專利名稱：用于圓形旋轉(zhuǎn)板的定距清洗的超聲清洗設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超聲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及利用高頻超聲的振動(dòng)、空化、攪拌和熱效應(yīng)對(duì)微孔陶瓷濾片進(jìn)行清洗的設(shè)備。
目前采用超聲清洗技術(shù)對(duì)圓形旋轉(zhuǎn)板的定距清洗已用于微孔陶瓷過(guò)濾板的清洗。超聲波在1％硝酸液中傳播時(shí)，產(chǎn)生空化、攪拌，熱和粉碎的效果，使阻塞的礦漿及時(shí)從微孔中清除，大大提高了礦漿的除水效果，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了礦石含水量，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
已有的一種全自動(dòng)陶瓷過(guò)濾機(jī)中的超聲清洗設(shè)備包括1.超聲換能器，2.超聲清洗盒，3.超聲電源三部分。其超聲盒中的換能器是直線排列和單面封裝安裝的，超聲盒總數(shù)目是濾板數(shù)目的兩倍，且安裝結(jié)構(gòu)不便拆卸。從清洗效果看存在明顯的干涉花樣，說(shuō)明聲場(chǎng)具有不均勻性。其超聲電源是它激的，單頻工作，且頻率經(jīng)常失諧，清洗過(guò)程需要不斷調(diào)諧，使用不夠方便。
本實(shí)用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，設(shè)計(jì)出一種用于圓形旋轉(zhuǎn)板的定距清洗的超聲清洗設(shè)備的新型結(jié)構(gòu)，具有使用超聲盒數(shù)目少，聲場(chǎng)較均勻，清洗效果好，且安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易拆卸、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型提出的一種用于圓形旋轉(zhuǎn)板的定距清洗的超聲清洗設(shè)備包括超聲換能器，超聲清洗盒，超聲電源，其特征在于所說(shuō)的超聲盒中的對(duì)著清洗片的兩個(gè)側(cè)面均安裝有換能器，每個(gè)輻射面上的數(shù)個(gè)換能器是呈交叉三角形或?qū)蔷€方式安裝的。超聲清洗盒的數(shù)目Ne為Ne＝N＋1，(式中N為被清洗圓板的數(shù)目)約為已有設(shè)備中超聲盒數(shù)目的一半，使用的超聲換能器可采用夾心式寬帶多頻超聲換能器，以組成寬帶多頻超聲換能器盒。超聲清洗盒的安裝結(jié)構(gòu)采用法蘭盤(pán)，即超聲盒的一端面的四周與一法蘭盤(pán)封接。該法蘭盤(pán)再用螺栓擰到機(jī)體上，便于安裝與拆卸。超聲電源的功率由清洗需要的功率和功率密度確定。其超聲電源可采用一般的超聲電源也可采用具有鎖相跟蹤技術(shù)和功率反饋技術(shù)的超聲電源，頻率和功率都可自動(dòng)跟蹤，清洗過(guò)程不需要人工調(diào)諧，使用可靠方便，清洗效果好。
本實(shí)用新型不僅適合陶瓷濾板的清洗也適合對(duì)各種圓形旋轉(zhuǎn)板的定距清洗。清洗時(shí)兩邊濾板旋轉(zhuǎn)，超聲波對(duì)著濾板輻射，使濾板表面和內(nèi)孔得到清洗。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)立體示意圖。
圖2為本實(shí)施例換能器的位置分布圖。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種實(shí)施例是用于全自動(dòng)陶瓷過(guò)濾機(jī)中的濾板超聲清洗設(shè)備，如
圖1、2所示，結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明其結(jié)構(gòu)及工作原理如下本實(shí)施例主要包括超聲盒、超聲換能器、超聲電源三部分。
一.超聲清洗盒
圖1是本實(shí)施例的超聲清洗盒1的結(jié)構(gòu)。盒的外型尺寸為140mm×210mm×207mm，盒壁為厚2mm的不銹鋼板。法蘭盤(pán)2為矩形邊框，法蘭盤(pán)為厚6mm的不銹鋼板整體加工成。用M8的螺栓將超聲盒通過(guò)法蘭盤(pán)的螺絲孔21安裝到陶瓷過(guò)濾機(jī)機(jī)體上。其中210mm×207mm的兩個(gè)側(cè)面11，12正對(duì)著多孔陶瓷濾板，超聲換能器3粘結(jié)在這兩個(gè)側(cè)面的內(nèi)壁上，透過(guò)不銹鋼盒壁向盒的外面輻射超聲。每個(gè)盒的側(cè)面粘結(jié)三個(gè)換能器311、312、313，321、322、323。換能器的安裝位置由陶瓷板的清洗面與盒的一側(cè)面的間距確定。至少有兩種安裝位置可供選擇(1)換能器沿對(duì)角線均勻分布，如圖2中的1，2，3位置；當(dāng)換能器與清洗面間距離小時(shí)(小于兩個(gè)換能器邊緣的距離)可采用這種分布。(2)換能器按圖中1，3，4(或1，3，4a)的位置安裝；當(dāng)清洗面距換能器輻射面的間距較大時(shí)，可采用這種分布。用第二種分布時(shí)有更好更均勻的清洗效果。
