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超声波模块化育苗

超声波模块化育苗新技术

模块化的超声波气雾高效快繁新技术

所谓模块化,就是由原来植物非试管快繁的平面苗床变成了，模块化育苗板的立体式育苗，这种模块具有利用率高，移动方便，生根后还可以把模块搬出苗床进行继续通气培养，对于实现多代循环的增殖快繁体系来说，减免了移栽环节，可以在模块板上直接生长增殖，使增殖速度大大加快。另外，这种育苗模块是由内空的泡沫夹层组成，可以通入含有营养元素及生根激素的营养雾，让根系在夹层空间的空气中完成生根，具有氧气充足，切口愈合及根原基发育快的特点，空气中生根除了氧气充足外，而且还可以随时进行激素补充与营养调配，能为切口环境创造出真正的最适环境因子与生根生理条件。

这种育苗技术是原来非试管快繁技术的改进与提升，原本技术中的珍珠岩基质由模块育苗板内的空气介质所取代，原来离体材料一次性切口浸泡或速蘸变成了以通气供应的方式，可以长时间地对切口进行刺激，对难生根植物来说促进作用特为明显，原本由营养液池全面喷洒苗床的供应法变成了有效的通气供给法，营养液更省作用部位准确无浪费，而且切口能得以最大化的接触吸收。夹层式的泡沫板构育苗模块，还能为夹层空间创造出相对隔热的环境，冬季温度可以起保温效果，夏季又不会太阳骤晒而出现高温危害，温度环境比珍珠岩基层更易创造，如低温季节可以在通入超声波雾时进行空气加温，吹入夹层的雾气温度为适合生根的环境温度比珍珠岩基层苗床的加温更有效，更节能，而且能长时间地稳定至一定的温度，耗电量省，更利于寒冷冬季切口的发育与生根，还可以结合输入纯氧以实现切口的空气富氧化更利于切口呼吸与生根代谢。

垂立的育苗模块使空间利用率得以数倍提高，原本1米宽30米长的苗床可以按60厘米置一块板的距离进行布局，育苗量可达3万株以上，也就是一个普通四畦的苗床就可以一次培育12万株。但垂立模块有碍下部离体材料的光照的通透度，需于两块模板间垂装补光灯两支，这种置于板间的补光效率可以比平面苗床补光效率提高两倍以上，因为这种模板为两面育苗，可以让光照发散照射到两个垂面，一般以安装红光灯为主，当然盛夏光强度大的环境下也无需补光以节省能源，补光方式通常采用夜晚补光，可以进行脉冲间歇式也可以是持续补光，补光时间以5-10小时为佳。这种育苗模式能实现空间利用最大化，补光、营养、激、温度等调控的最有效化，是目前最为高效的一种新型育苗方式。

为了让大家能对该育苗技术有更为形象直观的了解，请参看以下附图

传统的育苗技术大多以土壤基质育苗为主，近年也有水培育苗与气雾培育苗等先进方法，但这些育苗技术都存在着一个苗期长，长期慢，以及空间利用率低的缺点，特别是一种无性苗的繁殖，如扦插及非试管快繁技术，会出现切口缺氧，生根难而且根系数量少的不足，同时也存在因基质的限制性难以实现立体化高效率的繁苗。为了解决这问题，我们开发了以模块化的育苗板为育苗载体，以超声波雾化气为供肥送水方式，形成了一种立体化程度高，光资源充分利用，又省水节肥的新型育苗法，现把有关优点及操作简介如下：

一、超声波育苗法的优势

1、超声波气雾育苗法适合于有性的种子育苗与无性的扦插及快繁育苗，适用的品种广，不管瓜果蔬菜、药用植物、经济林等皆可采用，比传统的育苗方法有更广宽的运用空间。

2、立体化的育苗板设计，让空间利用率提高了近十倍，这样就可大大节省空间，提高温室或植物工厂的利用率，使各项管理成本及能耗得以大幅度的提高。

3、育苗过程中，根系生长的根域空间容易控制，不管是温度、湿度、水份、营养都可以进行最优化与灵活性阶段性的控制。

4、工厂化程度高，一个十平方数面积的育苗场所可年繁育种苗量数十万株，它的效率是当前任何一种种苗生产技术所不能比拟的。

5、因为空间的高度利用与密集化的管理，可以采用完全人工环境控制的育苗车间或大棚，以实现稳定的周年的快速育苗，为生产提供实时的符合时令的商品苗。

超声波雾化育苗的技术简介。

该育苗技术由三大部份组成，即、模块化的空心育苗板；超声波雾化器；环境控制计算机及相关组件。

模块化的空间育苗板，是由隔热性较好的高密度泡沫板组装而成，它的特点是内空而隔热，内空空间一般是由两块长2米宽1米的泡沫板平行夹制而成，夹制成有10~15厘米厚的内空空间，以便于根系的悬浮生长，育苗时，根系的生长空间就是这个夹层的内空空间，也是超声波雾化供水送肥的空间。采用隔热性好的材料制作，主要是为了创造稳定的温湿度环境，实现冬暖夏凉的良好效果，也便于加温与制冷，达到最小的耗能与最稳定的根域环境。

超声波雾化器，是该技术得以运用与创新的核心，水或营养液通过超声波震荡形成了小于5微米的细雾，这种细微具有颗粒小植物易吸收的优点，还具有随风飘移便于随风送达至目标空间的最佳供给效果，也为立体化供水肥提供了技术支撑，为实施空间育苗提供了条件。植物的根系完全伸展于超细雾化的空气中，可以高效快速地吸取生长所需的养分、水、激素，为植物的生长与长理调控创造了最准确最灵活的技术实施平台，可以按不同生长发育阶段，实时灵活地调节供应的营养成份与激素配比，这对于育苗来说是关键的一环，也是培育壮苗商品苗的优势所在。

