一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置，主要包括傳感控制裝置和雙激精控振蕩發(fā)生裝置；所述的傳感控制裝置包括控制模塊、電磁控制閥門、水壓檢測儀、振蕩頻率檢測儀、信號連接線；所述的雙激振蕩發(fā)生裝置包括輸水管道、高壓水泵、收縮管、超聲波發(fā)生器、密封圈、密封塞、第一振蕩腔室、連接套筒、第二振蕩腔室；清洗過程如下：將裝置連接在輸水管道上，先檢測腔內(nèi)水流的振蕩頻率和水壓，將參數(shù)反饋給控制模塊，控制模塊根據(jù)反饋信息調(diào)節(jié)兩個腔室內(nèi)的超聲波發(fā)生器和電磁控制閥門，使出水口水流滿足清洗要求，進行清洗，實現(xiàn)清洗全自動化。本發(fā)明方法和裝置與現(xiàn)有方法相比，具有結(jié)構(gòu)靈活，方便快捷，清潔環(huán)保，效率高的優(yōu)點。
【專利說明】
一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及自激振蕩脈沖射流和超聲波振蕩領(lǐng)域，具體而言涉及一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當前海洋、航空航天、電子信息新興產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，高新裝備在使用中表面復雜粘附物高效分離問題日益凸顯，例如大型海洋工程結(jié)構(gòu)物表面附生物、機場跑道表面有機融合物、精密電子器件油污微塵等都對裝備的工作效率及安全產(chǎn)生重要影響。這些復雜粘附物由多種有機物、無機物乃至微生物構(gòu)成，并與工程表面發(fā)生復雜物理及化學作用，粘附機理復雜，粘附作用十分巨大，目前對此類粘附物清洗與分離缺乏有效手段，處理方法存在效率低下、可靠性差、環(huán)境污染大等問題。復雜表面粘附物高效分離已成為制約新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，是目前亟待解決的研究課題。自激振蕩射流是近年發(fā)展的一種新型射流，振蕩射流的沖擊壓力是連續(xù)射流沖擊壓力的8.6-124倍。與普通水射流同等清洗效果的情況下，可使噴射壓力降低1-2個等級，可以極大地提高清洗效果，節(jié)省能耗并且不污染環(huán)境。但是目前自激振蕩射流主要是射流通過具有特殊結(jié)構(gòu)的振蕩腔依靠自激振蕩的方法產(chǎn)生，盡管這種方法具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等特點，但是自激空化產(chǎn)生條件苛刻，空化效果不穩(wěn)定，空化發(fā)生率難以得到保證，而且可調(diào)性及適應性不高，難以針對不同類型粘附物進行可調(diào)操作。本發(fā)明在自激振蕩基礎(chǔ)上，利用超聲波激勵引導、控制自激空化射流產(chǎn)生，并通過調(diào)節(jié)超聲波頻率、強度來控制空化頻率及強度，實現(xiàn)對振蕩射流的精確控制，進而高效實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保清洗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置，主要包括傳感控制裝置和雙激精控振蕩發(fā)生裝置;所述的傳感控制裝置包括控制模塊、電磁控制閥門、水壓檢測儀、振蕩頻率檢測儀、信號連接線;所述的雙激振蕩發(fā)生裝置包括輸水管道、高壓水栗、收縮管、超聲波發(fā)生器、密封圈、密封塞、第一振蕩腔室、連接套筒、第二振蕩腔室;將雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器裝置連接在輸水管道上，水流經(jīng)高壓水栗處理后得到高壓水射流，控制模塊根據(jù)清洗需求，適量打開控制電磁控制閥門，高壓水射流進入收縮管內(nèi)，經(jīng)收縮管進入第一振蕩腔室內(nèi)，射流與第一振蕩腔室內(nèi)壁發(fā)生不規(guī)則碰撞，形成高壓振蕩脈沖射流;控制模塊根據(jù)需要啟動超聲波發(fā)生器并對其頻率進行調(diào)節(jié)，超聲波的振蕩作用使第一振蕩腔室內(nèi)的射流振蕩頻率提高并讓射流內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡，形成高頻率振蕩的空化振蕩脈沖射流，射流經(jīng)過連接套筒筒進入第二振蕩腔室，射流與第二振蕩腔室內(nèi)壁發(fā)生不規(guī)則碰撞，再次振蕩，第一和第二腔室內(nèi)的振蕩頻率檢測儀和水壓檢測儀實時監(jiān)測振蕩腔室內(nèi)射流的振蕩頻率和射流水壓并反饋給控制模塊，控制模塊根據(jù)具體清洗要求和振蕩頻率檢測儀、水壓檢測儀的反饋信息來精細調(diào)節(jié)第二振蕩腔室的超聲波發(fā)生器，使經(jīng)過超聲波振蕩作用后的空化振蕩脈沖射流滿足具體清洗要求，并從第二振蕩腔室的出口射出，進行清洗。
