⑴ 大功率超声棒的应用及特点
1. 大体积容量的清洗:超声波的清洗由于自身具备非常明显特点,目前已经广泛的应用到各个领域。大体积容量的超声波清洗近几年也逐渐开始流行,如大型机车的保养、大型零部件的清洗以及器件的批量清洗。
2. 防污除垢:热交换设备普遍存在的结垢问题,而防止管道结垢却是一个世界性难题。超声波防污除垢作为一种新型的防除垢方式已经被列入国家十二五规划当中。超声波防污垢的纯物理性特点使其很好做到了节能环保,同时良好防除垢效果使其得到广泛的欢迎。超声波防除垢目前已经被广泛应用于石油、化工、冶金、火电、空压机、空调系统等领域。
3. 中药萃取:中药成分的提取是制备中药的一个重要过程,能够更加快速有效的提取药材中的成分一直是人们努力的目标。传统提取过程是通过不断加温搅拌的方式进行的,不但提取时间长,而且效率低、药材浪费严重。采用超声波进行中药萃取不但可以大大的增加萃取速率、降低萃取时的温度、而且成分的萃取率也可以有效的提升。
4. 污水处理:随着城市污水和工业污水的增加,污水处理的量在成倍的增加,如果更有效快捷的进行污水处理成了人们普遍关心的问题。大功率的超声波辐射对于富含有机物的污水处理效果非常明显。超声波的空化效应和活化效应可以有效的降解水体中的有机大分子物质,使其变成无毒无害的小分子物质,从而改善水质。
污泥处理:超声波污泥处理是污泥处理领域的一次革新,污泥当中富含有机物,很容易造成水质的下降,利用超声波对污泥进行处理可以有效的减小污泥中有机物含量,生产出沼气,同时减少污泥的体积。超声波污泥处理主要利用了超声波的空化效应和活化效应。
⑵ 什么样的装置可以做超声波振动源可以得到超声波
超声波振动筛又称超声波旋振筛,是将超声波发生器与振动筛结合在一起的新生产品,原理是将220V、50Hz或110V、60Hz的电能转换为18--40HKZ的高频电能,再用装在筛框上的超音波振子头将高频电能转换为机械能,使筛面产生肉眼看不到的超音速的振动,使超微细粉体接受巨大的超声加速度,使筛面上的物料始终保持悬浮状态,从而抑制粘附、摩擦、平降、楔入等堵网因素,进而达到高效筛分和清网的目的,使超微细粉筛分成为易事。特别适合高品质、精细粉体的用户使用。
超声波振动筛在行业中的应用:
该机广泛适用于筛分细粉、微粉、超微粉、以及棒料和干、湿物料等。 ·化工行业:树脂、颜料、医药、油脂、灭火剂、橡胶、塑料等; ·磨料、玻璃、陶瓷行业:硅砂、氧化铝、研磨料、玻璃粉、耐火材料; ·食品行业:糖、盐、碱、味精、淀粉、奶粉、豆浆、酵母、果汁等; ·造纸行业:白土泥浆、黑白液、填料液、废液、草纸液、废水回收等; ·炼铁、矿业:石英砂、矿石、氧化钛、氧化锌等; ·机械行业:铸造砂、粉末冶金、电磁材料、铝粉、金属粉、合金等; ·其它:炭黑、轻钙、添加剂、珍珠粉等。
超声波旋振筛产品概述:
超声波旋振筛是将220V、50Hz或110V、60Hz电能转化为18KHz的高频电能,输入超声换能器,将其变成18KHz机械振动,从而达到高效筛分和清网的目的,使超微细粉筛分成为易事。该系统在传统的振动筛基础上在筛网上引入一个低振幅、高频率的超声振动波(机械波),以改善超微细粉体的筛分性能。特别适合高附加值精细粉体的用户使用。
超声波旋振筛工作原理
附加在筛网上的超声振动波(机械波),使超微细粉体接受巨大的超声加速度,从而抑制粘附、摩擦、平降、楔入等堵网因素,提高筛分效益和清网效益。超声波旋振筛特点
改善低密度粉在重力沉降中的平降(粉末与网口轻接触)、滑移效应,改善高密度金属在网口的滞留或楔入,改善带静电粉体的粘附效应,从而提高筛分效率和筛分质量。用筛分通过率表示,一般情况下比不加超声振动筛增加通过率50%—400% 。
⑴减少或不产生清网时间;
⑵不产生弹跳球等辅助物对粉体的污染;
⑶保持网口尺寸,稳定筛分精度;
⑷分解粘附物质,减少筛上物;
⑸减少筛分次数。
⑶ 超声波焊接应力消除设备/振动时效处理机JY-C20的原理有人知道吗