环境的优化，包括育苗场所外围空间的创造，外围空间可以是温室大棚，也可以是室内的厂房，因它具有占地小，空间利用率大的特点，在冬季进行工厂化育苗采用室内的场所具有环境易调节，能耗最省化的优点，可以采用植物工厂的完全人工气候型的控制模式。把需要控制的各项系统与设施完全集成于一台装有环境控制相关软件与硬件的环境智能控制计算机即可，就可以在计算机控制下，实现温光气热水肥等生长因子的最准确化科学化控制。在大棚环境下，也可以采用半人工气候型的控制方式，以达到育苗环境的最优化，以及根域环境的最佳化供雾。

采用上述方法育苗可以让育苗技术简易化与一体化，能够正真培养出均等一

致商品性好的工厂化苗木，在无性繁殖育苗上，超声波雾化育苗法具有激素及营养成份的可调性，实现了难繁殖生根品种的高效快繁，这与种子或离体扦插快繁材料的切口都是处于氧气最充足的空中环境有关，常规的育苗如土壤或基质，甚至是水体，都会因缺氧而导致生根困难问题的产生，而超声波雾完全可以在最富氧的空中完成生根，这是许多品种生根的关键因子。而且，不需进行基质的消毒，只需往超声波雾化气中加入双氧水就可以实现消毒增氧的效果，不需进行繁琐的消毒操作，它可以随着气雾弥漫到整个系统的根域空间，也就是模块的内空空间。如果一些需要进行激素补充处理的植物，也可以随时地调入所需的激素即可，可以进行阶段性的激素处理，这对于种子或离体材料的生理调控来说是致关重要的。另外，移栽后的移苗也极为方便，可以进行完整的无损育苗，直接从模块化育苗板的定植孔中拔出就行，不需像土壤工基质苗那般要小心操作，以防根系失伤。在生产运用上，模块化育苗以其立式布局的育苗板构建成的工厂化生产模式，既解决了效率问题，又使工人的操作实现了直立走动式的省力化管理，不需平面育苗或土壤育苗的躬身操作。是未来农业与工厂化育苗发展的一个趋势性产业与技术，它是现代农业及工业化工厂化生产植物模式的一种重要配套技术。利用长方形的箱体，代替类似于组培的大试管，运用各种物理技术创造无菌环境，结合计算机控制技术，创造温光气热适宜环境，利用生物技术提供适合离体材料发育的营养液，从而达到组织分化与生长生根的技术目的。现将箱体的结构及功能介绍如下：它是一种适合于小规模农场、家户进行自供育苗的一种简易装置，也可用于细胞工程进行组培培养或科研活动。

这种育苗箱由三大部份及各种组件构成：育苗室、气雾室、超声波发生器。整个箱体由全透明的玻璃制作而成，规格大小视生产量而定，玻璃内壁喷涂上纳米银杀菌材料，起到空间抑菌的效果。然后用不透光的隔板，在箱体一端1/5空间处隔一气室，注意隔板需选择不透光且较厚的塑料隔板，以防气室内紫外线穿透进入育苗室。并于气室内装上紫外线杀菌灯，气室内壁要求喷涂光触媒纳米杀菌材料，这种材料在紫外线照射下能发挥极强的杀菌作用，从而创造了一个具有杀菌抑菌功能的无菌气室空腔。箱体外配置一台小型的超声波雾化器，并外接一条输雾管道，把气雾接入玻璃箱的气雾室内，这些气雾是由营养液、激素或加入糖配制而成的培养液，经雾化器产生的气雾，先进入气雾室进行杀菌处理，然后经隔板上小孔进入育苗室。

以上三大部份构成了超声波生物育苗箱的总体框架，要达到好的育苗效果还需配置若干组件：

（1）接种网架，由普通2~4mm网孔的塑料网制成的一个支撑架，把它置于育苗室内，作为接种固定支撑离体材料用；

（2）环控系统：由二极管补光灯、半导体致冷加热器、直流小风扇、电场发生装置、永磁体、微控制器组成。在育苗箱的顶面与侧面装贴二极管补光灯，由红蓝灯组成，R/B比例为5/1，光强达3000~5000LX。半导体致冷加热片装于气雾室的顶端起到加温与致冷作用，直流防水小风扇均匀布设于网架上下育苗室内，起到微风对流的作用，再于接种网架上方平行布设一层电场网，并接上发生器，产生电场能促进离体材料发育及细胞组织的极性化。箱体的底部均匀放置几块强度为0.8T的永磁体，也是起到极化组织促进生根的作用。最后把这些环控小部件都联接上微控制器实现运行的自动控制；

（3）离体培养，这种装置即可以用于大材料的生根培养，也可以用于微材料的分化生长培养，如果大材料生根培养可不需加糖，作为快速催根装置使用；如果

是茎尖或组培分化培养产生的微型茎段，可以在营养液中加入糖，以利于快速分化与生根；但如果是用于规模生产，可以配上二氧化碳钢瓶进行强制供气，实现光自养无糖培育，也可在不加糖情况下，实现微型离体材料如茎尖的分化与生根培养。

这种装置具有很强的实用性，箱体虽小但一次也至少可育几千株苗，适合于农场及小企业农业生产中自给苗的生产。使用时安装与操作方便，培育的小苗根系特别发达，稍经炼苗即可移栽，可用于蔬菜、绿化苗、果树、药材等植物的培养，特别是一些较难生根的品种，采用这种方法可以取得更理想的效果，现在这种装置除了用于生产外，还用于科研上的试管外生根培养与细胞工程的组织培养，是一种较为先进而实用的非试管育苗新技术。

