[发明专利]一种用于海底阀箱防护的超声波系统

说明书

一种用于海底阀箱驱防水生物的超声波系统，包括超声波电控箱、高频电缆线、超声波振棒装置；超声波电控箱通过市电供电，产生高频、高压的交流正弦信号，通过高频电缆线传输到超声波振棒装置，使得超声波振棒装置产生周期性的高频机械振动，在水中发生空化效应，所产生的瞬间高压空泡能有效冲击、驱除声场域内水生物。超声波电控箱包括箱体，内有超声波发生器、程序控制器，箱体上有防水航插座、市电输入接口、电源开关盒、端子接线排；高频电缆线的一端有防水航插头；市电输入接口将市电接入超声波电控箱中，通过程序控制器控制超声波发生器输出高频高压的交流正弦信号，交流信号通过防水航插座、防水航插头以及高频电缆线传输到超声波振棒装置。

技术领域

本发明涉及一种超声波装置，特别是涉及一种用于海底阀箱驱防水生物的超声波系统。

背景技术

超声换能器，是一种实现电能与声能(即高频机械振动能)相互转换的器件。超声防护处理，是通过换能器产生的超声波振动，在水中发生空化效应所产生的瞬间高压空泡能冲击、驱除声场域内水生物、藻类，杀灭水生物卵细胞和幼虫，防止藻类的繁殖，同时破坏结合在海水阀箱的硬质垢层。

水下生物包括藻类、贝类以及浮游类植物。在湖泊和海洋中，许多藻类会形成水华和赤潮，严重威胁中水动物如养殖鱼类的存活。在一些区域，藻类的分解产物会通过饮水途径造成家畜的毒害、养殖业的损害，甚至引发人类的中毒。

水下生物吸附在海水阀箱的表面而大量繁殖，容易造成阀箱表面金属件的腐蚀、造成滤器的堵塞以及船用阀门的堵塞腐蚀，影响设施的正常使用。对海水输送管道和冷却设施来说，污损生物的附着会造成管道的阻塞、换热效率降低；同时污损生物的附着可以造成海中的仪表及转动机构失灵，影响声学仪器、浮标、网具、阀门等设施的正常使用。

海底阀箱水生物污损的防治方法多种多样，目前国内尚无统一的分类标准。主要有：1、物理防治：人工或机械清除法。这种方法的主要缺点是不能预防污损的发生，只能在污损发生后进行清理。过滤法一般和别的防污方法联合使用，作为对海水的初级处理。2、化学防污法分为直接加入法、电解法和化学防污涂料法等。

目前用于船体表面的防污涂料以及电解防污技术虽然能达到一定的效果，但对海水释放有毒的颜料，分解难以控制，防污有效期短，仍然会对海洋水环境造成污染和影响。电解耗电量大，阳极易结垢，电极易烧毁；人工去除或机械清除，劳动强度大，效率低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于海底阀箱驱防水生物的超声波系统，用于解决现有技术物理防治不能提前预防污损的发生，化学防治造成水体污染以及能耗高、电极损耗大、效率低等问题。本发明提供一种用于海底阀箱驱防水生物的超声波系统，包括超声波电控箱、高频电缆线、超声波振棒装置；所述超声波电控箱包括箱体、程序控制器、超声波发生器、电源开关。所述超声波振棒装置包括换能器、密封防水保护外壳和法兰连接紧固件；所述换能器包括后匹配块、压电晶体组件及声能辐射振棒；超声波发生器接入通用市电，通过程序控制器控制超声波发生器输出高频、高压的交流正弦信号，交流信号经过高频电缆线传输到超声波振棒装置内的换能器，换能器产生周期性的高频机械振动，在水中发生机械效应、温热效应、空化效应，所产生的瞬间高压空泡能有效冲击、驱离声场域内水生物，杀灭水生物卵细胞和幼虫，并破坏阀箱表面上的硬质垢层。基于上述机理，对船体阀箱部位的海生物驱除、水箱的清洗净化等尤为有效。通过将所述超声波振棒装置的法兰固定到阀箱上，所述换能器的振棒部分直接插入海底阀箱的水下，通过振棒产生高频振动在水中发生空化效应，同时可增加变幅杆实现超声效果的增益放大并使船体、管阀等外壁难以附着生长水生物；所述超声波振棒装置设计成标准模块，防水等级高，通过法兰固定在海底阀箱上，振棒部分插入水下传导超声，结构简单，且易安装、易操作，驱防效果好。