CN2355819Y

CN2355819Y - 用于圆形旋转板的定距清洗的超声清洗设备

Info

Publication number: CN2355819Y
Application number: CN 99204680
Authority: CN
Inventors: 周铁英; 姜开利; 付德永; 王德增; 何卫平; 钱鸿庆
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 1999-12-29
Anticipated expiration: 2009-02-12

Abstract

本实用新型属于超声技术领域，包括超声换能器，超声清洗盒，超声电源，超声盒中的对着清洗片的两个侧面均安装有换能器，每个辐射面上的数个换能器是呈交叉三角表或对角线方式安装的。具有使用超声盒数目少，声场较均匀，清洗效果好，且安装结构简单，易拆卸、使用方便等优点。

Description

用于圆形旋转板的定距清洗的超声清洗设备

本实用新型属于超声技术领域，特别涉及利用高频超声的振动、空化、搅拌和热效应对微孔陶瓷滤片进行清洗的设备。

目前采用超声清洗技术对圆形旋转板的定距清洗已用于微孔陶瓷过滤板的清洗。超声波在1％硝酸液中传播时，产生空化、搅拌，热和粉碎的效果，使阻塞的矿浆及时从微孔中清除，大大提高了矿浆的除水效果，提高了产品质量，降低了矿石含水量，提高了劳动生产率。

已有的一种全自动陶瓷过滤机中的超声清洗设备包括：1.超声换能器，2.超声清洗盒，3.超声电源三部分。其超声盒中的换能器是直线排列和单面封装安装的，超声盒总数目是滤板数目的两倍，且安装结构不便拆卸。从清洗效果看存在明显的干涉花样，说明声场具有不均匀性。其超声电源是它激的，单频工作，且频率经常失谐，清洗过程需要不断调谐，使用不够方便。

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种用于圆形旋转板的定距清洗的超声清洗设备的新型结构，具有使用超声盒数目少，声场较均匀，清洗效果好，且安装结构简单，易拆卸、使用方便等优点。

本实用新型提出的一种用于圆形旋转板的定距清洗的超声清洗设备包括超声换能器，超声清洗盒，超声电源，其特征在于：所说的超声盒中的对着清洗片的两个侧面均安装有换能器，每个辐射面上的数个换能器是呈交叉三角形或对角线方式安装的。超声清洗盒的数目Ne为Ne＝N＋1，(式中N为被清洗圆板的数目)约为已有设备中超声盒数目的一半，使用的超声换能器可采用夹心式宽带多频超声换能器，以组成宽带多频超声换能器盒。超声清洗盒的安装结构采用法兰盘，即超声盒的一端面的四周与一法兰盘封接。该法兰盘再用螺栓拧到机体上，便于安装与拆卸。超声电源的功率由清洗需要的功率和功率密度确定。其超声电源可采用一般的超声电源也可采用具有锁相跟踪技术和功率反馈技术的超声电源，频率和功率都可自动跟踪，清洗过程不需要人工调谐，使用可靠方便，清洗效果好。

本实用新型不仅适合陶瓷滤板的清洗也适合对各种圆形旋转板的定距清洗。清洗时两边滤板旋转，超声波对着滤板辐射，使滤板表面和内孔得到清洗。

附图简要说明：

图1为本实用新型的实施例结构立体示意图。

图2为本实施例换能器的位置分布图。

本实用新型设计的一种实施例是用于全自动陶瓷过滤机中的滤板超声清洗设备，如图1、2所示，结合附图详细说明其结构及工作原理如下：本实施例主要包括超声盒、超声换能器、超声电源三部分。

一.超声清洗盒：

图1是本实施例的超声清洗盒1的结构。盒的外型尺寸为140mm×210mm×207mm，盒壁为厚2mm的不锈钢板。法兰盘2为矩形边框，法兰盘为厚6mm的不锈钢板整体加工成。用M8的螺栓将超声盒通过法兰盘的螺丝孔21安装到陶瓷过滤机机体上。其中210mm×207mm的两个侧面11，12正对着多孔陶瓷滤板，超声换能器3粘结在这两个侧面的内壁上，透过不锈钢盒壁向盒的外面辐射超声。每个盒的侧面粘结三个换能器311、312、313，321、322、323。换能器的安装位置由陶瓷板的清洗面与盒的一侧面的间距确定。至少有两种安装位置可供选择：(1)换能器沿对角线均匀分布，如图2中的1，2，3位置；当换能器与清洗面间距离小时(小于两个换能器边缘的距离)可采用这种分布。(2)换能器按图中1，3，4(或1，3，4a)的位置安装；当清洗面距换能器辐射面的间距较大时，可采用这种分布。用第二种分布时有更好更均匀的清洗效果。