哈哈,专业人士来回答您,谢谢您的支持。
超声振动时效冲击枪JY-C20提高焊接接头抗疲劳性能的基本原理是这样滴:
超声冲击就是利用大功率的超声波设备之一个叫做夹心式压电陶瓷的元器件,它在加电后悔产生高频率的形变振动,也就是产生高频率的机械能,利用此机械能量就可以推动冲击工具以每秒二万次以上的频率冲击金属物体表面,由于超声波的高频、高效和聚焦下的大能量,使金属表层产生较大的压塑性变形;同时超声冲击波改变了原有的应力场,产生一定数值的压应力,去除了焊接过程中焊缝留下的残余预应力(这种焊接应力不除,破坏性可大了);使超声冲击部位得以强化。
高功率超声波数字式发生器通过电缆与设置在外壳内的超声波换能器连接,换能器的振动输出端部与变幅杆连接,变幅杆端部装有冲击针.纠正:此冲击针并非钢针,而是其他元素材料制成的高轻度耐用特殊针,哈哈。
超声波驱动电源将市电转换成高频高电压交流电流,输给超声波换能器。然后超声波换能器将输入的电能转换成机械能,即超声波,其表现形式是换能器在纵向作往复伸缩运动;伸缩运动的频率等同于驱动电源的交流电流频率,伸缩的位移量在十几微米左右。
变幅杆的作用一是将换能器的输出振幅放大,达到100微米以上,另一方面对冲击针施加冲击力,推动冲击针高速前冲。冲击针冲击工件后,能量向焊缝传递,以达到消除内应力的作用。
冲击头受工件的反作用后回弹,碰到高频振动的变幅杆后,再次受到激发,又一次高速度撞向焊缝,如此反复多次,完成冲击作业。
超声波焊接应力消除时效冲击枪特点:
1.功率高,冲击效果好;
2.可靠性高,使用寿命长;
3.重量轻,便携,操作非常方便;
4.设计精良,使用面广;
5.显着节能,降低费用。
超声波焊接应力时效冲击枪功效:
1、 使金属焊缝的表面层内的残余拉伸应力变为压应力,从而大幅提高金属结构的疲劳寿命。
2、 改变表面层内的金属晶粒结构,使之产生塑性变形层,从而使金属表面层的强度和硬度都有显着的提高。
3、 改善焊趾的几何形状,降低应力集中。
4、 改变焊接应力场,明显减少焊接变形,提高工件的尺寸稳定性。
超声波焊接应力时效冲击枪应用领域:
对焊接处的稳定性和强度方面要求较严格的行业。
如:桥梁,电力;造船;压力容器,钢结构等行业的金属焊接处理
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祝学业有成,工作顺利。
⑷ 超声波切割原理是什么
通过超声波的作用使磨轮刀片在半径方向上产生瞬间的伸缩式振动,就能在极短的时间内,使磨粒与加工物之间在高加速度状态下反复进行碰撞。其结果是一边使加工物表面产生微小的破碎层,一边对其进行加工,因此能大幅度地降低磨轮刀片的加工负荷。另外,由于超声波的振动,致使磨轮刀片与加工物之间产生间隙,从而大大改善了磨粒的冷却效果,并且通过防止磨粒钝化及气孔堵塞等现象的发生,就能够提高加工物的加工质量,并延长磨轮刀片的使用寿命。
⑸ 什么是超声切削
超声切削,是使刀具以一定的超声频率、沿切削方向高速振动的一种特种切削技术。简单的说就是用超声换能器的动能,达到切屑的目的。
⑹ 高温高压下各种岩石的超声波速
徐济安
(中央研究院地球科学研究所,台北11529)
谢鸿森张月明
(中国科学院地球化学研究所,贵阳550002)
摘要本文回顾了最近在高温高压条件下超声波速测量方面的进展。通过使用脉冲透射技术,测定了各种岩石在高温(至1500℃)、高压(至5.5GPa)条件下的纵波波速(Vp)。根据实验结果,对于无裂隙的样品,观察到的纵波波速在初试压缩时将大幅度减小。这种效应随着压力的增加而逐渐减弱,最终在2.5GPa以上完全消失。而在常温常压条件下,无微裂隙玄武岩样品的Vp是6.856km/s,大大高于一般手册中承认的有裂隙玄武岩6.044km/s的Vp值。这样我们相信以前测试过的玄武岩大多数存在微裂隙。在高温高压模拟实验中,当温度达到某个特别值θx时,岩石将出现某种形式的软化现象,值得注意的是θx与玻璃样品的转化温度θg有关,因此岩石在高温阶段的表现近似于玻璃。另外,高于3.5GPa和500℃时,玄武岩转化为榴辉岩,这可代表了俯冲带和地球深部地幔的主要过程。
