径为1-3毫米高绝缘铜导线或其他高绝缘导线；弹性膜8为高弹性的有机材料制得的膜片，该有机材料为氟橡胶、乳胶、天然橡胶等，它们的厚度和直径的大小根据所在截面的体积流量和弹性材料的疲劳极限加以设计。
本发明在的电磁铁4中通入交流电，通过导磁体3、5在两者之间的环形间隙中形成一强度和方向交替变化的径向磁路。在弹簧3支撑的动圈骨架12的外环上的直流线圈中通入直流电。根据安培定律，绕在动圈骨架12外环的直流线圈11在交变的电磁场中将受到轴向往复的推动力而使动圈骨架12在轴向作往复运动，使动圈骨架与弹性膜内的气体体积周期性的变化，从而产生气体压力的周期性变化产生压力波，压力波通过弹性膜片向工作介质传递。
本发明的电磁铁4中通入交流电，在电磁体4的两端产生周期性变化的电极，通过导磁体3和导磁体5的作用在两者之间形成了一磁性回路，这个磁场的方向是径向的，磁场的强弱和方向是交变的；在动圈骨架12的外环的直流线圈11中通入直流电后，直流线圈11里就有了沿圆周方向的直流电，周向直流电和径向交变磁场的作用产生了作用在动圈骨架12轴向方向上的往复作用力；由于动圈骨架12的内环与套筒6之间设置有密封环10在动圈骨架12上下移动的过程中使气体介质受到压缩或膨胀，产生气体压力周期性的变化产生压力波，压力波通过弹性膜8向工作介质传递。
本发明尺寸小，结构紧凑，同时采用密封环密封，降低了加工制作和安装工艺的精度要求，有效降低了制作成本；并通过控制交流电的频率可以调节压力波的频率，通过调节直流电和交流电的电流强度可以调节压力波的幅值。并且幅值和频率的可调范围很广；采用弹性膜8将产生压力波的气体与工作介质隔开，防止了工作介质受到压缩气体以及动圈骨架12内环与套筒6之间的摩擦产生的摩擦产物的污染。
Claims (4)
1、一种压力波发生器，包括圆桶形壳体(1)以及设置在壳体(1)上的端盖(7)，在壳体(1)底部分别设置有交流接线柱(14)和直流接线柱(15)，其特征在于：壳体(1)底部中心位置固定有弹簧(13)，弹簧(13)的上端固定有环状圆柱形动圈骨架(12)，在动圈骨架(12)的内环中由内向外依次设置有T形套筒(6)和T形导磁体(5)，套筒(6)的上端与壳体(1)相连接，动圈骨架(12)的内环与套筒(6)之间还设置有密封环(10)，且在套筒(6)与端盖(7)之间固定有弹性膜(8)，动圈骨架(12)的外环周围缠绕有与直流接线柱(15)相连接的直流线圈(11)，壳体(1)内壁自下而上对称设置有支架(2)、导磁体(3)和四组电磁铁(4)，电磁铁(4)的周围缠绕有与交流接线柱(14)相连接的交流线圈(9)。
2、根据权利要求1所述的压力波发生器，其特征在于：所说的壳体(1)及动圈骨架(12)的底部中心位置分别设置有固定弹簧(13)的凸台(16)。
3、根据权利要求1所述的压力波发生器，其特征在于：所说的交流线圈(9)和直流线圈(11)的导线采用直径为1-3毫米的绝缘铜导线。
4、根据权利要求1所述的压力波发生器，其特征在于：所说的弹性膜(8)采用氟橡胶、乳胶或天然橡胶制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610042742 CN1848626A (zh) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | 一种压力波发生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610042742 CN1848626A (zh) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | 一种压力波发生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1848626A true CN1848626A (zh) | 2006-10-18 |
Family
ID=37078045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200610042742 Pending CN1848626A (zh) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | 一种压力波发生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1848626A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104154669A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种回热式制冷机用气体压力波发生器 |
| CN112856238A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-28 | 西安交通大学 | 一种机械驱动的连续冲击式压力波发生器及基于其的管道异常状态检测装置 |
-
2006
- 2006-04-27 CN CN 200610042742 patent/CN1848626A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104154669A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种回热式制冷机用气体压力波发生器 |
| CN112856238A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-28 | 西安交通大学 | 一种机械驱动的连续冲击式压力波发生器及基于其的管道异常状态检测装置 |
| CN112856238B (zh) * | 2020-12-21 | 2022-01-25 | 西安交通大学 | 一种机械驱动的连续冲击式压力波发生器及基于其的管道异常状态检测装置 |
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