超聲波攪拌機(jī)由超聲波振動(dòng)部件和超聲波驅(qū)動(dòng)電源和反應(yīng)釜三大部分構(gòu)成。超聲波振動(dòng)部件主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、工具頭(發(fā)射頭),用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng),并將此振動(dòng)能量向液體中發(fā)射。換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
超聲波攪拌機(jī)表現(xiàn)形式是超聲波換能器在縱向作來回伸縮運(yùn)動(dòng),振幅一般在幾個(gè)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(jì)需要放大振幅,隔離反應(yīng)溶液和換能器,同時(shí)也起到固定整個(gè)超聲波振動(dòng)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(dòng)傳遞給工具頭,再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到化學(xué)反應(yīng)液體中。
超聲波攪拌機(jī)的組成結(jié)構(gòu):
1.超音波振動(dòng)源:把50-60Hz的市電轉(zhuǎn)化為高功率的高頻率電源,提供給換能器。
2.超聲波換能器:把高頻率電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)能。
3.變幅桿:聯(lián)接并固定換能器與工具頭,將換能器之振幅放大后傳送到工具頭。
4.工具頭(導(dǎo)入桿):把機(jī)械能和壓力傳至工作物,同時(shí)也有振幅放大的功能。
5.連接螺栓:將以上各組件緊密地連接。
超聲波攪拌機(jī)的較早應(yīng)用應(yīng)當(dāng)是用超聲來粉碎細(xì)胞壁,以釋放出其內(nèi)容物。低強(qiáng)度超聲可以促進(jìn)生化反應(yīng)過程,如用超聲照射液體營養(yǎng)基可增加藻類細(xì)胞的生長速度,從而使這些細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)的量增加3倍。超聲波聲場(chǎng)的能量密度與空化泡崩潰時(shí)的能量密度相比,能量密度被擴(kuò)大了萬億倍,引起能量的巨大集中;空化泡產(chǎn)生的高溫和高壓導(dǎo)致的聲化學(xué)現(xiàn)象和聲致發(fā)光,是聲化學(xué)中*的能量和物質(zhì)交換形式。所以,超聲波對(duì)化學(xué)萃取、生物柴油生產(chǎn)、有機(jī)合成、治理微生物、降解有毒有機(jī)污染物、化學(xué)反應(yīng)速度和產(chǎn)率、催化劑的催化效率、生物降解處理,超聲波防垢除垢、生物細(xì)胞粉碎、分散和凝聚、和聲化學(xué)反應(yīng)具有越來越大的作用。