專利名稱：一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及，特別提供了一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置。
技術(shù)背景
在農(nóng)業(yè)及工業(yè)噴涂切割過(guò)程中，傳統(tǒng)液體噴射裝置多采用液力式和氣力式，但該類噴射裝置噴出的液體多液滴分散，均勻程度低，對(duì)于分散的液滴其每個(gè)液滴的特性千差萬(wàn)別，特別是對(duì)覆蓋率，均勻性要求高的農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的防治無(wú)法達(dá)到理想的要求；其次在試驗(yàn)研究中普通噴射裝置只能分析其霧滴群的整體特性，對(duì)于單個(gè)霧滴特性及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的精確描述無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在半導(dǎo)體晶片或玻璃基板的表面，由光刻工序和蝕刻工序制作細(xì)微電路圖。在光刻工序中，使藥液供給裝置將光刻膠等藥液噴涂在晶片或者玻璃基板上，此時(shí)若噴射的液滴粒徑大小不一，噴射液滴有散射角，則會(huì)引起電路故障和圖案缺陷，因此本文提出一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置為霧滴的均勻噴射，覆蓋率的提高及霧滴特性的測(cè)量提供了依據(jù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使噴射出單個(gè)直線型液滴，特提供了一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置。
一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，該裝置包括隔膜，該隔膜根據(jù)吸入藥液的化學(xué)性質(zhì)常采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟橡膠、聚四六乙烯橡膠，當(dāng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植保時(shí)隔膜選用氟橡膠，其功能為在電磁激振器的激勵(lì)作用下隔膜產(chǎn)生彈性變形通過(guò)擠壓生成單個(gè)連續(xù)霧滴；驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置采用激振頻率從1HZ-10KHZ可調(diào)的電磁激振器，使隔膜做有規(guī)律的壓縮膨脹運(yùn)動(dòng)。
噴射裝置內(nèi)采用球形隔膜，其工作狀態(tài)為在推桿的作用下隔膜產(chǎn)生變形，其變形過(guò)程為推桿在電磁激振器的推動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)使噴頭體內(nèi)的可變?nèi)莘e增大，與進(jìn)液管內(nèi)部形成壓力差，使藥液吸入噴頭體內(nèi)。
噴射裝置內(nèi)的隔膜在推桿的向下推動(dòng)下隔膜四周與噴頭體內(nèi)壁相接處，此時(shí)隔膜下部液體在隔膜的壓力作用下由噴頭導(dǎo)管壓出。推動(dòng)隔膜運(yùn)動(dòng)的推桿采用不銹鋼材質(zhì)。進(jìn)液口中設(shè)置一錐形閥芯的液控單向閥，保證了液體在壓力差作用下被吸入和液滴噴射時(shí)封閉進(jìn)液口。
常溫下，噴嘴入射角越大，噴霧霧錐角也越大，為獲得直線型單個(gè)液滴，噴頭導(dǎo)管入口采用入射角為0度，液滴在隔膜的作用下從噴嘴口壓出。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征由噴嘴所噴出的液滴尺寸可達(dá)到200um-1000um，此裝置霧滴大小主要由噴嘴孔徑?jīng)Q定。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)單霧滴直線噴射，相同的激振頻率，及進(jìn)液口中錐形液控單向閥和恒壓回流道使保證了彈簧開(kāi)啟后噴嘴管道壓力的恒定，噴霧霧滴特性基本相同，沉積分布較普通藥液噴射裝置更為均勻，也為霧滴沉積及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量提供了一種新的手段。


圖1為噴射裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為噴射裝置下回程噴射液體工作簡(jiǎn)圖。圖3為噴射裝置上回程吸液工作簡(jiǎn)圖。圖4為噴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖中，1彈簧、2動(dòng)圈、3勵(lì)磁線圈、4激振器外殼、5頂桿、6恒壓彈簧、7噴頭導(dǎo)管、8 噴嘴、9恒壓回流道、10進(jìn)液口、11隔膜、12中心磁極、13磁極板。
