【摘 要】
：
设计和研发了一种基于双频超声的蔬果农残清洗机,该清洗机能够有效剥离蔬果表面农药残留,用户可根据被清洗蔬果的种类进行80kHz、160kHz频率超声波的切换,超声波发生器采用框架式四周悬吊压电陶瓷晶片的方法.声场测量和清洗效果实验表明,该清洗机能够在水池中产生均匀的声场,清洗10分钟后生菜表面毒死蜱去除率达80％以上.该清洗机适用于家庭厨用水池,设备安装改造成本低,适合推广应用.
【机 构】
：
江苏省输配电装备技术重点实验室并常州市传感网与环境感知重点实验室,河海大学,常州 213022;江苏省“世界水谷”与水生态文明协同创新中心,南京 211100
论文部分内容阅读
设计和研发了一种基于双频超声的蔬果农残清洗机,该清洗机能够有效剥离蔬果表面农药残留,用户可根据被清洗蔬果的种类进行80kHz、160kHz频率超声波的切换,超声波发生器采用框架式四周悬吊压电陶瓷晶片的方法.声场测量和清洗效果实验表明,该清洗机能够在水池中产生均匀的声场,清洗10分钟后生菜表面毒死蜱去除率达80％以上.该清洗机适用于家庭厨用水池,设备安装改造成本低,适合推广应用.
其他文献
本文从声波叠加原理出发,依据不相干波的叠加原理分析了矩形声场的分布,应用MATLAB软件分别对单频正弦信号和窄带信号激励下矩形槽内声场进行模拟和分析,结果表明:窄带信号下的声场的均匀性优于单频时的声场,且声场更均匀;同时验证了最佳带宽的存在,窄带信号在最佳带宽的信号激励下,能更好的改善声场的均匀性.
本文以水为工作介质,根据可压缩流体的Keller-Misksis模型和Bjerknes力的基本理论,利用气泡的动力学方程和气泡间次级Bjerknes 力的表达式,通过数值分析探讨了在声场作用下不同大小气泡间的相互作用力,以及气泡间距和声压幅值对气泡间相互作用力的影响.结果表明:半径相同的气泡在任意时刻相互作用力总表现为引力,而半径不同的气泡间的作用力随时间的变化引力和斥力交替出现.气泡间的作用力总
对径扭复合振动压电超声换能器进行了研究,该换能器由盘型压电陶瓷及环形金属盖板复合而成,其中,通过在环形盖板上沿周向均匀透开一定数量斜缝,实现了换能器径扭复合振动.依据机电类比原理,得到换能器的机电等效图及频率方程,并探讨了换能器一阶共振频率与缝斜角之间关系:换能器共振频率随着斜角增大而减小;理论分析与仿真及实验测试结果相一致.采用有限元仿真分析,得到换能器共振模态振型及质点振动的扭-径位移比,研究
本文在前人的基础上提出了一种多方指数随气泡壁速度变化的理论,并将此理论应用到空化单气泡动力学的R-P方程中.而后,利用数值计算得出绝热条件下及渐变多方指数修正后的R-P 方程的解,分别与实验结果进行比较后发现:修正后的R-P方程数值结果与实验数据拟合得很好,尤其在第一次膨胀闭合期,优于绝热条件下的R-P方程.
本文先利用等效电路法计算出了声子晶体型换能器匹配层的电导曲线和发射电压级响应曲线，得出了在同等条件下可以使换能器的频带宽度扩大一倍左右，同时利用声传输矩阵,计算了声子晶体型匹配层下的探头声波传输效果。对合理的匹配层材料特性和厚度, 可以使声能量透射系数接近于1。
本文基于夹心式压电换能器的等效电路模型,以换能器的结构尺寸参数为设计变量,以换能器的工作频率为状态控制变量,以换能器的有效机电耦合系数和前后振速比为优化目标函数,编制了换能器的优化设计分析程序,对换能器的结构尺寸进行了优化分析,探讨了尺寸参数对换能器的振动性能的影响特性.
传统的超声振动系统一般由换能器—变幅杆—工具系统组成,一套超声振动系统只能加工、处理一个对象.为实现一端输入多端输出,本文提出多端均匀输出的纵振动方向变换体,利用变换体输入、输出各杆端面的自由边界条件,以及各杆连接处振动质元的位移、力与转角连续条件,推导出了设计振动变换体的频率方程,计算结果与有限元法基本吻合.本文提出的纵振动转换体,对于需要大面积超声处理的技术应用,在提高生产效率的同时,也能降低
传统变幅杆能量沿轴线方向传播,有些应用场合需要改变纵振动传播方向,并有良好的振幅放大系数.本文提出了输出端为锥形的夹角型变幅杆,并利用有限元方法计算了其谐振频率和放大系数,计算结果与实验测试结果相符.
一百多年来,超声技术在众多领域中得到了广泛的应用.超声金属焊接是功率超声的一个重要应用领域.本文将对超声金属焊接设备中的重要组成部分——超声发生器进行介绍.对适用于压电陶瓷换能器的超声发生器,说明其工作原理、电路实现形式,以及控制方式和新的功能,并介绍了过往文献中的一些典型电路方案以及实际工业产品情况.
一种能够通过调整超声电源模块内部可预置电路的参数达到兼顾匹配不同频率(15KHz～60KHz 范围)、不同种类压电式超声换能器的宽频段数字集成化超声波通用型电源模块及其应用.