植物非试管克隆技术的研究及快繁产业的发展都是一个无止境的产业，特别是当今各交叉学科发展迅猛的时代，时时都有可能产生新技术革命，快繁技术也是如此，它没有止境更不会停止发展的脚步，它将以国际前沿为纵坐标，以交叉学科为横坐标，进行无限的沿伸与发展。在21纪世的今天，计算机技术、生物技术、及纳米材料技术等已成为高科技标志与划时代的象征，特别是纳米技术中的生物效应，很有可能就成为快繁技术下一次技术提升的突破口，如纳米抑菌杀菌效果，纳米材料的远红外效应、磁效应、波效应、量子效应等，都将对植物快繁技术的突破提升，带来预见性的启发与科学的预言。科学的梦想在科学家的不断努力下，终将成为现实。

模块化气雾快繁新技术

植物非试管快繁技术是项全新的育苗新技术，以其神奇的生根效果与快速的扩繁速度而成为当今农业生产用苗的主导技术，利用它能够让产业构调整步伐加快，能够解决珍稀濒危植物种类的保存与增殖问题，是一项极具生产与科研意义的实用技术。但尽管是最为完美的技术与体系，肯定也存在一些美中不足之处与还需解决提高的一些问题，比如，在原来快繁技术基础上，能否让生根时间更短，培

育代数与周期增加，单位面积利用

率及空间占用率能否再提高，育苗

的工序是否还可以更加简化，生根

难的品种能否有更有效的解决方

案。针对这些问题，形成了一种新

型的育苗方法与解决方案，这就是

基于植物非试管快繁技术基础之

上的模块化气雾快繁新技术，它是

对原有技术的提高与发展，也是对

原有技术完善与改进。

现把两者技术进行比较，以便让

读者对照异同点，更加深入理解这项新型快繁技术的实质与体系。

原来的植物非试管快繁技术是以珍珠岩为

载体的基质培育法，这种方法当然比传统的

土壤扦插与沙培法有了很大的改进，但还存

在着利用率低，及检查发育进度不便的弊病，

这种以基质为栽体的苗床是一种平面利用型

的苗床，只是一维低效率布局，而模块化气

雾法则完全摆脱了基质的局限实现三维化的

立体高效率布设，把一块块双面利用的育苗

模块立体垂置于苗床上，形成了极高效率的

育苗阵列。由原来每平方米200—800株，提

高到现在每平方米至少1000—6000株，至少

提高4—8倍以上，可以大大提高了设备设施

的利用率，以减管理及硬件成本之投入，实

现数倍效率与效益的提高，迄今为止我国甚

至国际上生产效率最高的立体式模块化快繁

新技术。育苗模块是由隔热保温性较好的硬质泡沫组装而成的长方型内空育苗块，这种育苗模块的长边扣板设计成可滑动的便于抽拉的观察窗，可以方便地拉开，以观察所育离体材料切口发育与生根情况，也极易统计生根率，生产者可以动态地观察记录生根过程与进度，可以因切口发育程度而进行灵活的生化调控，不像基质快繁，切口观察需拔苗，生化调控又受基质之局限，而模块化的气雾繁可轻松实现，灵活有效地解决基质繁存在的缺陷。

以超声波雾化的方式为模块上的离体材料提供切口所需的水份与营养，甚至生长激素与活性物质，这种供给体系的建立对于实现人工的生化调控来说是迈出了一大步。数千年来的传统扦插，与近代的光雾扦插及非试管快繁技术，都沿袭着基质媒介繁殖法，切口植入基质中，不能阶段性地进行激素及活性物质的调控与补给，也不能清晰地观察与了解动态的发育过程，而这种超声波供雾水的方式能随时地进行营养液及激素地调控与供应。实现切口环境最优化的同时，还实现了生理生化环境的最优化调控，如一些难生根的内源生根激素缺陷型的品种，可以因不同的阶段供应不同种类与浓度的雾化激素液，大大促进了发育进程与生根激发。也可以进行矿质营养及生根活性微量物质的补充，能综合地利用各种生根有利因素，实现难生根植物的快速生根。生根过程可灵活的进行动态调整，为生根创造最佳的环境条件与生理生化条件。切口处于模块内空的雾化空间，氧气的摄取得以最大化的补充，可以完全避免切口缺氧腐烂问题，这是其它各种育苗方法难以达到的富氧环境，因它的切口就处于空中。经超声波发生器高频震荡形成的小分子水，能比常规的弥雾水与灌溉水，有更高的切口或根系吸收效率，因其水分子的团粒结构发生了变化，由水分子团变为小分子的水。这对于切口易氧化造成维管束堵塞的难生根品种来说，又是一大促进与改进的措施。

采用硬质绝缘泡沫材料构建的育苗模块，具有比其它任何基质有更好的内温度

稳定性，能用最节能的方式实现切

口温度调控的最优化。以往的各种

育苗技术，在实现切口环境温度的

控制上常因苗床的保温性不佳而

导致加温能源的大量浪费性消耗，

而采用隔热板制成的内空模块可

以实现加温致冷的最节能化运行。

可以经过雾化管道轻松地输入热

空气或冷气，实现各育苗块切口温

度的最适化控制，这对冬季及高温

盛夏育苗来说是一项很大的技术

促进。另外，就是通入一些诸如已烯、臭氧、纯氧、双氧水等进行气体成份之调节也极为方便，这是其它育苗方法难以实现的。

立体式垂置的方式，除了可以提高育苗的空间利用率以外，还极便于生根后或生根前的繁育移栽运输工作，可以整块地拆卸移至栽苗地，进行无损化的移栽与运输，是一种高效率工作化的工艺与操作流程，是未来及当代育苗的趋势和必走之路。是工厂化育苗的高级模式，更是育苗植物工厂的主要方法。