[0005]本發(fā)明有以下設(shè)計特點:
[0006]1.本發(fā)明輸水管道閥門采用電磁控制閥門，輸水管道在與振蕩腔室連接處采用收縮管，收縮管對射流的收縮作用大大增強了射流水壓，使射流更充分地與振蕩腔室內(nèi)壁碰撞；
[0007]2.本發(fā)明在傳統(tǒng)的振蕩噴嘴結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加上了超聲波發(fā)生器，超聲波振蕩作用既提高了振蕩腔室內(nèi)射流的振蕩頻率，又產(chǎn)生的空化效應，使射流變成空化振蕩脈沖射流，大大提高了射流的清洗效率；
[0008]3.本發(fā)明采取了雙振蕩腔室自由套接的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同的清洗要求，靈活控制，可單振蕩腔室作用，也可采用雙振蕩腔室作用，雙振蕩腔室的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了射流的精細控制；
[0009]4.本發(fā)明中兩個振蕩腔室之間用階梯形套筒連接，階梯形套筒每層間采取螺紋連接，每層套筒可根據(jù)清洗要求任意組合，階梯形連接套筒不僅起到連接兩個振蕩腔室的作用，射流在與套筒內(nèi)壁碰撞也增強了射流的振蕩頻率；
[0010]5.本發(fā)明振蕩腔室中安放了振蕩頻率檢測儀和水壓檢測儀，實時監(jiān)測射流狀態(tài)并將信息反饋給控制模塊；
[0011]6.本發(fā)明在檢測儀和超聲波發(fā)生器處設(shè)有密封圈和密封塞，密封圈起到防水的作用，密封塞起到封閉振蕩腔室和安裝檢測儀和超聲波發(fā)生器的作用；
[0012]7.本發(fā)明的第一和第二振蕩腔室入水口管道直徑和出水口管道直徑之比都為
0.5ο
[0013]8.本發(fā)明設(shè)有控制模塊，超聲波發(fā)生器、振蕩頻率檢測儀、水壓檢測儀、電磁控制閥門都與控制模塊相連接，控制模塊根據(jù)清洗要求控制電磁控制閥門和超聲波發(fā)生器的開關(guān)、大小，振蕩頻率檢測儀和水壓檢測儀將檢測到的射流狀態(tài)反饋給控制模塊，控制模塊結(jié)合射流狀態(tài)信息和具體清洗要求自主調(diào)節(jié)清洗參數(shù)，實現(xiàn)了射流的精細控制以及清洗過程的自動化。
[0014]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]1.本發(fā)明在傳統(tǒng)的振蕩噴嘴結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加了超聲波發(fā)生器，超聲波振蕩作用既提高了振蕩腔室內(nèi)射流的振蕩頻率，又產(chǎn)生的空化效應，使射流變成空化振蕩脈沖射流，大大提高了射流的清洗效率；
[0016]2.本發(fā)明設(shè)計了雙腔室套接結(jié)構(gòu)，在保證了可拆卸靈活性的基礎(chǔ)上，又可實現(xiàn)了射流的精細控制，滿足了不同清洗環(huán)境的需要；
[0017]3.本發(fā)明在振蕩腔室內(nèi)設(shè)置了振蕩頻率檢測儀、水壓檢測儀，實時檢測射流狀態(tài)并將信息反饋給控制模塊，控制模塊通過傳感器反饋來的信號來調(diào)節(jié)自主清洗參數(shù)，實現(xiàn)了射流的精細控制以及清洗過程的自動化。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為振蕩腔室超聲波發(fā)生器分布圖。
[0020]圖中I為控制模塊，2為輸水管道，3為電磁控制閥門，4為收縮管，5為超聲波發(fā)生器，6為振蕩頻率檢測儀，7為第一振蕩腔，8為水壓檢測儀，9為連接套筒，10為第二振蕩腔，11為信號連接線，12為密封圈，13為密封塞。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0022]參見圖1-2，一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置，主要包括傳感控制裝置和雙激精控振蕩發(fā)生裝置;所述的傳感控制裝置包括控制模塊1、電磁控制閥門3、水壓檢測儀8、振蕩頻率檢測儀6、信號連接線11;所述的雙激振蕩發(fā)生裝置包括輸水管道2、高壓水栗、收縮管4、超聲波發(fā)生器5、密封圈12、密封塞13、第一振蕩腔室7、連接套筒9、第二振蕩腔室10;清洗過程如下:將雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