專利名稱：工業(yè)酸度計電極的超聲波清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)PH測量中的一種超聲波清洗裝置，特別是在制糖工業(yè)蔗汁PH測量中清除酸度計電極污染和結(jié)垢的超聲波清洗裝置。
在工業(yè)在線PH測量中，酸計度電極在使用一段時間后，由于被測溶液中懸浮物、化學(xué)試劑、膠體、油污或其它沉淀物的影響，電極會發(fā)生污染和結(jié)垢，從而使酸度計的靈敏度和測量精度降低，甚至完全失效，因而需要采取措施對電極進(jìn)清洗。一般做法可以把電極抽出用人工清洗，但工業(yè)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采取機(jī)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(yōu)缺點及其適應(yīng)范圍，對于不同的被測介質(zhì)，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污染和結(jié)垢的消除，是一個較難解決的問題。由于蔗汁中的亞硫酸鈣很容易在電極上形成致密的積垢，且結(jié)垢速度很快，所以采用機(jī)械刷洗和射流清洗方法都不能解決問題。利用超聲波連續(xù)清洗可以破壞結(jié)垢物在電極表面上結(jié)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(jī)株式會社和上海雷磁儀器廠的產(chǎn)品，是由超聲頻電發(fā)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(fā)生器的電能轉(zhuǎn)變成超聲振動的機(jī)械能，通過清洗頭發(fā)出的超聲波對電極進(jìn)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制成的殼體內(nèi)，使用時將清洗頭浸入到待測溶液中。這種結(jié)構(gòu)由于聲強(qiáng)較低，只適用于結(jié)垢不嚴(yán)重的一般溶液。而對于甘蔗糖廠中結(jié)垢較嚴(yán)重的蔗汁，由于蔗汁中的甘蔗渣和懸浮物等固體雜質(zhì)較多，超聲波的衰減較大。此外由于溶液的溫度高達(dá)80℃，壓電陶瓷元件長期處于熱的溶液中，隨著使用時間延長會降低換能器的性能，影響其穩(wěn)定性。這些因素使得采用目前現(xiàn)有的超聲波清洗電極裝置，也不能解決制糖工業(yè)生產(chǎn)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于提出一種由超聲頻電發(fā)生器、超聲換能器、變幅桿和冷卻套所組成的工業(yè)酸度計電極的超聲波清洗裝置，它不僅效率高，而且工作穩(wěn)定，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
為達(dá)到這一目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案在于，它主要由超聲頻電發(fā)生器，超聲換能器、變幅桿和冷卻套所組成，在超聲換能器前端連接一根變幅桿，通過變幅桿的凹曲端面將超聲能量集中以提高聲強(qiáng)度，換能器與變幅桿用螺絲連接；在超聲換能器上裝一個冷卻套，利用流動液體冷卻換能器；超聲變幅桿浸入到待測溶液中，對準(zhǔn)電極，并使電極靠近輻射面；在PH測量過程中，連續(xù)輻射超聲波，對電極進(jìn)行清洗。
本實用新型由于采用了超聲換能器連接具有凹曲面發(fā)射端的變幅桿結(jié)構(gòu)，所以能在輻射面上產(chǎn)生較大的聲強(qiáng)，增強(qiáng)了清洗效果。同時由于對換能器采取液體冷卻措施，消除了熱溶液以及換能器工作過程中自身發(fā)熱的影響，提高了換能器的工作效率和穩(wěn)定性，使換能器能適應(yīng)于長時間工作。另外由于換能器不是直接浸入在待測溶液中，且與變幅桿之間用螺絲連接，所以對于裝卸和維修極為方便。本裝置由于解決了結(jié)垢較嚴(yán)重的糖廠蔗汁在線PH測量中玻璃電極清洗的問題，因而對于清除化工、冶金和污水處理等行業(yè)在線PH測量中電極的污染和結(jié)垢也一樣有效。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
現(xiàn)在結(jié)合附圖來進(jìn)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(fā)生器1、電纜2、超聲換能器3、變幅桿4和冷卻套5，其中，產(chǎn)生超聲頻電信號的發(fā)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(zhuǎn)變?yōu)槌曊駝拥臋C(jī)械能，超聲波頻率在15-60KHz之間。變幅桿4通過螺絲與換能器連接。變幅桿輻射端面9既可以是平面，也可做成凹曲面，后一種方式清除電極側(cè)面結(jié)垢的效果更好。冷卻套5連接在換能器3的節(jié)面上，并采取密封防漏措施。冷卻液體分別從冷卻套上的進(jìn)出孔6進(jìn)入和流出，對換能器進(jìn)行冷卻，保證換能器不受熱溶液的影響而能長期穩(wěn)定工作。變幅桿4固定在酸度發(fā)送器7上。在進(jìn)行在線PH測量時，從浸入到溶液中的變幅桿端面上連續(xù)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(quán)利要求1.一種工業(yè)酸度計電極的超聲波清洗裝置，它主要包含有超聲頻電發(fā)生器、超聲換能器和變幅桿，其中，超聲頻電發(fā)生器通過電纜與超聲換能器連接，超聲換能器將電信號轉(zhuǎn)換為超聲振動的機(jī)械能，由變幅桿發(fā)射到被清洗的電極表面，其特征在于它還包含有一個循環(huán)水冷卻套以及具有凹曲發(fā)射面的變幅桿，其中，變幅桿連接于超聲換能器前端，通過變幅桿的凹曲端面將超聲能量集中，并發(fā)射到被清洗的表面，換能器與變幅桿用螺絲連接，冷卻套連接在換能器的節(jié)面上，由流動液體冷卻換能器，以此構(gòu)成本實用新型。
2.按照權(quán)利要求1所述的工業(yè)酸度計電極的超聲波清洗裝置，其特征在于所說的凹曲發(fā)射面，它也可以是一平面。
3.按照權(quán)利要求1所說的工業(yè)酸度計電極的超聲波清洗裝置，其特征在于所說的超聲波，其頻率是在15-60KHZ。
專利摘要本實用新型涉及制糖工業(yè)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(fā)生器、超聲換能器、具有凹曲面發(fā)射端的變幅桿和冷卻套所組成，它在清洗中能在變幅桿端面輻射較大的聲強(qiáng)，因此清洗效果好，同時由于具有冷卻措施，因而工作穩(wěn)定性好，能用于結(jié)垢較嚴(yán)重的糖廠蔗汁在線PH測量中玻璃電極的防垢、除垢。本實用新型除對制糖工業(yè)外，對其它工業(yè)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(yōu)先權(quán)日1996年6月12日
發(fā)明者方啟平, 顏忠余, 何北星, 林仲茂, 崔工偉, 黃志剛, 郝衛(wèi)平 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所, 廣西壯族自治區(qū)第一工業(yè)建筑設(shè)備安裝工程公司自動化分公司