專(zhuān)利名稱：超聲波防止液體凍結(jié)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用超聲波有效的防止液體凍結(jié)技術(shù)超聲波是一種機(jī)械波，目前超聲波廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測(cè)，工業(yè)無(wú)損探傷、清洗，化學(xué)化工行業(yè)中超聲萃取等。而利用超聲波防止液體凍結(jié)特別是對(duì)易燃易爆液體在寒冷的季節(jié)里凍結(jié)造成使用不便，是一項(xiàng)新課題。
眾所周知，液體的凍結(jié)是由于液體分子有晶格能，當(dāng)液體分子的熱運(yùn)動(dòng)能量小于液體分子的晶格能時(shí)，液體分子就會(huì)受晶格能的作用，有規(guī)律地排列在一起，形成結(jié)晶，即液體被凍結(jié)。當(dāng)超聲波作用于液體上時(shí)，介質(zhì)粒子處于約104g的加速度交替周期波動(dòng)中，波的壓縮和稀疏作用使液體分子之間形成負(fù)壓相和過(guò)壓相，從而是借助于分子間作用力連在一起的液體被“撕裂”，導(dǎo)致在液體分子間微小空穴的瞬間形成和消失，這就是超聲波的“空化”作用。本發(fā)明就是利用了超聲波的空化作用有效的防止各種液體特別是易燃易爆液體在低溫時(shí)凍結(jié)。
本發(fā)明目的在于，研制的超聲波防止液體凍結(jié)技術(shù)，是利用了超聲波的“空化”作用，由超聲波發(fā)生器主機(jī)將超聲波信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)匠暡〒Q能器上，然后再由換能器向液體釋放出超聲波，波的壓縮和稀疏作用使液體分子之間形成負(fù)壓相和過(guò)壓相，導(dǎo)致在液體分子間微小空穴的瞬間形成和消失。也就是說(shuō)，水溶液結(jié)冰的原因是低溫使水分子的熱運(yùn)動(dòng)能量低于分子的晶格能，因而水分子就開(kāi)始形成結(jié)晶。向液體中釋放超聲波后，由于超聲波對(duì)液體分子施加了作用力，使液體分子的熱運(yùn)動(dòng)能量大于分子的晶格能，因而不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶。該技術(shù)與加熱法相比具有在達(dá)到同樣的防凍效果的前提下，超聲波防凍的功耗要比常規(guī)加熱功耗?。怀暡▽?duì)液體中已生成的微小接近的再溶解性要比加熱法好；加熱法會(huì)造成在加熱器件附近的液體分子因局部過(guò)熱而分解，超聲波防凍技術(shù)則不存在這個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明所述的超聲波防止液體凍結(jié)技術(shù)，是利用超聲波的空化作用，可有效地防止液體在低溫時(shí)凍結(jié)凝固。該技術(shù)為首先確定超聲波功率和頻率，將超聲波發(fā)生器主機(jī)安裝在液體容器的外表面；超聲波換能器放在液體容器內(nèi)，在由超聲波發(fā)生器主機(jī)將超聲波信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)匠暡〒Q能器上，然后再由換能器向液體釋放出超聲波，波的壓縮和稀疏作用使液體分子之間形成負(fù)壓相和過(guò)壓相，導(dǎo)致在液體分子間微小空穴的瞬間形成和消失。
參見(jiàn)附1為本發(fā)明示意2為本發(fā)明原理框圖在圖2原理框圖中電源、整流、功率震蕩、匹配四部分組成超聲波發(fā)生器的主機(jī)，其主機(jī)與換能器之間由導(dǎo)線連接。
實(shí)施例1超聲波功率對(duì)水防凍效果首先確定超聲波對(duì)水的輸出頻率為10-30KHZ，設(shè)定溫度為-0℃-40℃，將超聲波發(fā)生器主機(jī)安裝在液體容器的外表面；超聲波換能器放在液體容器內(nèi)，在由超聲波發(fā)生器主機(jī)將超聲波信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)匠暡〒Q能器上，然后再由換能器向液體釋放出超聲波。其結(jié)果見(jiàn)表 從表中看出超聲波功率越大，其防凍效果越好。
實(shí)施例2 超聲波頻率對(duì)水溶液防凍效果首先確定超聲波對(duì)水溶液的輸出功率0-100W，時(shí)間0.5-5小時(shí)，將超聲波發(fā)生器主機(jī)安裝在液體容器的外表面；超聲波換能器放在液體容器內(nèi)，在由超聲波發(fā)生器主機(jī)將超聲波信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)匠暡〒Q能器上，然后再由換能器向液體釋放出超聲波。其結(jié)果見(jiàn)表 從表中看出低頻率的超聲波要比高頻率的超聲波防凍效果好。
權(quán)利要求
1.一種超聲波防止液體凍結(jié)技術(shù)，是利用超聲波的空化作用，可有效地防止液體在低溫時(shí)凍結(jié)凝固，其特征在于首先確定超聲波功率和頻率，在由超聲波發(fā)生器主機(jī)將超聲波信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)匠暡〒Q能器上，然后再由換能器向液體釋放出超聲波，波的壓縮和稀疏作用使液體分子之間形成負(fù)壓相和過(guò)壓相，導(dǎo)致在液體分子間微小空穴的瞬間形成和消失。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波防止液體凍結(jié)技術(shù)，其特征在于將超聲波發(fā)生器主機(jī)安裝在液體容器的外表面；超聲波換能器放在液體容器內(nèi)即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超聲波防止液體凍結(jié)技術(shù),是利用了超聲波的“空化”作用,由超聲波發(fā)生器主機(jī)將超聲波信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)匠暡〒Q能器上,然后再由換能器向液體釋放出超聲波,波的壓縮和稀疏作用使液體分子之間形成負(fù)壓相和過(guò)壓相,導(dǎo)致在液體分子間微小空穴的瞬間形成和消失。采用該方法能有效的防止各種液體特別是易燃易爆液體在低溫時(shí)凍結(jié)。
文檔編號(hào)B06B1/02GK1304805SQ0013561
公開(kāi)日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月11日
發(fā)明者楊宏禮, 韓軍, 高慶生 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍69081部隊(duì)