该模式能对温光气热等自然或人工资源进行最充分的利用，能对切口生理生化及温湿度与气体成份进行最为科学的调节，是离体材料优化技术中实施最为全面，考虑最为周到，实现最为便捷的育苗新技术，它的诞生将会对我国及国际现

有的育苗技术注入强大的活力与引起巨大的冲击。是目前国内国际上最为先进的育苗新技术----模块化气雾快繁技术。

快繁苗弱光冷贮技术的运用

随着农业产业化进程的推进，未来农业生产中农户自育苗的自供型的种苗培育将会越来越少，渐渐会往种苗工程专业化产业化的方向发展。特别是农业生产也如其它产业一样，产业分工将会越来越细，农业整个产业链将会由众多的产业环节来分工分化组成。而种苗的需求是农业产业的首要环境，对它的需求也将渐渐从传统自育苗走向市场化的商品苗。而这种方式则需有工厂化的种苗工程所支持，由此必将会出来，种苗生产出货与栽培季节间的脱节或暂时滞留问题，也就是出生产待售的种苗还未能及时用于生产栽培时，就需考虑到种苗的储藏来缓解销售之问题。

周年生产的种苗工程，与季节性定植间的矛盾缓解，只有通过商品苗的贮藏来解决。一般而言春秋两季是种苗需求量最大的时候，而种苗生产量最大的反而是在夏季，这种季节差对于销售是有一定影响的。种苗基地面积的有限性，而种苗需求的大市场无限性，就必须形成种苗基地周转利用率不断提高的问题，以实现栽植有淡季而种苗生产均衡无淡季的目的，使种苗基地设施及工人能得到最充分的利用。这样可大大提高种苗生产劳动率与种苗的成本。也可以利用较小的面积为生产及时生产供应最大量的苗木。

当前的种苗生产大多采用期货预订的方式，或者进行季节性的按排，这种方式常会出现天气的因素或人为的估算的因素而出现供期的偏差，此时，如果有部份贮藏苗备用，就可缓解这种矛盾，可以为生产提供指定日期供货的标准化商品苗，少受气候及人为因素的影响，这对于企业诚信建立及市场的竞争来说是极为有利的。

这种苗木储藏技术其实一直以来人们也在运用，如苗木的沙藏，窖藏等传统方法，但它们只是利用秋冬的低温季节进行售前的贮藏，而具只针对裸根的木本落叶苗木，而用于农业生产的苗木则不同，它需要在贮藏过程中，达到既延缓生产，又能少影响树势的目的，这就需要在原来贮藏技术基础上进行改进，就是改无光贮藏变为补光贮藏，让植物在低温抑制下，也还具有一定的光合能力，以满足树势保持的生理需要，防止贮藏过程中的徒长与黄化弱化现象发生。

于是，我们研究了一种弱光低温贮藏法，就是在贮藏室中安装蓝光的弱光灯，让植株保持一定的光合作用，使它达到光合与呼吸的尽量平衡，但也不能太强，否则会造成贮期的过份生长，而影响苗木的规格或发育的生理进程加快，这种低水平的光合作用，既不会使苗徒长弱化与黄化，又能较长时间保持苗的规格与苗势，是当前种苗快繁工程建设中一项较为重要的辅助技术。当然这种方法也同样可用于蔬菜药草及瓜果的贮藏保持，也能让蔬菜达到同样的光合保绿效果，大大延长蔬果的保鲜期，在生产上可以进行综合利用，以提高贮藏室的利用效率。总之，随着种苗生产的周年化，产业化，贮藏技术也必将会受到生产的重视与运用，它是稳定供应规格标准化商品苗的有力保障。以下是利用能发蓝光二极管进行补光的一个贮藏室，它具有不放热，可贴近植物及耐潮湿环境的优点，是一种既节能又实用的好方法。

低频超声雾化喷头优化设计及试验

气雾培也叫气雾耕，是指让植物的根系离开了基质与水，而生长在营养液气雾环境中的一种新型栽培技术。气雾培具有比其它任何一种耕作方法生长更快、管理更方便、投入工时更小的特点，将成为未来农业生产中的一种重要栽培方式。[1] [2] [3] [4]

雾化栽培器是实现气雾培的关键因素之一，其中雾化器作为雾化栽培器的核心装置，其性能直接影响气雾培的效果。但是目前为止，国内外很少有文献涉及其工作机理的研究。特别是超声雾化器，[5]由于其雾化效果极佳（雾滴极细并且分布均匀），并且可以实现对营养液的超声灭菌作用，是最有发展前景的一种雾化器。但目前的超声雾化器工作频率大于1MHz（一般是1.7MHz）[6]，属于高频雾化。其利用金属薄片的高频振荡来实现雾化，存在着可靠性低、雾滴大小不可调、难以产生超细雾滴等缺点,很难推广使用。因此，研发一种高可靠性、可以方便调节营养液雾滴大小、能够生成超细（粒径小于5微米）营养液雾滴的超声雾化器是实现气雾培的核心任务。

1低频超声喷头设计及仿真

传统的超声雾化技术是运用电子高频振荡原理，在超声波发生器上通上高频率的振荡电流，产生高频电能信号，通过换能器将其转换为超声机械振动（即超声波）。超声波通过雾化介质传播，在气液界面处形成表面张力波，由于超声空化作用而使液体分子作用力破坏，从液体表面脱出形成雾滴，从而实现液体的雾化。[7]