超聲盒的前面板是1mm厚的不銹鋼盒蓋，盒蓋上開(kāi)有一個(gè)出線孔(圖中未示出)。出線孔開(kāi)孔向下，避免清洗時(shí)水通過(guò)出線孔流入盒中。換能器的電引線由出線孔接到超聲電源上。導(dǎo)線和出線孔之間用密封膠密封，盒蓋與法蘭邊框之間用橡皮墊密封，以確保超聲盒內(nèi)的超聲換能器不受潮。
按超聲輻射強(qiáng)度計(jì)算，每平方厘米有0.5W-1W的聲強(qiáng)，即可滿足濾板清洗的要求。超聲盒側(cè)面到濾板的距離已由過(guò)濾機(jī)的總體設(shè)計(jì)尺寸確定，清洗時(shí)三個(gè)換能器發(fā)射連續(xù)的超聲波。由于聲波的干涉，濾板表面的聲波強(qiáng)度是不均勻的干涉花樣。因此，選擇合適的工作頻率，和最佳的換能器安裝位置，使濾板表面處的聲波強(qiáng)度盡量均勻是本設(shè)備的一個(gè)重要特點(diǎn)。
用實(shí)驗(yàn)的方法和計(jì)算機(jī)模擬的方法，針對(duì)已確定的聲波輻射面到陶瓷濾片表面的實(shí)際距離(約68mm)，分別對(duì)兩種換能器安裝位置選出了幾個(gè)工作頻率，在這幾個(gè)工作頻率下干涉強(qiáng)度不均勻的程度可減少到最小。其中聲壓不均勻性小于2∶1，聲強(qiáng)不均勻性小于4∶1。
二.超聲換能器本實(shí)施例的超聲換能器采用夾心式寬帶多頻換能器，其外型尺寸為φ?。?0mm，φ大＝50mm，高50mm.將換能器粘結(jié)到厚2mm的不銹鋼板制成的超聲盒內(nèi)壁。該換能器的特點(diǎn)是寬帶和高效率。
寬帶是指換能器的工作頻率從28kHz到42kHz之間可以選擇約16個(gè)頻率激振點(diǎn)。這16個(gè)頻率激振點(diǎn)為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。實(shí)際上，通過(guò)電感調(diào)諧，換能器的工作點(diǎn)還能在更大的范圍內(nèi)調(diào)正，選擇更多的激振點(diǎn)。
高效率是指換能器的電聲轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90％以上，每個(gè)換能器能承受50-100W(瓦)的電功率，并可轉(zhuǎn)換成45-90W(瓦)的聲功率。換能器的使用壽命高達(dá)三年以上。
三.超聲電源本實(shí)施例超聲盒的寬帶特性使之適用于各種超聲電源的驅(qū)動(dòng)。
但由于超聲換能器工作時(shí)，其溫度變化，因此工作頻率和換能器阻抗會(huì)變化。為了保持電激勵(lì)信號(hào)跟蹤換能器的工作頻率，最好使用具有鎖相跟蹤技術(shù)和功率反饋技術(shù)的超聲電源。這可自動(dòng)跟蹤負(fù)載阻抗的變化，保持輸出功率的相對(duì)穩(wěn)定。這種電源采用閉環(huán)工作，使用時(shí)超聲電源不需人工調(diào)節(jié)即可穩(wěn)定工作，清洗效率高。
工作時(shí)，超聲盒通過(guò)機(jī)體外殼上的方孔直接插到兩陶瓷濾片之間，并通過(guò)法蘭盤(pán)固定到濾機(jī)機(jī)體外殼上，再將盒蓋用螺釘固定到超聲盒上，導(dǎo)線通過(guò)盒蓋上的導(dǎo)線孔引出，連接到主機(jī)框內(nèi)的超聲電源上，開(kāi)啟電源，即可正常工作。
權(quán)利要求1.一種用于圓形旋轉(zhuǎn)板的定距清洗的超聲清洗設(shè)備包括超聲換能器，超聲清洗盒，超聲電源，其特征在于所說(shuō)的超聲盒中的對(duì)著清洗片的兩個(gè)側(cè)面均安裝有換能器，每個(gè)輻射面上的數(shù)個(gè)換能器是呈交叉三角形或?qū)蔷€方式安裝的。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲清洗設(shè)備，其特征在于，所說(shuō)的超聲盒一端面的四周與一法蘭盤(pán)封接，該法蘭盤(pán)再用螺栓擰到機(jī)體上。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲清洗設(shè)備，其特征在于，所說(shuō)的超聲電源采用具有鎖相跟蹤技術(shù)和功率反饋技術(shù)的超聲電源。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲清洗設(shè)備，其特征在于，所說(shuō)的超聲清洗盒采用抽屜式結(jié)構(gòu)，超聲清洗盒數(shù)目Ne為Ne＝N＋1，其中N為被清洗旋轉(zhuǎn)板的數(shù)目。
專利摘要本實(shí)用新型屬于超聲技術(shù)領(lǐng)域，包括超聲換能器，超聲清洗盒，超聲電源，超聲盒中的對(duì)著清洗片的兩個(gè)側(cè)面均安裝有換能器，每個(gè)輻射面上的數(shù)個(gè)換能器是呈交叉三角表或?qū)蔷€方式安裝的。具有使用超聲盒數(shù)目少，聲場(chǎng)較均勻，清洗效果好，且安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易拆卸、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B08B3/12GK2355819SQ99204680
公開(kāi)日1999年12月29日 申請(qǐng)日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月12日
發(fā)明者周鐵英, 姜開(kāi)利, 付德永, 王德增, 何衛(wèi)平, 錢(qián)鴻慶 申請(qǐng)人:清華大學(xué)