具體實(shí)施例方式由附圖1、2、3對(duì)本發(fā)明連接構(gòu)造及工作方式做進(jìn)一步說(shuō)明如下 實(shí)施例噴射裝置在農(nóng)業(yè)噴霧上的應(yīng)用
此藥液供給裝置由電磁激振結(jié)構(gòu)和藥液噴射結(jié)構(gòu)組成，且兩部分鑄造成一整體，電磁激振結(jié)構(gòu)包括上下兩個(gè)W形的彈簧1和動(dòng)圈2，所述兩個(gè)彈簧1的兩端部固定于圓形激振器外殼4的內(nèi)壁上，兩個(gè)彈簧1中部通過(guò)一圓柱形頂桿5連接，頂桿5與兩W形彈簧1的接觸點(diǎn)處設(shè)置凸臺(tái)，保證激振精度，所述動(dòng)圈2由中心磁極和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，動(dòng)圈處于永磁鐵形成強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)通以交流電時(shí)，動(dòng)圈因受到不斷變化電磁力在磁場(chǎng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)圈上激振桿將慣性力施加到模型上，環(huán)形中心磁極(12)內(nèi)孔套在頂桿(5)上通過(guò)磁力吸附；所述電磁激振結(jié)構(gòu)與藥液噴射裝置兩工作室通過(guò)塑料或者不銹鋼隔開(kāi)，在隔開(kāi)上側(cè)加裝橡膠密封套；所述球形隔膜11通過(guò)強(qiáng)力粘結(jié)劑或者橡膠吸盤(pán)連接于球頂桿5下端部；藥液出口密封與開(kāi)啟采用不銹鋼結(jié)構(gòu)的恒壓彈簧6，所述恒壓彈簧6形狀為板彈簧，板彈簧粘一端結(jié)于箱體外殼內(nèi)壁，另一端部密封開(kāi)啟的彈簧端部連接錐形密封孔，將彈簧和端部密封錐形槽密封于藥液噴射結(jié)構(gòu)端部的彈簧滑槽中；噴頭導(dǎo)管7與噴射結(jié)構(gòu)連接方式為鑄成整體或螺紋連接；噴嘴8結(jié)構(gòu)如圖4所示與噴頭導(dǎo)管摩擦連接；圓形內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的塑料進(jìn)液管道10可采用過(guò)盈配合和強(qiáng)力粘接劑固定于殼體上，恒壓回流道9與進(jìn)液管道10和噴頭導(dǎo)管7采用過(guò)盈配合和強(qiáng)力粘接劑連接；進(jìn)液管道10中采用錐形結(jié)構(gòu)的液控單向閥，此液控單向閥固定于恒壓回流道端部連接的右側(cè)，恒壓回流道9中設(shè)置相同的錐形結(jié)構(gòu)的液控單向閥，但單向閥按相反的方向裝入管道中，并保證回流道9壓力大于進(jìn)液管道10的壓力，即恒壓回流道中的單向閥開(kāi)啟壓力大于進(jìn)液管道10中單向閥開(kāi)啟壓力，否則回流穩(wěn)壓管路失效。在電磁激振器激振作用下推桿5上下移動(dòng)，下回程推桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，噴頭體腔內(nèi)的可變?nèi)莘e增大，與進(jìn)液管10形成壓力差，此時(shí)單向閥打開(kāi)將恒定壓力的藥液吸入腔內(nèi)； 上回程推桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，因隔膜被擠壓變形與噴頭腔內(nèi)壁擠壓，避免了液體向腔的上部移動(dòng)，使液體被擠壓于腔的底部，推桿繼續(xù)向下作用，當(dāng)達(dá)到底部恒壓彈簧開(kāi)啟壓力F時(shí)噴頭導(dǎo)管7開(kāi)啟，此噴頭到管處設(shè)置恒壓回流道9以保證噴頭進(jìn)液口液滴壓力的恒定，要求管道 9中藥液壓力大于等于恒壓彈簧6的開(kāi)啟壓力。如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在工作壓力恒定情況下即可擠壓出連續(xù)的單個(gè)霧滴。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下
1、常溫下，噴孔直徑越小，水射流噴霧霧化形成微粒粒徑越?。?br> 2、隨著噴頭長(zhǎng)徑比L/d變小，霧化效果更好，破碎程度越好；3、噴頭的入射角越大，噴霧的霧錐角也越大，入射角越小霧化效果越好，本農(nóng)業(yè)噴霧實(shí)例旨在得到連續(xù)單個(gè)霧滴，對(duì)于噴嘴出口液體射流速度不做要求，在實(shí)際農(nóng)業(yè)噴霧應(yīng)用中可采用風(fēng)送使霧滴均勻擴(kuò)散。
