工業酸度計電極的超聲波清洗裝置的製作方法

2023-06-16 01:24:16 1

專利名稱：工業酸度計電極的超聲波清洗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業PH測量中的一種超聲波清洗裝置，特別是在製糖工業蔗汁PH測量中清除酸度計電極汙染和結垢的超聲波清洗裝置。
在工業在線PH測量中，酸計度電極在使用一段時間後，由於被測溶液中懸浮物、化學試劑、膠體、油汙或其它沉澱物的影響，電極會發生汙染和結垢，從而使酸度計的靈敏度和測量精度降低，甚至完全失效，因而需要採取措施對電極進清洗。一般做法可以把電極抽出用人工清洗，但工業在線測量中頻繁地人工清洗是不適宜的，目前較常用的方法是採取機械刷洗、射流清洗、超聲波清洗等自動清洗措施。這些方法各有其優缺點及其適應範圍，對於不同的被測介質，清洗效果往往差別很大。
亞硫酸法甘蔗糖廠澄清工序中，蔗汁PH值在線測量所碰到的酸度計玻璃電極汙染和結垢的消除，是一個較難解決的問題。由於蔗汁中的亞硫酸鈣很容易在電極上形成緻密的積垢，且結垢速度很快，所以採用機械刷洗和射流清洗方法都不能解決問題。利用超聲波連續清洗可以破壞結垢物在電極表面上結垢的條件，防止和清除電極上的積垢。然而，目前市場上已有的超聲波清洗電極的裝置，比如日本橫河北辰電機株式會社和上海雷磁儀器廠的產品，是由超聲頻電發生器和超聲清洗頭兩部分組成，利用超聲換能器把來自超聲頻電發生器的電能轉變成超聲振動的機械能，通過清洗頭髮出的超聲波對電極進行清洗。超聲清洗頭是把壓電陶瓷片或壓電換能器粘接在一個金屬製成的殼體內，使用時將清洗頭浸入到待測溶液中。這種結構由於聲強較低，只適用於結垢不嚴重的一般溶液。而對於甘蔗糖廠中結垢較嚴重的蔗汁，由於蔗汁中的甘蔗渣和懸浮物等固體雜質較多，超聲波的衰減較大。此外由於溶液的溫度高達80℃，壓電陶瓷元件長期處於熱的溶液中，隨著使用時間延長會降低換能器的性能，影響其穩定性。這些因素使得採用目前現有的超聲波清洗電極裝置，也不能解決製糖工業生產PH測量過程中玻璃電極防垢、除垢的問題。
本實用新型的目的在於提出一種由超聲頻電發生器、超聲換能器、變幅杆和冷卻套所組成的工業酸度計電極的超聲波清洗裝置，它不僅效率高，而且工作穩定，從而解決了現有技術所存在的問題。
為達到這一目的，本實用新型所採用的技術方案在於，它主要由超聲頻電發生器，超聲換能器、變幅杆和冷卻套所組成，在超聲換能器前端連接一根變幅杆，通過變幅杆的凹曲端面將超聲能量集中以提高聲強度，換能器與變幅杆用螺絲連接；在超聲換能器上裝一個冷卻套，利用流動液體冷卻換能器；超聲變幅杆浸入到待測溶液中，對準電極，並使電極靠近輻射面；在PH測量過程中，連續輻射超聲波，對電極進行清洗。
本實用新型由於採用了超聲換能器連接具有凹曲面發射端的變幅杆結構，所以能在輻射面上產生較大的聲強，增強了清洗效果。同時由於對換能器採取液體冷卻措施，消除了熱溶液以及換能器工作過程中自身發熱的影響，提高了換能器的工作效率和穩定性，使換能器能適應於長時間工作。另外由於換能器不是直接浸入在待測溶液中，且與變幅杆之間用螺絲連接，所以對於裝卸和維修極為方便。本裝置由於解決了結垢較嚴重的糖廠蔗汁在線PH測量中玻璃電極清洗的問題，因而對於清除化工、冶金和汙水處理等行業在線PH測量中電極的汙染和結垢也一樣有效。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
現在結合附圖來進一步說明本實用新型的一個較佳具體實施例，本實用新型主要包括有超聲頻電發生器1、電纜2、超聲換能器3、變幅杆4和冷卻套5，其中，產生超聲頻電信號的發生器1，它通過電纜2與超聲換能器3連接，超聲換能器將電能轉變為超聲振動的機械能，超聲波頻率在15-60KHz之間。變幅杆4通過螺絲與換能器連接。變幅杆輻射端面9既可以是平面，也可做成凹曲面，後一種方式清除電極側面結垢的效果更好。冷卻套5連接在換能器3的節面上，並採取密封防漏措施。冷卻液體分別從冷卻套上的進出孔6進入和流出，對換能器進行冷卻，保證換能器不受熱溶液的影響而能長期穩定工作。變幅杆4固定在酸度發送器7上。在進行在線PH測量時，從浸入到溶液中的變幅杆端面上連續輻射超聲波，通過溶液作用在電極8上，使電極表面得到清洗。
權利要求1.一種工業酸度計電極的超聲波清洗裝置，它主要包含有超聲頻電發生器、超聲換能器和變幅杆，其中，超聲頻電發生器通過電纜與超聲換能器連接，超聲換能器將電信號轉換為超聲振動的機械能，由變幅杆發射到被清洗的電極表面，其特徵在於它還包含有一個循環水冷卻套以及具有凹曲發射面的變幅杆，其中，變幅杆連接於超聲換能器前端，通過變幅杆的凹曲端面將超聲能量集中，並發射到被清洗的表面，換能器與變幅杆用螺絲連接，冷卻套連接在換能器的節面上，由流動液體冷卻換能器，以此構成本實用新型。
2.按照權利要求1所述的工業酸度計電極的超聲波清洗裝置，其特徵在於所說的凹曲發射面，它也可以是一平面。
3.按照權利要求1所說的工業酸度計電極的超聲波清洗裝置，其特徵在於所說的超聲波，其頻率是在15-60KHZ。
專利摘要本實用新型涉及製糖工業PH測量中的一種酸度計電極的超聲波清洗裝置，它主要由超聲頻電發生器、超聲換能器、具有凹曲面發射端的變幅杆和冷卻套所組成，它在清洗中能在變幅杆端面輻射較大的聲強，因此清洗效果好，同時由於具有冷卻措施，因而工作穩定性好，能用於結垢較嚴重的糖廠蔗汁在線PH測量中玻璃電極的防垢、除垢。本實用新型除對製糖工業外，對其它工業部門也具有實用性。
文檔編號B08B3/12GK2266467SQ96212399
公開日1997年11月5日 申請日期1996年6月12日 優先權日1996年6月12日
發明者方啟平, 顏忠餘, 何北星, 林仲茂, 崔工偉, 黃志剛, 郝衛平 申請人:中國科學院聲學研究所, 廣西壯族自治區第一工業建築設備安裝工程公司自動化分公司