超聲波振動棒

超聲波振動棒也叫超聲波震動棒，相較于傳統(tǒng)的超聲波振板，具有應(yīng)用范圍更廣泛，使用壽命更長的特點。工業(yè)應(yīng)用方面利用超聲波振動棒進行清洗、萃取、化學反應(yīng)、防垢、水處理等等，是一種非常成熟且有廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

超聲波振動棒是利用超聲波在傳遞過程中存在著的正負壓強交變周期，在正相位時，對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來的密度；負相位時，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。超聲波振動棒可以在周圍360°均勻的產(chǎn)生超聲波，并且能量的輸出不受液位，溫差等負載變化的影響，超聲波振動棒一般包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭（發(fā)射頭），用于產(chǎn)生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發(fā)射。換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機械能，即超聲波。其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來回伸縮運動，振幅一般在幾個微米。這樣的振幅功率密度不夠，是不能直接使用的。變幅桿按設(shè)計需要放大振幅，隔離反應(yīng)溶液和換能器，同時也起到固定整個超聲波振動系統(tǒng)的作用。工具頭與變幅桿相連，變幅桿將超聲波能量振動傳遞給工具頭，再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到化學反應(yīng)液體中[1]  。

特點編輯

1、超聲波空化在振動棒的周圍產(chǎn)生，超聲波能量非常均勻的分布在棒的周圍；

2、超聲波振動棒的功率輸出不受液位，槽體容量及溫差等負載變化的影響，功率輸出穩(wěn)定均勻；

3、超聲波振動棒是傳統(tǒng)超聲振板使用壽命的1.5倍以上；

4、超聲波振動棒圓管型設(shè)計可使振動棒安裝使用方便；

5、超聲波振動棒密封防水，使用安全。

超聲波振動棒在防垢中的應(yīng)用

我們以換熱器為例，超聲波振動棒一般安裝于換熱器的進液口，采用法蘭連接、控制閥控制，可以做到在檢修、維護保養(yǎng)超聲設(shè)備不停工停產(chǎn)。主要原理是超聲波在傳遞過程中因共振傳遞和產(chǎn)生能量，水垢、水、金屬換熱面等物質(zhì)分子在振動過程中獲得能量，換熱管中的水在獲取能量的同時產(chǎn)生振動和激烈的碰撞，使本身不穩(wěn)定的含有各種無機鹽的水分子產(chǎn)生無數(shù)的空化氣泡（空化作用），形成水分子空化腔。這些氣泡在迅速膨脹和突然閉合時，產(chǎn)生上千個大氣壓的局部沖擊和時速高達400km/h的高速射流以及5000k以上的高能量，這些能量破壞了正負離子與酸根的結(jié)合，破壞了形成垢的條件，從而實現(xiàn)了防垢。

超聲波振動棒在水處理中的應(yīng)用

超聲波振動棒聚能式的超聲探頭使能量集中,在超聲波輻射端面上可以獲得強大的聲強，由于變幅桿的聚能作用,聲能密度大大提高；可以根據(jù)聲能密度的大小精確設(shè)計反應(yīng)器;探頭的發(fā)射端面一般設(shè)計為可拆卸式,這樣就可以根據(jù)所需聲強隨時選用端面大小合適的探頭,同時,當探頭被空化嚴重腐蝕后,只需更換端部,而不必更換價格昂貴的整個振棒。超聲波振動棒可用于處理各種難降解的有機廢水，已用于含單環(huán)芳香族化合物、多環(huán)芳烴、酚類、氯化烴、氯代烴、有機酸、染料、醇類、酮類等廢水處理的研究,并取得良好的效果。在實際的工業(yè)廢水中,該設(shè)備已用于處理造紙廢水、印染廢水、制革廢水、焦化廢水、制藥廢水、垃圾滲濾液等,并取得較好的效果。

另外，在一些景觀湖、河道超聲波振動棒還可以用于滅藻，抑藻。超聲波的機械效應(yīng)、空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和聲流作用等特性,使藻類細胞破裂、物質(zhì)分子中的化學鍵斷裂作用于水藻的外壁并使之破裂、死亡，達到藻類液泡提升破碎、細胞滅亡或生長抑制等作用,引起一系列生物效應(yīng)，空化作用使存在于液體中的微氣泡迅速膨脹后突然閉合，產(chǎn)生沖擊波和射流以達到消滅水藻平衡水環(huán)境生態(tài)的目的。低強度的超聲破壞了藻膽體的結(jié)構(gòu)功能,干擾了葉綠素的合成途徑,從而達到抑制藻類生長的目的。