專利名稱：直插式高溫超聲處理器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于超聲波應用技術，特別是涉及一種直插式高溫超聲處理器。
背景技術：
現(xiàn)用于化學反應、萃取、細胞破壁的直插式超聲波處理器，只能處理低溫體系，而且由于換能器在將電能轉變成聲能產生熱量，會通過變幅桿將被處理的體系加熱，并使其溫度升高；在處理高溫體系，例如金屬冶煉時，體系高溫會通過變幅桿使換能器溫度過高而無法工作。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術應用的缺點，提供一種在超聲換能器變幅桿上加裝恒溫裝置，使超聲波換能器的功能頭在一個較小的溫度變化區(qū)間內工作，以強勁的連續(xù)性的超聲功能場直接作用體系的直插式高溫超聲處理器。
直插式高溫超聲處理器，包括超聲波發(fā)生器和超聲波換能器電，兩者通過信號引導線相連，其特征在于所述的超聲波換能器的變幅桿的長度為1/2到3.5波長；在變幅桿上安裝有一個或兩個以上以串聯(lián)方式相連的恒溫裝置；恒溫裝置由高傳熱材料組成，套在所述變幅桿的外面，且分別在位于恒溫裝置兩端處開設有進出冷卻介質孔。
使用時，選用合適的冷卻介質，開啟超聲發(fā)射器，在令換能器產生的超聲波通過變幅桿產生超聲空化從而發(fā)揮作用。較優(yōu)選的冷卻介質為風冷、液體冷或者兩者組合。
超聲波換能器頻率的(15～135KHz)的超聲波換能器。
超聲波換能器的功率可調(5～100％)?？偣β室晫嶋H需要在75～1500w范圍內選擇。
聲能譜密度和功率譜密度可以是正弦波、矩型波、振動幅度2～15kHz。也可以是階躍波。
超聲換能器材質選用標準是，要能令其既適應于超聲的匹配良性強勁連續(xù)性地穩(wěn)定產生，又要具有足夠高低溫的穩(wěn)定性，主要是指摻入液質的換能器金屬，其表面的組成微粒不合因為長時間連續(xù)超聲而被擊落溶入到被作用物料中。
本實用新型具有如下功能(1)強化高低溫的聲空化作用；(2)促進高低溫的萃取和化學反應；(3)高低溫的脫氣等。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1穩(wěn)定性好；2適用范圍寬；3操作簡單、方便；4加工簡單；5低溫處理體系中不會因超聲波換能器所產生的熱量而使體系溫度升高；6在處理高溫體系時，體系高溫不會通過變幅桿使換能器溫度過高而無法工作；
圖1是本實用新型的結構示意圖；1超聲波發(fā)生器；2超聲波換能器；3變幅桿；4恒溫裝置；5通氣孔；6容器；7信號線圖2是本實用新型的超聲波換能器變幅桿上安裝恒溫裝置的結構示意圖。
3變幅桿；4恒溫裝置；5通氣孔具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
本實用新型的結構示意圖如附圖1所示，由超聲波發(fā)生器1和超聲波換能器2通過信號線7電連接組成，所述的超聲波換能器2的變幅桿3上安裝有恒溫裝置4。所述的恒溫裝置4由耐熱材料組成，套在所述變幅桿的外面，且分別在位于恒溫裝置兩端處開設有通氣孔5。冷卻介質從通氣孔5通過，起到降溫功能，使超聲波換能器2的變幅桿工作在一個較小的溫度變化區(qū)間里。
工作時，所需處理的物料盛放在容器6里，開啟超聲波發(fā)生器1電源開關后產生的超聲波由信號線7傳至安裝在容器6中的超聲波換能器2上，通過超聲波換能器2的變幅桿3產生超聲空化從而發(fā)揮作用實現(xiàn)的。
超聲波換能器2的變幅桿3上安裝有恒溫裝置4，其結構示意圖如附圖2所示。恒溫裝置4由耐熱材料組成，套在變幅桿3的外面，且分別在位于變幅桿3兩端處開設有通氣孔5。冷卻介質從通氣孔5通過，起到降溫功能，使超聲波換能器2的變幅桿3工作在一個較小的溫度變化區(qū)間里。
實施例1將玉米粉15g與乙醇900m1混合好，選用超聲波變幅桿長度為1/2波長，頻率為25kHz、功率1500W。冷卻介質選用20-25℃的水，工作25分鐘，抽取玉米醇溶蛋白、玉米黃色素。未用冷卻水，20分鐘后，溶液溫度達到85℃，玉米醇溶蛋白變性、玉米黃色素分解。使用冷卻水，25分鐘后，溶液溫度低于37℃，玉米黃色素，醇溶蛋白抽出完全。
實施例2將黃銅升溫到熔化，使用1.5波長，頻率為20kHz、功率為500W，冷卻介質1級為空氣，2級為水。體系物料溫度為1000-1200℃，處理器可在物料中處理10-25分鐘，未使用冷卻劑，超聲3分鐘后無法工作，7分鐘后保險絲燒毀。
實施例3將不銹鋼升溫熔化，體系物料溫度為1700℃-2000℃，頻率為48kHz，功率為3500W，變幅桿為3波長，1級為空氣，2級為水，3級使用冰鹽水體系，每次處理30秒，除去氣泡，未使用10秒停機。
權利要求1.一種直插式高溫超聲處理器，由超聲波發(fā)生器與超聲波換能器電構成，兩者通過信號引導線相連，其特征在于所述的超聲波換能器的變幅桿的長度為1/2～3.5波長；超聲波換能器的變幅桿外套有一個或兩個以上以串聯(lián)方式相連的恒溫裝置；恒溫裝置兩端設冷卻介質進出孔。
2.根據權利要求1所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于冷卻方式為風冷、液體冷或者兩者組合。
3.根據權利要求1或2所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的頻率為15～135KHz。
4.根據權利要求1或2所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的功率為100～1500w。
5.根據權利要求3所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的功率為100～1500w。
6.根據權利要求1或2所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的聲能譜密度和功率譜密度可以是振動幅度為2～15kHz的正弦波、矩型波或階躍波。
7.根據權利要求3所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的聲能譜密度和功率譜密度可以是振動幅度為2～15kHz的正弦波、矩型波或階躍波。
8.根據權利要求4所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的聲能譜密度和功率譜密度可以是振動幅度為2～15kHz的正弦波、矩型波或階躍波。
9.根據權利要求5所述的直插式高溫超聲處理器，其特征在于超聲波換能器的聲能譜密度和功率譜密度可以是振動幅度為2～15kHz的正弦波、矩型波或階躍波。
專利摘要本實用新型公開了一種直插式高溫超聲處理器。本實用新型的直插式超聲處理器，由超聲波發(fā)生器與超聲波換能器電構成，兩者通過信號引導線相連，其特征在于所述的超聲波換能器的變幅桿的長度為1/2～3.5波長；超聲波換能器的變幅桿外套有一個或兩個以上以串聯(lián)方式相連的恒溫裝置；恒溫裝置兩端設冷卻介質進出孔。本實用新型具有穩(wěn)定性好、適用范圍寬、操作簡單、方便、加工簡單等優(yōu)點。
文檔編號B06B3/00GK2776571SQ20042010284
公開日2006年5月3日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權日2004年12月22日
發(fā)明者葉君, 熊犍, 嚴卓晟 申請人:華南理工大學