一般工作频率大于1MHz的可以认为是高频。

高频雾化器应用在超声雾化栽培器中存在如下问题：

① 雾化量小。因为该型雾化器的换能器结构为薄片，难以实现大功率，因而限制了其雾化量。要加大雾化量，必须增加雾化器数量，成本显著增加。

② 超声换能器的可靠性差。因为换能器结构为金属薄片，并且长期工作在高频振动状态，极易产生疲劳断裂。

③ 雾滴大小不可调，不利于研究根系生长与营养雾滴大小的关系。该型雾化器的雾滴大小计算公式如式（1）[8]。可以看出，工作频率确定，其雾滴大小也确定了。

（1）

式中T——表面张力系数ρ——液体密度f——声波频率。

④ 难以产生超细雾滴。根据理论计算结果，要产生粒径1微米的雾滴，换能器的厚度为0.3mm，显然这个厚度无论从制造角度，还是从强度可靠性考虑，都存在很大问题。

为克服高频雾化存在的问题，笔者设计了一种新型低频超声驱动的营养雾滴雾化喷头，其驱动频率介于28.4KHz，其结构示意图如图1。

1.输入电压

2.压电圆片

3.放大转换

4.流通

5.雾化面

图1低频超声雾化喷头结构图

Fig.1 Schematic diagram of low-frequency Ultrasonic Atomizing Nozzle

设计的喷头长度正好等于一个压力波的波长，压力波在喷头两个端面的来回反射造成压力波的叠加和共振，形成标准波模式。由于自由端的边界条件限制，波峰位于喷头的两个端面处。共振振幅的大小与外壳的直径有关，由于喷头出口端外

壳的直径变小，因而共振的振幅被放大，出口端振幅远远大于入口端振幅，增大的幅度与喷头直径的变化相等。

1.1结构设计

该雾化器主要由超声换能器和变幅杆两部分组成。换能器用于实现电能和机械能的相互转换，是由轴向极化的压电陶瓷圆环、等截面圆柱体形状的前后金属盖板、预应力螺栓、金属电极片以及预应力螺栓绝缘套管等组成的纵向复合式换能器。

[10]

换能器中央部分的陶瓷晶堆由若干压电陶瓷圆环组成，压电陶瓷晶堆中各晶片之间采用机械串联而电路并联的方式连接。相邻两片晶片的极化方向相反，使得各个晶片的纵向振动能够同相叠加，以保证压电陶瓷晶堆能够协调一致地振动。

变幅杆采用圆锥形过渡的阶梯形，其主要作用是增大换能器振动表面的振幅，提高整个振动系统的前后振速比。

考虑到28kHz的超声驱动电路市场上比较常见，为了降低研发成本，选择超声换能器的谐振频率为28kHz，圆环形压电陶瓷4片，每片陶瓷的内径为14.7mm，外径为35mm，厚度为5mm，前、后盖板的外径均为35mm。

图2节面在前换能器示意图

Fig.2 Schematic diagram of Energy Converter

1. 后盖板

2.陶瓷片

3.前盖板

根据半波长纵向复合换能器的频率方程计算前、后盖板的长度，当节面设置在陶瓷元件与前盖板的交界面上时，如图2所示。节面右侧仅有一个前盖板，节面左侧包括陶瓷体和后盖板，整个换能器由三部分组成，其频率方程简化为[9]

即

式中——波数,i=1,2,3,4 ——换能器各个部分的特性声阻抗，

——材料的密度——声速——轴上的截面积

、——压电陶瓷晶堆在截面两边的长度

、——前后盖板的长度

取陶瓷片的, ,前盖板铝合金7075的，，后盖板45号钢的，，代入频率方程即可得前后盖板的尺寸分别为：，。

图3变幅杆结构图

Fig.3 Schematic diagram of Amplitude Transformer

变幅杆采用圆锥形过渡的阶梯形，结构示意图如图3所示。假设，节面位置左侧是大圆柱体部分，右侧由圆锥体和小圆柱体两部分组成。大端直径，小端直径，取为1.2，节面右侧的频率方程为

(3)

变幅杆硬铝合金7075的，，经计算得变幅杆各部分尺寸为：，，。

1.2模态分析

为了初步确认模态分析借助著名的显式动力学分析软件LS-DYNA来实现。

选择不同参数可以得到不同模态分析结果，本次模态分析的目的就是为了求解合适工作频率。从20kHz到45Hz之间搜索20阶模态，求解后部分模态见图4。

图4（a）结点位移图（26917Hz）（b）结点位移图29706

Fig. 4（a）Sketch of Node Displacement（26917Hz）（b）Sketch of Node Displacement （29706）

（c）结点位移图（30310Hz）

（c）Sketch of Node Displacement（30310 Hz）

低频超声雾化器的工作频率为29.706kHz时的模态为纯拉伸模态，完全可以满足低频超声雾化的需要。制造完成后，经过阻抗分析仪PV70A的测定，雾化器的工作频率为28.4kHz，误差仅为4.6%。

2试验[7]

本试验是采用相位多普勒测量（PDPA/PDA）技术对喷雾进行测量。[5]相位多普勒技术发明于上世纪70年代，应用于80年代，是在传统的激光多普勒测速仪（LDA/ADV）的基础上发展起来的，在国外习惯上叫相位风速计(Phase Doppler Anemometry，简称PDA），或是相位多普勒粒子分析仪(Phase Doppler Particle Analyzer，简称PDPA）。PDPA/PDA是基于激光多普勒效应的“点”测量技术，具有较高的测量精度，但其通常只能测量获取通过控制体的粒子的大小和速度。相位多普勒风速计的测速原理就是利用信号频率来测量速度，其粒径测量原理则是利用测量信号的相位来测量粒径。

