CN206505716U - 一种管道型超声波设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道型超声波设备，包括超声波发生器；弧形超声波震子和不锈钢金属圆管，所述不锈钢金属圆管两端设置有标准接头，本实用新型是一种将震子加工成弧形安装面，可以直接安装在金属圆管上从而形成的既是管道又是超声波的设备，在管道两端加工有标准接口，再通过超声波信号发生器提供信号驱动，可达到在圆管内形成强声场超声波效果，超声波功率强度和密度均大大提高；应用在如金属线材生产时的在线高速清洗，污水和药剂流经管道时的即时超声波催化处理等等，本实用新型是开发新型的超声波结构以适应新的应用，它具有可实现模块化结构设计，可串并联式的组合应用，拓展性强，安装简单，清洗效率高，使用便捷的诸多效果。

Description

一种管道型超声波设备

技术领域

本实用新型涉及超声波设备技术领域，具体是一种管道型超声波设备。

背景技术

常见的超声波震子安装面为平面型，如用胶粘接到平整的槽体外侧，再配以超声波信号发生器驱动，就形成槽式超声波清洗机；如用胶粘接在密封的长方体金属盒内，就形成超声波震板，可以投入放置在其它容器内使用，以上种种情况，均要求震子安装面是平的，粘接对象也是平面的；无论是槽式超声波还是投入式超声波震板，在使用时通过一些辅助配套，可实现诸多应用，如：在槽内设置绕线轮，将金属丝等线材从槽体一端进，另一端出，中间部分经过超声波区域，这样就实现金属线材的表面清洗；如向槽内倒入待均匀或反应的物料和液体，可达到快速均匀或催化反应，如实验室做的小批量混合实验，催化反应等。

目前用在清洗领域的多是槽式超声波清洗机或者投入式超声波震板，由于标准型超声波震子安装面是平面的，所以要求安装对象也是平面的，这就造成很多局限性：组装时多以矩形分布形式安装到槽体的外平面上或者金属盒的内面上，由于槽体容积较大，导致槽内功率密度较小，功率密度小，常常导致清洗效率低，清洗效果不理想，如清洗高速运动的线材等，在此情况下可以降低走线速度以便改善清洗效果，但是走线速度慢了会直接导致产量降低，由于能耗不变，也会导致成本大幅上升；槽式超声波由于是敞开式结构无法承受压力；如作用于污水处理等，如果进液多，出液少，将会漫出，如果进液少，出液多，槽内如果没有液体会损坏超声波设备，所以在此应用领域有局限性；目前市场上有采用平面型震子安装成的超声波匀质器，其首先是将震子加工到平板上，然后整体焊接在管路切割面上使用，虽然可以实现管路中有超声波效果，但是此类设备由于结构不规则，导致容器内超声波分布不均衡，会存在盲区，同时每家企业造型不一，接口各异，无法实现标准化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管道型超声波设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种管道型超声波设备，包括超声波发生器；弧形超声波震子和不锈钢金属圆管，所述不锈钢金属圆管两端设置有标准接头，所述不锈钢金属圆管外侧均匀设置有多个弧形超声波震子；弧形超声波震子通过信号连接导线与超声波信号发生器连接，形成的管道型超声波设备。

作为本实用新型进一步的方案：所述不锈钢金属圆管采用标准圆管加工。

作为本实用新型再进一步的方案：所述标准接头包括快接式，法兰式和螺纹式。

作为本实用新型再进一步的方案：所述多个弧形超声波震子对称分布在不锈钢金属圆管上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述弧形超声波震子加工成弧形安装面，直接安装在不锈钢金属圆管上。

