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發(fā)布時(shí)間:2020-10-19 12:30  





超聲波在提取方面的應(yīng)用
超聲波在提取方面的應(yīng)用目前超聲波在提取方面的應(yīng)用已日益廣泛, 并且在中藥提取方面已經(jīng)工業(yè)化。我國傳統(tǒng)中藥的提取存在溶劑耗量大、萃取時(shí)間長、萃取溫度高、工藝路線長、萃取效率低等缺點(diǎn), 導(dǎo)致中藥產(chǎn)品中殘留溶劑含量高、有效成分含量低、質(zhì)量難以控制、藥l效不明顯等主要問題, 產(chǎn)品價(jià)格低,國際市場競爭力不強(qiáng), 極大地制約了我國中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。而超聲用于中藥的提取則能明顯地減少溶劑耗量、縮短萃取時(shí)間, 在較低的溫度下就可實(shí)現(xiàn)高的提取率, 而且不會(huì)破壞中藥中的有效成分,可廣泛用于中藥中皂苷、生l物堿、黃酮、蒽醌類、有機(jī)酸及多糖等成分的提取。超聲波由超聲空化引起的, 由變幅桿端部發(fā)出的強(qiáng)超聲波,激l活反應(yīng)容器內(nèi)液體中的空化氣泡在崩潰時(shí)伴隨發(fā)生沖擊波或射流作用于細(xì)胞壁并使其破l裂。目前超臨界CO2 萃取由于具有綠色無污染、溶劑殘留量少或沒有、產(chǎn)品有效成分不易失活、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),成為近年來研究的熱點(diǎn)。但同時(shí)該技術(shù)存在著萃取壓力較高、時(shí)間長、萃取率較低、夾帶劑用量大以及能耗高等缺點(diǎn),極大地限制了其工業(yè)化應(yīng)用。若將超聲應(yīng)用于超臨界流體萃取則可以明顯降低萃取系統(tǒng)的壓力和溫度,減少夾帶劑用量和縮短萃取時(shí)間, 而且萃取率也有明顯的提高。
超聲波換能器的應(yīng)用
超聲波馬達(dá)
超聲波馬達(dá)是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達(dá)定子處于超聲波頻率的振動(dòng), 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。超聲波馬達(dá)體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動(dòng), 無制動(dòng)機(jī)構(gòu), 無軸承機(jī)構(gòu), 這些優(yōu)點(diǎn)有益于裝置的小型化。超聲波馬達(dá)廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、激光、半導(dǎo)體微電子工藝、精密機(jī)械與儀器、機(jī)器人、醫(yī)學(xué)與生物工程領(lǐng)域。
超聲波清洗
超聲波清洗的機(jī)理是利用超聲波在清洗液中傳播時(shí)的空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng), 對(duì)清洗件上的污物產(chǎn)生的機(jī)械起剝落作用, 同時(shí)能促進(jìn)清洗液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 達(dá)到清洗物件的目的。超聲波清洗機(jī)所用的頻率根據(jù)清洗物的大小和目的可選用10~500 kHz, 一般多為20~50 kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面, 也有采用圓片振子的徑向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的。超聲波清洗在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用設(shè)備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機(jī)、食品、醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
超聲波換能器學(xué)科研究的方向概述
超聲波換能器也叫超聲波振子,是使用廣泛的能量轉(zhuǎn)換器件之一,作為能把高頻電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率再傳遞出去,而它自身消耗很少的一部分功率,廣泛應(yīng)用于超聲波清洗、焊接、美容、打孔、檢測等領(lǐng)域。
超聲波換能器學(xué)科研究的方向是,研究盡可能滿足工程實(shí)用要求的聲波阻抗、脈沖響應(yīng)、頻率響應(yīng)、阻抗匹配、聲學(xué)結(jié)構(gòu)、換能材料及振動(dòng)模式等特性,并設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)這些基本特性,達(dá)到電與聲之問的l佳轉(zhuǎn)換,其內(nèi)容涉及到物理,化學(xué)、光學(xué)等多個(gè)方面。
超聲波換能器在不同領(lǐng)域的使用要求
超聲波換能器為了滿足不同行業(yè)各種各樣的要求,往往需要從換能器的材料、形狀、結(jié)構(gòu)組成等方面加以考慮。此外,在檢測條件、對(duì)象及環(huán)境的需要下,對(duì)超聲波換能器也有相應(yīng)的特殊要求,如用于高溫、低溫環(huán)境,水下檢測等等。
因此,對(duì)材料而言,有諸如靈敏度、穩(wěn)定性、老化性等要求,要求機(jī)械品質(zhì)因素低一些,以免頻帶寬度不足導(dǎo)致波形畸變等等。對(duì)超聲波換能器的形狀結(jié)構(gòu)直至外殼材料與結(jié)構(gòu)、保護(hù)設(shè)施等等,也都要考慮技能滿足波型方面的要求,也要滿足檢測對(duì)象和使用環(huán)境等具體工作條件的要求。
總而言之,隨著超聲波換能器越來越多地被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)超聲波換能器性能的要求是多種多樣的,因此超聲波換能器的形式和種類也是多種多樣的,而且還在不斷創(chuàng)新與發(fā)展。
