[发明专利]一种低压驱动移轴维氏曲线型低频超声三次雾化喷头在审

专利信息
申请号: 201710497678.9 申请日: 2017-06-27
公开(公告)号: CN107199148A 公开(公告)日: 2017-09-26
发明(设计)人: 高建民;何瑞 申请(专利权)人: 江苏大学
主分类号: B05B17/06 分类号: B05B17/06
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 212013 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 低压 驱动 移轴维氏 曲线 低频 超声 三次 雾化 喷头
【说明书】:

技术领域

发明涉及农业装备技术领域,属于雾化栽培领域,具体涉及一种低压驱动移轴维氏曲线型低频超声三次雾化喷头。

背景技术

超声雾化器由于其雾滴尺寸细小均匀等优势在农业工程领域有着广泛的应用前景。超声雾化是指利用电子高频振荡,通过陶瓷雾化片的高频谐振,将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾,不需加热或添加任何化学试剂。目前超声雾化喷头的变幅杆的主要形状有圆锥形、贝塞尔型和阶梯型等。圆锥形变幅杆,结构简单,易于设计和制造,但是其放大系数低;阶梯型变幅杆具有高的放大系数,但是也具有高的应力集中,容易折断。圆锥形变幅杆、阶梯型变幅杆其变幅杆金属体积大,发热多,导致寿命短,现阶段绝大部分喷头喷射角度小,雾化液滴过于集中,不适应农业栽培,而且雾滴大。本发明提供一种移轴维氏曲线型变幅杆,该结构的变幅杆的主要特点是复合变幅杆放大系数大,应力均匀的优点,同时减小了谐振阻抗,使其在谐振频率工作提高了电声转化效率,有效的降低了超声波换能器的发热量,提高其使用寿命,而且结构稳定,喷射角度大,可以生成超细雾滴。

超声二次雾化喷头是超声雾化器的最关键部件,由超声换能器、变幅杆、喷嘴和钢悬浮球四部分组成,变幅杆的一端连接超声换能器,另一端连接喷嘴,在喷嘴前部分设置钢球。超声换能器将高频振荡的电信号转化成超声机械振动,变幅杆将超声换能器产生的声波振幅放大,在喷嘴前的雾化面处产生空化效应,将液体雾化,同时产生聚焦声场将钢球悬浮起来,产生的雾滴与悬浮球碰撞产生细小雾滴,这种超声喷头只能发生二次雾化。而且现阶段绝大部分喷头喷射角度小,雾化液滴过于集中,喷涂效率低,不适宜农业栽培及超声喷涂。本发明旨在克服上述现有技术的不足,提供一种低压驱动移轴维氏曲线型低频超声三次雾化喷头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压驱动移轴维氏曲线型低频超声三次雾化喷头,以保证结构稳定金属发热少,确保喷头不会因发热过大而导致工作不稳定,并使雾滴经过三次雾化得到超细雾滴。

采用低压驱动压电陶瓷雾化片,大大减小雾化器的电源体积,给雾化器的整体设计带来方便,使雾化器的整体做的更加小巧精致,便于使用。

为了解决以上技术问题,本发明采用的具体技术方案如下:

一种低压驱动移轴维氏曲线型低频超声三次雾化喷头,包括后盖板、薄电极、绝缘环、压电陶瓷、紧固螺栓、前盖板、移轴维氏曲线型变幅杆、金属薄片,薄电极、压电陶瓷的数量均为大于等于4的偶数个,薄电极、压电陶瓷相间排布、且套在紧固螺栓上,后盖板、前盖板分别装在紧固螺栓的两端,夹紧薄电极和压电陶瓷,薄电极、压电陶瓷与紧固螺栓之间设置绝缘环;薄电极的一端通过正极引线与正极电联接,另一端通过负极引线与负极电联接;前盖板固定在移轴维氏曲线型变幅杆的端面上;

所述变幅杆的雾化端面上设有沉孔,所述变幅杆具有进液通道和进风通道,所述进风通道通过进风管与风扇相连;进液通道出液口和进风通道的出风口均位于所述变幅杆的雾化端面的沉孔底面上;

所述金属薄片固定在变幅杆的雾化端面上密封所述沉孔,所述金属薄片上具有出雾通孔。

进一步地,所述移轴维氏曲线型变幅杆主要由A和B两部分复合而成,A部分是圆柱体,圆柱体的直径为30-35mm,B部分的主要轮廓线是移轴维氏曲线,曲线的方程为:

其中,Δh为移轴量,移轴量为0.1R,R为1-2,ξ为3-5,η为1-2,移轴维氏曲线型变幅杆B部分右端面圆的直径为10-15mm。

进一步地,所述沉孔的截面形状是锥台形,深度为1.5cm-2cm。

进一步地,金属薄片上的出雾孔直径为3.5um-5um。

进一步地,所述压电陶瓷均为弯曲振动陶瓷,即陶瓷片两个半圆的极化方向相反,多个压电陶瓷中有轴向极化和径向极化的两种,且轴向极化的压电陶瓷和径向极化的压电陶瓷相间设置;电源电路采用低压稳压交流电输入,驱动电源的相位以第一块压电陶瓷为参照,其相位差依次为90°、180°、270°。

进一步地,进液通道的进液口位于所述变幅杆的上部。所述进风通道的进风口位于所述变幅杆的下部。

进一步地,所述前盖板通过紧固螺栓固定在移轴维氏曲线型变幅杆的端面上;

进一步地,所述压电陶瓷的数量为四个。

本发明的工作过程如下:

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