由于本PDA一次只可测量二维空间内的数据，而喷嘴口喷出的雾滴在整个空间的分布形状为圆锥体，假设圆锥体沿水平方向的两轴的喷雾情况是一致的，因此选取垂直方向和水平方向任意一个轴组成一个二维平面，所有测量点都分布在该平面上，具体测量点分布见图5。由于雾化器的喷嘴直径12mm，且雾化角度不大，因此采用以下的测试方法和顺序（单位：mm）。

图5测量点分布图

Fig. 5 Measurement Point Distributes

试验中的水流量为29ml/min。现沿射流中心喷嘴处及下方60mm、180mm、300mm 处的测量点。图6是各个测量点所作的雾滴粒径直方图，每一个包含了2000个以内雾滴的数据，随着雾滴的不断下降，在离喷嘴出300mm的地方，只能测得1000多个数据。图中横坐标表示为雾滴粒径，纵坐标表示雾滴累积数量。

图6（a）雾滴分布图（0mm）

Fig. 6 (a) Droplet Distributes（0mm）

（b）雾滴分布图（60mm）

(b) Droplet Distributes（60mm）

（c）雾滴分布图（180mm）

（d）雾滴分布图（300mm）

(d) Droplet Distributes（300mm）

从上面的直方图可以看到，在喷嘴口处，雾滴比较集中，粒径大多在100以下，但是存在一个大雾滴群，粒径在150～180。如果去掉这些大雾滴的话，雾滴近似的呈正态分布，但是随着雾滴的不断产生和下落，大雾滴群数量不断增加，分布范围也越来越宽。整个分布也比较杂乱无序。但是从这些直方图中还是可以看出，每一个图中都存在着雾滴累积数量最高峰值，峰值的范围在35～45之间。图（c）中因为存在着两个比较接近的峰值，因此可以取两个峰值的中间值作为该分布的最终峰值。

从整个雾场的情形来看，雾滴的整体分布是很不均匀的，造成这种不均匀的原因主要是由于大雾滴群的存在。尤其是在喷嘴处，存在着大雾滴群，雾滴直径在150～180，在这一区域内体积中径为162.3，而数量中径为41，均值为44.9，峰值为40，而该大雾滴群的比例只占该区域内雾滴总数的3%都不到。

从喷嘴处的雾滴分布情况来看，如果去掉这些大雾滴群，则数量中径为40.7 ，体积中径为变为47.2，均值变为为41.5，散比DR则变为0.86，体积中径小于5的为22.3%。可见，该大雾滴群的存在严重影响了雾滴分布的均匀性。通过式（1）计算，工作频率为28kHz时，雾滴大小为45，与试验均值41.5基本吻合。3结论

通过笔者研究，可以得出以下结论：

①低频超声雾化器雾化量大。因为该雾化喷头采用郎之万夹心结构，可以实现大功率，从而实现大雾化量。

②低频超声雾化器可靠性高。因为该雾化喷头采用郎之万夹心结构，其结构可靠性大为提高。在试验当中可以连续正常工作4小时以上，表明其可靠性较高。③工作频率为28kHz的低频超声雾化器产生的雾滴体积中径为47.2，体积中径小于5的超细雾滴占22.3%，说明其可以产生超细雾滴，满足雾化栽培的需要，但是超细雾滴所占比例较小，要完全满足雾化栽培的需要，必须对雾滴进行二次雾化，

气雾培存在的问题及进一步完善的思路

雾培技术在无土栽培领域可以说是最为先进的技术，它具有空间优势，生产优势，及品质优势，但从健康与营养的概念角度来说，还有较大的技术空间可以改进与突破，完全可以成为最为先进最为完全最为绿色环保的超级模式。

自李比希提出矿质营养学说后，全球的农业就标志性地从传统有机农业迈进了化学农业的历史阶段，为产量的提高、品质的改善及解决人类食物保障方面作出了极大的贡献，但同时所带来的环境污染、营养退化、健康危害也是空前的。如果人类社会还是长期以往地延续这种耕作模式与技术体系，人类社会的可持续性将来面临严重的危机与挑战。所食用的农产品除了残留超标外营养价值已极为匮乏，据资料记载分析现代生产的蔬菜与60年前没有使用化肥农药的蔬菜相比营养价值减损率达60%，而运用化肥后，作物生长所涉的元素仅仅局限于大量元素氮磷钾的补充为主，很少对农业生产环境进行大面积的微肥补充，而微肥的作用对于植物来说是最具营养价值的元素。而矿质营养学说把植物的需肥规律框框在17-18种元素范畴内，没有更大范围地进行研究与拓展分析，这种狭窄的理论体

系只以解决植物生长的必须元素问题，未能正真解决营养健全问题。这种农产品作为人类主要食物摄入来源，就必然会导致人体机能的衰退与疾病的异变。地球的矿质化过程是一个漫长的过程，地球岩石先经由冰川运动的大啮磨，让大块的岩石变为碎粒或者粉末，再经由地球气候环境与综合作用，如风化、雨水酸化、微生物作用而形成如今的土壤。随着地球发育与生物进化的协同作用，地球土壤的矿化速度越来越快，从而使地球早期的植物处于营养充分的矿化环境中，使古生生物都有了良好的营养基础，不管是动物还是植物微生物都具有丰富的矿质元素供给，生物的个体发育硕大寿命特长，生物的进化速率也得以加快，形成了如今丰富多彩的生物世界。但随着人类社会农耕活动的界入及工农业生产开发的加剧，环境破坏，与掠夺性的摄取经营，使土壤矿化物流失加剧，土壤退化严重，特别是工业化带来的酸雨，更使土壤的脱钙过程加快。特别是化学农业在全球的掀起，人们只顾从土壤中不断获取农作物，而不知科学合理的培育土壤与回馈营养元素，只是泛滥性地过多施用氮磷钾，使微量元素严重缺乏与失衡。而微量元素的蓄存在土壤中则因风化摄取离析出而日渐减少，如何获取微量元素，并适时科学地给土壤以补充，正是我们当前要解决的核心问题。