超声盒的前面板是1mm厚的不锈钢盒盖，盒盖上开有一个出线孔(图中未示出)。出线孔开孔向下，避免清洗时水通过出线孔流入盒中。换能器的电引线由出线孔接到超声电源上。导线和出线孔之间用密封胶密封，盒盖与法兰边框之间用橡皮垫密封，以确保超声盒内的超声换能器不受潮。

按超声辐射强度计算，每平方厘米有0.5W-1W的声强，即可满足滤板清洗的要求。超声盒侧面到滤板的距离已由过滤机的总体设计尺寸确定，清洗时三个换能器发射连续的超声波。由于声波的干涉，滤板表面的声波强度是不均匀的干涉花样。因此，选择合适的工作频率，和最佳的换能器安装位置，使滤板表面处的声波强度尽量均匀是本设备的一个重要特点。

用实验的方法和计算机模拟的方法，针对已确定的声波辐射面到陶瓷滤片表面的实际距离(约68mm)，分别对两种换能器安装位置选出了几个工作频率，在这几个工作频率下干涉强度不均匀的程度可减少到最小。其中声压不均匀性小于2∶1，声强不均匀性小于4∶1。

二.超声换能器：

本实施例的超声换能器采用夹心式宽带多频换能器，其外型尺寸为：φ小＝30mm，φ大＝50mm，高50mm.将换能器粘结到厚2mm的不锈钢板制成的超声盒内壁。该换能器的特点是宽带和高效率。

宽带是指换能器的工作频率从28kHz到42kHz之间可以选择约16个频率激振点。这16个频率激振点为：28.5kHz，29.0kHz，29.5kHz，30.0kHz，30.5kHz，31.0kHz，32.3kHz，32.6kHz，34.6kHz，35.6kHz，36.6kHz，37.4kHz，38.0 kHz，38.4kHz，40.0kHz，42kHz。实际上，通过电感调谐，换能器的工作点还能在更大的范围内调正，选择更多的激振点。

高效率是指换能器的电声转换效率高达90％以上，每个换能器能承受50-100W(瓦)的电功率，并可转换成45-90W(瓦)的声功率。换能器的使用寿命高达三年以上。

三.超声电源

本实施例超声盒的宽带特性使之适用于各种超声电源的驱动。

但由于超声换能器工作时，其温度变化，因此工作频率和换能器阻抗会变化。为了保持电激励信号跟踪换能器的工作频率，最好使用具有锁相跟踪技术和功率反馈技术的超声电源。这可自动跟踪负载阻抗的变化，保持输出功率的相对稳定。这种电源采用闭环工作，使用时超声电源不需人工调节即可稳定工作，清洗效率高。

工作时，超声盒通过机体外壳上的方孔直接插到两陶瓷滤片之间，并通过法兰盘固定到滤机机体外壳上，再将盒盖用螺钉固定到超声盒上，导线通过盒盖上的导线孔引出，连接到主机框内的超声电源上，开启电源，即可正常工作。

Claims

1.一种用于圆形旋转板的定距清洗的超声清洗设备包括超声换能器，超声清洗盒，超声电源，其特征在于：所说的超声盒中的对着清洗片的两个侧面均安装有换能器，每个辐射面上的数个换能器是呈交叉三角形或对角线方式安装的。

2.如权利要求1所述的超声清洗设备，其特征在于，所说的超声盒一端面的四周与一法兰盘封接，该法兰盘再用螺栓拧到机体上。

3.如权利要求1所述的超声清洗设备，其特征在于，所说的超声电源采用具有锁相跟踪技术和功率反馈技术的超声电源。

4.如权利要求1所述的超声清洗设备，其特征在于，所说的超声清洗盒采用抽屉式结构，超声清洗盒数目Ne为Ne＝N＋1，其中N为被清洗旋转板的数目。