a:噴嘴設(shè)計(jì)圖及相關(guān)公式從圖中a為噴嘴的入射角，本結(jié)構(gòu)采用入射角a=0，L/d為噴嘴長(zhǎng)徑比，常用2-4 ；噴嘴輸出功率計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，由電磁激振結(jié)構(gòu)和藥液噴射結(jié)構(gòu)組成；所述電磁激振結(jié)構(gòu)和藥液噴射結(jié)構(gòu)鑄造成一整體，電磁激振結(jié)構(gòu)包括上下兩個(gè)W形的彈簧(1)和動(dòng)圈(2)，所述兩個(gè)彈簧(1)的兩端部固定于圓形激振器外殼(4)的內(nèi)壁上，兩個(gè)彈簧(1)中部通過(guò)一圓柱形頂桿(5 )連接，頂桿(5 )與兩W形彈簧(1)的接觸點(diǎn)處設(shè)置凸臺(tái)；所述動(dòng)圈(2)由中心磁極和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，動(dòng)圈處于永磁鐵形成強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)通以交流電時(shí)，動(dòng)圈因受到不斷變化電磁力在磁場(chǎng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)圈上激振桿將慣性力施加到模型上環(huán)形中心磁極(12)內(nèi)孔套在頂桿(5)上通過(guò)磁力吸附；所述電磁激振結(jié)構(gòu)與藥液噴射裝置兩工作室通過(guò)塑料或者不銹鋼隔開(kāi)，在隔開(kāi)上側(cè)加裝橡膠密封套；所述藥液噴射結(jié)構(gòu)包括球形隔膜(11)、恒壓彈簧(6)、噴頭導(dǎo)管(7)、噴嘴(8)、恒壓回流道(9)和進(jìn)液管道(10);所述球形隔膜(11)通過(guò)強(qiáng)力粘結(jié)劑或者橡膠吸盤(pán)連接于球頂桿 (5)下端部；恒壓彈簧(6)密封或開(kāi)啟藥液出口 ；圓形內(nèi)壁的噴頭導(dǎo)管(7)與噴射結(jié)構(gòu)連接； 噴嘴(8)與噴頭導(dǎo)管(7)摩擦連接；圓形內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的進(jìn)液管道(10)固定于殼體上，恒壓回流道(9)與進(jìn)液管道10和噴頭導(dǎo)管7采用過(guò)盈配合和強(qiáng)力粘接劑連接；進(jìn)液管道(10)中采用錐形結(jié)構(gòu)的液控單向閥，液控單向閥固定于回流管(9)端部連接的右側(cè)，恒壓回流道(9) 中設(shè)置相同的錐形結(jié)構(gòu)的相反的液控單向閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置， 其特征在于，隔膜11和容積腔的結(jié)構(gòu)根據(jù)噴嘴入射口彈簧的開(kāi)啟壓力來(lái)確定P=^fd Γ d Ppgd，F(xiàn)=PS;JD χ JO ^ JO ζ其中，P為為噴射水壓，F(xiàn)為為容腔室底部所承受的壓力，S為容腔底部面積，a為橢圓 X軸半徑，b為橢圓y軸半徑，c橢圓ζ軸半徑為，P為為液滴密度，g為為重力加速度，d為噴嘴出口直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置采用激振頻率從1HZ-10KHZ可調(diào)的電磁激振器，使隔膜做有規(guī)律的壓縮膨脹運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述隔膜根據(jù)吸入藥液的化學(xué)性質(zhì)常采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟橡膠或聚四六乙烯橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述推桿(5 )采用不銹鋼材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述恒壓彈簧(6)形狀為板彈簧，板彈簧粘一端結(jié)于箱體外殼內(nèi)壁，另一端部密封開(kāi)啟的彈簧端部連接錐形密封孔，將彈簧和端部密封錐形槽密封于藥液噴射結(jié)構(gòu)端部的彈簧滑槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述噴頭導(dǎo)管(7)與噴射結(jié)構(gòu)連接方式為鑄成整體或螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置，其實(shí)現(xiàn)單霧滴直線噴射，使噴霧霧滴粒徑基本相同，沉積分布較普通藥液噴射裝置更為均勻，也為霧滴沉積及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量提供了一種新的手段。此藥液供噴射裝置主要由隔膜、電磁激振器及噴頭噴嘴組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖。
文檔編號(hào)A01M7/00GK102489422SQ20111036749
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者王立偉, 邱白晶 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)