据不完全分析统计，地球可被生物利用的元素多达70余种，而这些元素以固化的方式存在于岩石中与深海中较多，最近研究表明，深海的元素种类与人体的含量与组成比例基本一致，这也证明了海洋是蕴育生命与生物起源的有力证据。而这些元素的获取利用开发就成为当前解决土壤退化确保食物营养安全的技术所在。印尼海啸后作物获得丰产，就是海水带来了大量的微量元素，这些微量元素使植物的产量潜能得以发挥、质量口味得以改善，所以开发深海资源提取海水晒发后的微量元素结晶，或者综合性地利用海洋生物提取肥料也是一大路径。获取最为便捷容易的就是开采岩石并研磨成非常细的矿粉，再结合堆肥微生物发酵矿化获取。

当前植物生长所需的元素通常由以下几种：碳氢氧氮磷钾钙镁氯硫铜锌锰铁钼硼钠，其中碳氢氧从空气当中获取，氮磷钾以化学方式施入，其它元素则由土壤缓缓矿化释放为主，而人为耕作过于依赖化肥使土壤矿化所依赖的微生物环境受到破坏，使矿化的速度受阻，每年不断地从土壤中收获作物，而并没有得到补充与培育，从而使土壤的微生态环境破坏，物理化学生物结构恶化，造成土壤严重退化，使培育出来的作物只有虚长而无营养。但从人体所需的营养与植物生长最佳营养来说，上述的几大元素仅仅是生长发育的必须元素，让植物更健康更有营养的其它各种微量元素还是极为匮乏，为解决这问题就必须进行人为补充。使作物生长除了必须元素外，还得有营养元素，这样才能培育出健康的农产品。

如硅酸盐矿就含有近100多种元素，这些元素矿化后将是植物巨大的营养元素源，还有可利用的冰碛、石材加工厂的粉尘，或者火山灰，海底沉积物等，目前可利用较多的资源有花岗岩、玄武岩、磷矿石等都可以通过细磨而被利用。或得从海藻当中提取，也可以产海产的下脚料中获取，最为科学的是从大洋深处的海水中获取，它含有上亿年前沉积下来的各种元素，它更接近于史前的古地球成份，是栽培作物或者营养添加剂的最好原料。

有了微量元素之类的营养补充，一可以使作物的抗病虫性得以提高，不会像化肥作物那般脆弱，可以在不使用农药的条件下健康生长。综合施用微量元素的植物，其植株的糖度会明显提高使昆虫的消化系统受抑而达到遏制虫害暴发的作用。同时也使抗病性增强，受侵害的病部可以很快愈合催生形成综合免疫力。当前的少元素耕作会形成以下恶性循环，大量施用化肥农药，导致抗性与免疫力衰

退，又增加剂量，又使植物抗性再次下降，从而尽管三天两头用药最终还是控制不了病虫的滋生，导致作物农药超标的健康危害。如果供给作物充足的元素，通过免疫力的提高来达到抑制病虫的效果，这就是健生栽培所必须的，也是未来农业革新的主要突破口。

对于当前气雾栽培存在的问题，也就是其营养液的配伍思路没有突破传统的矿质营养学说，在传统无土栽培的巢臼中徘徊，这就是现代无土栽培及传统耕作存在的主要问题与敝端。基于这方面的制限，气雾培必须进行创造性的革新，把营养源的调整作为完善气雾栽培的主体技术来抓，因为气雾栽培具有营养吸收最直接的优点，也具有吸收矿质元素效率最高的优势，又具有闭锁循环不外排的特点。当前的气雾培技术已解决了耕作空间的问题，它可以数倍甚至数十倍地提高农业生产的耕作层，甚至可以采用耕作大楼的方式进行集约化工厂化的高效生产。可以让较少的土地为人类提供最丰富的食物，这些突破只有气雾栽培技术方可以轻松实现。但健康与营养问题得解决就必须从营养元素着手，从丰富微量元素种类激活植物潜在基因着手，从提高免疫力与抗性着手。

传统无土栽培大多采用可溶性的矿质元素进行比例配制而成，而加入岩石粉尘的矿物质大多是不可溶性的固化状态，如何让这些粉尘转化为可被植物吸收利用的微量元素，就必须采用与有机物混合进行微生物发酵的方式进行鳌合，把固定的离子化学置换出来，成为相对稳定的鳌合物或者可溶性的离子。这期间的生物化学变化，需要大量的微生物参予才能完成，所以必须按照一定的比例加入到有机堆肥中进行发酵处理。再把充分发酵的固态堆肥底物进行浸渍，泡滤出液肥，这种液肥除了含有充分的大量元素以外，还溶入了大量可被植物利用的微量元素，而且其利用率与稳定性也比直接施入土壤中要好。在堆肥发酵过程中要让堆料处于好氧状态，才不会产生臭味，才可以让堆肥的养分发酵完全，而且岩石粉尘越细其生物化学结合的效率也就越高，矿化分解的过程也会越快越充分。生产上可以自制专用的堆肥发酵罐，把收集好的有机源废弃物按照（15-30：1）的碳氮比比例混合，加入10-20%的粉尘即可。而且加入粉尘后的堆料更有利于微生物的繁衍滋长，有提高效率的明显作用。为了让微生物保持更好的活性，对滤出液最好进行好氧曝气处理，这样除了有利于益菌的培养外，还可以使浸出液的矿化效果进一步改善。