管道型超声波设备的功率参数（管长1米单元）：采用60W/只超声波震子，共计18只，圆管采用外径63MM内径60MM的不锈钢圆管,长度1米加工，各项参数如下：

整套单元功率：P=18只震子*60W/只=1080W

圆管容积：半径R=30MM

长度L=1000MM

容积V=L*3.14*R*R=1000*3.14*30*30=2826000（立方毫米)=0.002826立方

功率密度β1=P/V=1080W/0.002826立方=382165.6W/立方。

12头标准槽式超声波设备功率参数：内槽长度440MM，宽度330MM,深度300MM,合计12个震子，

震子功率60W/只

总功率P=12个震子*60W=720W

容积V=长*宽*深=440*330*300=43560000立方毫米=0.04356立方

功率密度β2=P/V=720W/0.04356立方=16528.9W/立方

管道型超声波设备功率密度相对于槽式超声波功率密度比较（K）：

K=β1/β2=382165.6/16528.9=23.12

说明在管道型超声波设备内部的功率密度是槽式超声波设备的20倍以上，如此高强度的超声波，将获得更高效更快的超声波空化效应，以及更快速的均匀扩散的效果等；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种管道型超声波设备，结构新颖，管道型的结构设计大大有利于获得功率密度，进而取得更高效更快的超声波空化效应，以及更快速的均匀扩散的效果等；本实用新型弧形超声波震子的造型设计新颖，配合管型结构设计，装配独特，某些领域应用性强，如金属线材超声波清洗、超声波化学反应催化、超声波匀质器、流体超声波处理等；本实用新型采用单元模块式设计，可配置成标准长度为一个单元模块，两端接口为标准接口，可串联、并联扩展使用，使用形式可多样，水平、垂直设置倾斜均可。

附图说明

图1为管道型超声波设备的结构示意图。

图2为管道型超声波设备的横截面图。

图中：1-超声波发生器、2-信号连接导线、3-标准接头、4-弧形超声波震子、5-不锈钢金属圆管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种管道型超声波设备，包括超声波发生器1；弧形超声波震子4和不锈钢金属圆管5，所述不锈钢金属圆管5采用标准圆管加工，两端设置有标准接头3，所述标准接头3包括快接式、法兰式和螺纹式；便于实现模块化产品，可根据需要进行串联或者并联，以满足更广泛需要；所述不锈钢金属圆管5外侧均匀设置有多个弧形超声波震子4，所述多个弧形超声波震子4对称分布在不锈钢金属圆管5上；所述弧形超声波震子4加工成弧形安装面，直接安装在不锈钢金属圆管5上；弧形超声波震子4通过信号连接导线2与超声波信号发生器1连接，形成的管道型超声波设备。

本实用新型的工作原理是：工作时，超声波发生器发出30KHZ左右的超声波信号，通过导线传导到各个震子，超声波震子统一发出同样的震动信号传导到不锈钢金属圆管上，通过不断的重复，在圆管内产生致密的超声波空化泡，这些气泡在超声波传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成超过 1000 个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，随着空化泡的不断产生和破裂，将极大的提供各种有利于化学反应的催化条件以及对零件表面的清洁作用；由于结构新颖，导致功率强度是槽式的20倍强度以上，所以清洗更高效，速度更快，如各种线材拉拔生产后的清洗，可作为线材超声波清洗机

由于两端接口标准，可以组成闭环回路，可容许一定压力的使用场合，如加药管路，混料管路，污水药剂处理等，在液体流经管道时，可被超声波催化，可作超声波催化器；由于是加工在圆管外围，导致声波从四周向圆管内传导，声波在管内更均匀，无盲区，作为超声波匀质效果更佳；可对称式设计，能量密度更高；可预防管路内结垢；采用标准圆管加工，接口可标准化，如快接式，法兰式，螺纹式等，便于实现模块化产品，可根据需要进行串联或者并联，以满足更广泛需要。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种管道型超声波设备，包括超声波发生器；弧形超声波震子和不锈钢金属圆管，其特征在于，所述不锈钢金属圆管两端设置有标准接头，所述不锈钢金属圆管外侧均匀设置有多个弧形超声波震子；弧形超声波震子通过信号连接导线与超声波信号发生器连接，形成的管道型超声波设备。

2.根据权利要求1所述的管道型超声波设备，其特征在于，所述不锈钢金属圆管采用标准圆管加工。

3.根据权利要求1所述的管道型超声波设备，其特征在于，所述标准接头包括快接式，法兰式和螺纹式。

4.根据权利要求1所述的管道型超声波设备，其特征在于，所述多个弧形超声波震子对称分布在不锈钢金属圆管上。

5.根据权利要求1所述的管道型超声波设备，其特征在于，所述弧形超声波震子加工成弧形安装面，直接安装在不锈钢金属圆管上。