[實用新型]一種超聲波消泡裝置

有效

• 申請號: 201520661467.0
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN205019777U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 孫璐;劉豐奎;郝俊;臧平安;王建;牛軍;丁文彬;張娟;曾祥麗
• 申請（專利權）人: 孫璐
• 主分類號: B01D19/02
• 分類號: B01D19/02;B01J19/10;G01N1/28;G01N21/31
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 黃天天

技術領域

本實用新型涉及光學分析儀器技術領域，尤其是涉及一種超聲波消泡裝置。

背景技術

超聲波(Ultrasound、超聲波)是指任何聲波或振動，其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20kHz(千赫)。

超聲波引入溶液中時，會產生交替壓力，用于空化閾的聲波在液體中傳播時能夠產生空化氣泡并且能顯著提高氣體從溶液中到氣泡的傳質速率。空化氣泡由溶液中微小的氣核產生，在聲波的稀疏相內由于張應力(負壓力)的作用會產生這些空泡。如果張應力在空泡形成后繼續存在，此時空化泡就會擴張到初始尺寸的許多倍。在這種情況下，空化泡保持球形結構，之后不斷地增長、振動、崩潰。超聲波作用時，溶液中氣體成分可通過氣-液界面“定向擴散”進入空化氣泡，空化氣泡進入生長階段，當空化氣泡在溶液表面崩潰時，氣體會從氣泡中逸出，這就造成了脫氣作用。

超聲波消泡與化學消泡比較，能降低消泡成本，不影響產品質量；與機械消泡法比較，設備體積小、功率消耗少，消泡效率高。各種液體分子在超聲波作用下，會產生強烈的振動，可以加速化學反應的進行。

氣相分子吸收光譜法(以下簡稱GPMAS)是基于被測成分所分解成的氣體對光的吸收強度與被測成分濃度的關系遵守比爾定律這一原則來進行定量測定的，根據吸收波長的不同，也可以確定被測成分而進行定性分析。氣相分子吸收光譜儀是基于GPMAS原理，通過化學反應將液相樣品中的待測成分轉化為氣體，使氣體從液相樣品中分離出來并載入測量系統測定氣體的含量，最后計算出樣品中待測成分濃度的設備。其用于測定氨氮、硫化物、凱氏氮、總氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、氯離子、高錳酸鹽指數。

在利用氣相分子吸收光譜儀測定樣品時，需要使用載氣鼓吹待測液樣，將氣體從液相樣品中分離，此操作在鼓吹含有陰離子表面活性劑等易發泡樣品時，易產生大量泡沫，將液體帶入氣路，影響測試準確度，甚至導致儀器損壞。

實用新型內容

實用新型目的：為了克服現有技術的不足，解決氣相分子吸收光譜儀測定過程中缺乏有效的消泡過程、易導致樣品從液路侵入氣路的問題，本實用新型的目的是提供一種超聲波消泡裝置。

技術方案：為實現上述技術目的，本實用新型的超聲波消泡裝置包括超聲發生裝置和反應瓶，包括超聲發生裝置和反應瓶，所述的超聲發生裝置設置于所述反應瓶的出氣口之前，所述反應瓶的頂端開設有出氣口，所述出氣口與儀器的氣路相通；所述超聲發生裝置所發出的超聲波方向與反應瓶內氣體的出氣方向垂直。

具體地，所述的超聲發生裝置包括依次連接的高頻電源、換能器、振子和聚能器，所述高頻電源產生的超聲頻電振蕩依次通過換能器、振子轉換為機械振動，然后將其產生的超聲振動傳送至聚能器。

優選地，所述聚能器的固有振動頻率與所述超聲波發生裝置產生的超聲振動的外激振動頻率相等，從而使聚能器處于共振狀態，從而將超聲波振幅擴大，提高消泡效率。

優選地，所述超聲發生裝置所產生的超聲振動的超聲波頻率等于或大于20kHz。達到此頻率即可獲得優異的消泡效果，更高的頻率所帶來的能量消耗與消泡效果的提升不成正比，因此選擇較低的超聲下限頻率(超聲波指的就是頻率大于等于20kHz的聲波)是最經濟的方案，但更高頻率也可帶來同樣的效果。

工作原理：本實用新型用于氣相分子吸收光譜儀測定過程中的消泡過程。氣相分子吸收光譜儀輸送載氣進入反應瓶，對反應瓶內的溶液鼓氣，將溶液內的樣品氣體吹出，從出氣口進入氣路，氣體的流向順著出氣口出氣方向。超聲發生裝置沿與出氣口方向垂直的方向發出超聲波消除泡沫。其中，超聲發生裝置的工作過程如下：由高頻電源產生的超聲頻電振蕩，依次通過換能器、振子轉換為機械振動，然后將其產生的超聲振動傳送至聚能器，聚能器的固有振動頻率和超聲發生裝置所產生的超聲振動的外激震蕩頻率相等，處于共振狀態，可將超聲波振幅擴大，提高消泡效率。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型無需采用化學方法，降低消泡成本，且不影響產品質量；同時，本實用新型裝置無機械結構，設備體積小、功率消耗少，消泡效率高；各種液體分子在超聲波作用下，會產生強烈的振動，可以加速化學反應的進行。

附圖說明

圖1為本實用新型的超聲消泡裝置的結構原理示意圖；

圖2為本實用新型的超聲發生裝置的結構原理示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖1和附圖2對本實用新型做進一步的說明，但不應以此來限制本實用新型的保護范圍。