关键词超声波速高压高温玄武岩榴辉岩
1引言
各种地球物质在高温高压条件下的超声波速信息对理解地幔、地核的结构和状态以及低速带和地球内部其它不连续界面的性质都是很有意义的。这种信息是各种深部地质灾害机制研究的实验基础。最近,专门针对研究上地幔岩石圈与软流层所需要的压力(6.5GPa)和温度(1500℃以上)的实验系统已经建立起来[1]。在实验测量中,我们发现:
(1)由于观察到的波速依赖于样品中存在的微裂隙,因而波速不是样品的本征参数。然而,对于所有的测试样品,压力超过2.5GPa时这些微裂隙将闭合并且对波速的影响也将同时消失,这样可以认为2.5GPa以上观察到的波速代表了高压下的实际波速;
(2)软化温度(以θx表示)存在于所有测试的玻璃和晶体物质中,它与玻璃物质的应变点Ts有关。晶体物质软化的物理机制仍然不很清楚。
(3)在所有测试的样品中软化温度θx与微裂隙无关,仅与温度源有关。
本文中对各种岩石在高温高压条件下(压力≈5.5GPa,温度≈1500℃)获得的最新结果进行了讨论。
2实验
实验工作是在中国科学院地球化学研究所的YJ-3000吨压力机的高温高压腔体中进行的。实验细节已有详细的描述[1]。被测试的样品是叶蜡石、金伯利岩和玄武岩等各种岩石。岩石中各种物质有较均匀的分布,没有明显的微裂隙,这样在常温常压条件下观察到的纵波波速(Vp)0基本上是相同的(玄武岩)或有轻微的不同(金伯利岩),后者是出现在不同方向切割的样品中(其(Vp)0为6.055km/s±0.010km/s)。
图1实验装置图
实验装置如图1所示。样品为长度33mm、直径12mm的圆柱体,连同三层不锈钢加热片一起装入立方体叶蜡石块的样品腔中。超声振动由位于下顶砧背部的换能器(PZT1)产生,由安装于上顶砧背部的另一个换能器(PZT2)接收,声速就可由声波在样品中的走时决定。当顶砧挤压并且加热电流通过包在样品周围的不锈钢片时,在立方叶蜡石中就同时产生了高温高压的条件,尽管样品的温度分布并不均匀,但由于温度的分布有较好的对称性,可以进行超声波速的测量。沿样品的z方向,可以在样品的中央达到最高温度,用θmax表示,它可以由加热的电功率计算出来。温度的误差大约在5~20℃范围。压力精度在0.2GPa之内,声速的误差小于6%,这主要是由于上下顶砧在不同温压条件下波速和长度的改变引起的。
2.1高压下纵波波速Vp
在超声测量中观察到一个异常现象,该现象发生在玻璃样品压缩的初始阶段<0.5GPa)。施压后声速Vp突然大幅降低(比致密玻璃的始波速(Vp)0降低很多),这个反常表现是由于初始压缩阶段非静水压条件引起的微裂隙产生的,事实上,我们也注意到样品中的声发射[1]。同样的结果在金伯利岩中也发现了,如图2。显然,初始波速(Vp)0可以由2.5GPa以下的数据外推到常压下而获得。
玄武岩的一个不同情况如图3所示。如上所述,没有微裂隙的玄武岩样品(Vp)0的期望值为6.856km/s(由>2.5GPa的数据外推),但加压开始测到的(Vp)0大约为6.055km/s。这样,我们认为原始样品中存在大量的微裂隙,正如所期望的,这些微裂隙在2.5GPa左右闭合。显然,样品不同程度的微裂隙可以引起10%的波速差异。
图3中的方点是用脉冲透射法在室温、压力低于0.2GPa的条件下取得的,加压与卸压过程中都保持了静水压力条件[2]。在这种环境下,加压过程中不应有新的微裂隙产生。纵波波速与压力的相关性(dVp/dp)甚至比静水压条件下测到的值还大。这个结果同样给出了这样的一个结论:原始的玄武岩中存在大量的微裂隙,并随着加压过程而减少。这种样品中波速在初始压缩过程中的变化是由双重效应引起的:①实际的压缩;②微裂隙的闭合。这样,由于后一种效应在压力大于2.5GPa时将消失,压力的相关性(dVp/dp)将显得特别的大。
