[实用新型]流体能正激波转换超声波能装置

说明书

本实用新型属于超声波换能器的改进结构。

对于液体的乳化、分散、合成、均相或对固体粉末进行超细破碎均采用超声波换能器，其工作原理(如图1所示)是用高压将液流加速，高速液流顺动流管1射向位于动液管前端的圆板2的一端面，受其撞击后，侧向加速分流，利用液体缩胀产生波动，激励圆板振动，发出超声波。圆板背面置一回波板3，对波反射，被加工物在圆板与回波板之间受到板波剪切。缩胀波属纵波，也就是说射流垂直于圆板喷并不使其振动，而要使流体尽量平行于板端面，利用缩胀波，才能使板振动。这种方法叫斜激波激励。斜激波与正激波不同在于因介质物理特性不同，入射波均在他界面产生折射，使波速改变。而正激波激励入射与折射方向一致，使波速不变。因此，在相同流能与受迫材料条件下，正激波激励的振幅，比斜激波大。而目前的超声波换能器均采用斜激波激励，其缺点主要是流体按能转换能效率低，也极易把圆板振碎。

因此，本实用新型的目的是：设计一种流体能正激波转换超声波能装置，以提高流体能转换能效率。

本实用新型实现目的的方法是：一种流体能正激波转换超声波能装置，由动流管和圆板所组成，圆板一端面上至少有一条沟槽，带有沟槽的两圆板的端面贴紧组成两沟槽仅相通在圆板中心的并不同一圆板平面上的呈交叉形的沟槽，至少两股压力流体进入同一圆板同一平面上的沟槽，在圆板组成的交叉形沟槽中心相向对撞，然后压力流体垂直于进入的圆板端面方向合股流入相贴的圆板另一条不在同一平面上的另一圆板沟槽，并从其端点流出圆板的组合体，压檐位于圆板组合体两端。进入圆板同一平面的压力流体的股数与这个圆板平面上的沟槽端点数量相同。位于圆板一端面上的沟槽的两端点可位于端面内或端面边上。圆板组合体，为两片圆板组合，两片圆板和中间圆板组合，两片圆板和两片中间圆板的组合。圆板为圆形、方形、六角形、八角形。

本实用新型的优点是利用流体在通道中相向对撞而产生的速度脉冲波激励刚性板振动的超声波换能装置，属正激波换能装置。它不同于现有利用流体缩胀波激励圆板振动的斜激波流体换能装置。这种设计大大提高流体能转换能效率。在相同流能与受迫材料条件下，本实用新型是传统结构效率的5-7倍。而且圆板可长期使用，从而大大降低使用成本。

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为传统结构原理示意图

图2和图7为本实用新型圆板示意图

图3为图2的仰视图

图4、图11、图13、图15为本实用新型示意图

图5为图4的左视和局部放大示意图

图6为本实用新型安装示意图

图8为图7的侧视示意图

图9和图12为本实用新型中间圆板结构示意图

图10为图7-图9组合示意图

图14为图13的侧视示意图

由于本实用新型是一种改进型，对于传统结构中的高压加速装置不再描述。本实用新型的发明点集中在如图1所述的动流管1、圆板2和中间圆板21及压檐12组成的震动器装置上，仅动这部分进行详细描述。

实施例1：