器裝置連接在輸水管道上，水流經(jīng)高壓水栗處理后得到高壓水射流，控制模塊根據(jù)清洗需求，適量打開控制電磁控制閥門，高壓水射流進入收縮管內(nèi)，經(jīng)收縮管進入第一振蕩腔室內(nèi)，射流與第一振蕩腔室內(nèi)壁發(fā)生不規(guī)則碰撞，形成高壓振蕩脈沖射流;控制模塊根據(jù)需要啟動超聲波發(fā)生器并對其頻率進行調(diào)節(jié)，超聲波的振蕩作用使第一振蕩腔室內(nèi)的射流振蕩頻率提高并讓射流內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡，形成高頻率振蕩的空化振蕩脈沖射流，射流經(jīng)過連接套筒筒進入第二振蕩腔室，射流與第二振蕩腔室內(nèi)壁發(fā)生不規(guī)則碰撞，再次振蕩，第一和第二腔室內(nèi)的振蕩頻率檢測儀和水壓檢測儀實時監(jiān)測振蕩腔室內(nèi)射流的振蕩頻率和射流水壓并反饋給控制模塊，控制模塊根據(jù)具體清洗要求和振蕩頻率檢測儀、水壓檢測儀的反饋信息來精細調(diào)節(jié)第二振蕩腔室的超聲波發(fā)生器，使經(jīng)過超聲波振蕩作用后的空化振蕩脈沖射流滿足具體清洗要求，并從第二振蕩腔室的出口射出，進行清洗。
[0023]以上所述為本發(fā)明的較佳實施案例，并不用以限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精神和范圍和前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及同等物界定。
【主權(quán)項】
1.一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置，主要包括傳感控制裝置和雙激精控振蕩發(fā)生裝置;所述的傳感控制裝置包括控制模塊、電磁控制閥門、水壓檢測儀、振蕩頻率檢測儀、信號連接線;所述的雙激振蕩發(fā)生裝置包括輸水管道、高壓水栗、收縮管、超聲波發(fā)生器、密封圈、密封塞、第一振蕩腔室、連接套筒、第二振蕩腔室，其特征在于: a.所述的輸水管道閥門采用電磁控制閥門，輸水管道在與振蕩腔室連接處采用收縮管，收縮管對射流的收縮作用大大增強了射流水壓，使射流更充分地與振蕩腔室內(nèi)壁碰撞； b.所述的振蕩腔室內(nèi)在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上加上了超聲波發(fā)生器，超聲波振蕩作用既提高了振蕩腔室內(nèi)射流的振蕩頻率，又產(chǎn)生的空化效應，使射流變成空化振蕩脈沖射流，大大提高了射流的清洗效率； c.所述的振蕩腔室采取了雙振蕩腔室自由套接的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同的清洗要求，靈活控制，可單振蕩腔室作用，也可采用雙振蕩腔室作用，雙振蕩腔室的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了射流的精細控制； d.所述的連接套筒采用階梯形套筒組合而成，階梯形套筒每層間采取螺紋連接，每層套筒可根據(jù)清洗要求任意組合，階梯形連接套筒不僅起到連接兩個振蕩腔室的作用，射流在與套筒內(nèi)壁碰撞也增強了射流的振蕩頻率； e.所述的雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器裝置中設(shè)有控制模塊，超聲波發(fā)生器、振蕩頻率檢測儀、水壓檢測儀、電磁控制閥門都與控制模塊相連接，控制模塊根據(jù)清洗要求控制電磁控制閥門和超聲波發(fā)生器的開關(guān)、大小;所述的振蕩頻率檢測儀和水壓檢測儀實時檢測振蕩腔室內(nèi)射流的振蕩頻率和水壓狀況，振蕩頻率檢測儀和水壓檢測儀上都裝有傳感器，可以將檢測到的射流狀態(tài)反饋給控制模塊，控制模塊結(jié)合射流狀態(tài)信息和具體清洗要求自主調(diào)節(jié)清洗參數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求書I中所述的一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置，其特征在于檢測儀和超聲波發(fā)生器處設(shè)有密封圈和密封塞。3.根據(jù)權(quán)利要求書I中所述的一種雙激精控振蕩脈沖射流發(fā)生器的方法和裝置，其特征在于第一和第二振蕩腔室入水口管道直徑和出水口管道直徑之比都為0.5。
【文檔編號】B08B3/12GK106000676SQ201610584323
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發(fā)明人】楊曉峰, 周鑫, 李陽, 劉燕, 朱孟禹
【申請人】中國礦業(yè)大學(北京)