图2金伯利岩纵波波速Vp/(Vp)0作为压力的函数
直线是当前研究中大于2.5GPa下实验数据的拟合线
图3室温条件下玄武岩不同压力下的纵波波速
大小实心方块数据点是静水压条件下获得的(加压及卸压),该条件下观察到的波速高于非静水压条件下的值
大多数报道的玄武岩的纵波波速低于6.0km/s[3],因而,我们认为绝大多数测试过的玄武岩包含有微裂隙,所测波速不能代表它们在地球深部的实际波速。
2.2高压下的Vp-θmax的关系
(1)软化现象在岩石的波速与温度的关系中,通常的表现如图4所示,对于所有的玄武岩包括叶蜡石和金伯利岩[1]低于3GPa的实验中,在软化温度θx时都有软化现象发生。软化温度θx是随压力条件改变。实验完成后,Vp值又返回到它的初始值(或略低)。这种软化现象可能存在于所有的地球物质中,这样,它为地幔的低速带提供了一个可能的解释。
(2)玄武岩中的相变另一种Vp与θmax的关系如图5所示。在高于3.5GPa的不同压力条件下,波速在400~600℃以上有一个明显的增加,并且实验之后Vp不返回到它们的初始值,而是略高一些。由于2.5GPa以上所有的微裂隙均已闭合,因而这个增加不是由于微裂隙效应引起的。实验之后,玄武岩中的蛇纹石消失而产生石榴子石,因而我们认为这种表现是由于玄武岩向榴辉岩的转变产生的。
榴辉岩的结构较玄武岩更为致密,具有更高的波速值。在实验之后由于榴辉岩的形成,(Vp)0返回到一个较初始值高的波速值。如果继续加热,则Vp与θmax的关系与通常的情况相似,观察到的θx即是榴辉岩在各种压力条件下的软化温度。
图4低于3.0GPa的各压力条件下,纵波波速与温度的关系
对金伯利岩和叶蜡石,类似的实验曲线也可以得到[1]
图5高于3.5GPa各压力下纵波波速与温度的关系
波速的增加对应于玄武岩向榴辉岩的转变。转变后,各压力条件下的样品都降温至250℃,再加到高温,这些过程中的波速由本图中空心方块所示,可以见到与图4中类似的Vp模式,它们是对应于榴辉岩的曲线
3结论
因为玄武岩向榴辉岩的转变是低速带和地幔的主要过程,这种转变也为深源地震提供了一个可能的成因机制。这个转变的详细研究对地球科学将是非常有意义的。如果知道样品中水的影响,那将是很有意义的。脱水作用是否在这个转变中起了作用,这些都将是我们未来工作的重点。
致谢衷心感谢中国科学院地球化学研究所的许祖鸣先生在编辑上的帮助以及实验过程中中国科学院地球化学研究所和台北中央研究院地球科学研究所的支持,并感谢国家自然科学基金委员会和台湾国科会的资助(资助号NSC-84-0202-001-015)。
参考文献
[1]Xu.J,Zhang.Y,Hou.W,Xu.H,et al..Ultrasonic wave speed measurements at high-temperature and high-pressure for window-glass,pyrophyllite and kimberlite up to 1400℃and 5.5GPa.High-Temp.and High-Pres.,1994,26:375~384.
[2]Xie.H,Zhang.Y,Hou.W,et al..Proceedings of the International Conference and 3rd Sino-French Symposium on Active Collision in Taiwan.Edited by S.Chien.Taipei,Taiwan University Press,1995,301~307.
[3]N.I.Christensen.Seismic Velocities.In:Practical handbook of physical properties of rocks and minerals.Ed.by R.S.Carmichael.Inc.,Boca Raton,CRC Press,1989,429~546.