通过加入岩石粉尘的堆肥料具有更为齐全的微量元素与丰富的好氧有益微生物，对于构建良好的根域微生态环境极为有利，同时也使肥料的稳定性及吸收效率更高，也是提高抗病性与防止根腐病发生的有效方法。

气雾培营养液有机化与微量元素齐全化的技术改进后，不仅仅是营养健康食品生产的保障，同时也可以使许多植物原本不会表达的基因都得以充分表达，在生物量的积累上速度加快，收获产出额有些植物甚至数倍的提高，可以培育出足球般大小的马铃薯，或者是6米多高的番茄树及多穗化的高产玉米，让单位面积产量大幅度提高，有些甚至达到数倍的增产效果，蔬菜口味更佳，营养更齐全，水果的贮藏性能会更佳。气雾培营养有机化的改进，还可以大大降低生产成本，许多农副业生产的下脚料或者城市的生活垃圾都可以作为有机营养液制取的原料，大大提高了生产生活环境的保全性。让无土化的气雾栽培真正纳入到社会及地球的生态系统当中，成为发展可持续生态永久型农业的一种主体模式。

气雾培是一种工厂化集约化的蔬菜瓜果生产措施，在工厂化生产过程中除了营养元素的技术改进创新外，对于病虫害的控制上也必须进行改进。一改原来开放型温室为环境闭锁型的植物工厂模式，让病虫害没有入侵的机会，造就出正真免

农药的安全农产品。这方面的改造主要体现在设施的改进与环境控制技术上，要达到环境因子最佳化，与可控化，得在原来技术基础上作如下创新。具有高效热交换效果的冷却塔技术作为温室夏日降温与冬季加温的硬件核心，它可以大大降低能源成本，可以在不开放温室的环境下进行温度的科学调控，当然精确化过程还得与计算机控制联接，实现调温的自动化。在封闭的环境下最好结合二氧化碳供应系统，可以使二氧化碳不外泄的情况下达到植物生长的最佳浓度范围，通常温室开放温室往往因没有增施二氧化碳气肥，都会出现二氧化碳的饥饿现象，采用全封闭温室后可以达到植物所需的最佳值1000-1500PPM（大气常规情况下只有300-350PPM），在这种环境下光合效率可以得到大幅度提高，也是环境优化促进生长的一项重要措施。除了二氧化炭的供给技术实施外，还可以适当安装人工光照系统，对植物起到光刺激作用，以促进生长与发育或者打破光休眠起到促进生长之作用。

目前的气雾培技术基本还是属于电网依赖型的模式，随着该技术的普及与广泛运用，在电力的供应上还得进行创新改造，对于一些边远区域，可以结合采用风力或太阳能发电技术供电，实现气雾培的离网生产，在沙漠在高山在孤岛在电力难以送达的地方都可以进行气雾栽培，也可以采用生物质能发电，绿澡发电、沼气发电等来实现电能的供应。

气雾培技术的进一步完善与提高基本可以实现在全球任何地方都可以进行雾培农业生产，对于水资源匮乏的区域，气雾培是最省水的农业生产模式，它只需传统耕作用水量的1-5%，是当前最节水的农业模式，而对于极度缺水的沙漠或无淡水的沿海岛上则可采用太阳能蒸馏取水的方式进行水的供应，而且制取的水是绝对的纯水与具有无尘无菌的洁净度，是用于雾培生产最安全卫生的用水。

气雾培技术的改进与创造，将会给未来农业描述出一幅美丽而伟大的画卷，可以用少有的土地进行工厂化集约化可持续的有机生态生产，为人们提供高产优质营养齐全的安全食品，为未来人类健康问题的解决找到了根本性的答案。治无病之体，防无病之机，食用营养健康的食品一可以使食量减少情况下就可以满足营养需求，二可以为人体建立起强大的免疫机制与自愈能力，这才是人类健康的最终归宿。

叶绿素的超声波辅助提取及组成分析

《叶绿素的超声波辅助提取及组成分析》个人实验方案设计报告及小组实验报告实验小组人员学院生物与化学工程学院专业化工实验指导教师开课学期2017 至2018 学年二学期填报时间2018 年 6 月22 日

第二部分小组实验报告一、实验部分 1、实验原料名称规格产地竹叶干燥、剪碎— 无水乙醇分析纯— 氧化铝颗粒— 石油醚分析纯— 丙酮分析纯— 2、实验仪器与装置（含装置图）主要实验仪器：仪器名称型号产地超声波清洗仪—— 真空泵—— 烘箱—— 电热炉—— 布氏漏斗—— 紫外分光光度计—— 层析柱—— 比色皿—— 容量瓶25.00ml—另有烧杯、烧瓶、玻璃棒等。装置图：

萃取瓶层析柱蒸馏装置过滤装置

3、竹叶中叶绿素提取实验步骤 1)开启超声波清洗器电源。加入适量水，调节温度50℃，调节功率200W，调节超声频率28kHz。等待温度稳定。 2)准确称取2.00g毛竹叶粉末放入于玻璃瓶中，加入40ml乙醇使其完全浸没。盖紧瓶盖。放入超声波清洗器中进行超声萃取。同时用手轻晃瓶子。 3)40min后，关闭超声波清洗器并取出瓶子。 4)将萃取液连同竹叶一并转入布氏漏斗进行真空抽滤。用适量乙醇洗涤瓶子及竹叶。 5)将萃取液完全转移至烧瓶中，加入毛细管（防止暴沸），蒸馏浓缩。 6)待烧瓶中溶液冷却至室温。将烧瓶中溶液完全转移至25ml棕色容量瓶中，用乙醇定容。 4、总叶绿素含量测定实验步骤测定吸光度：采用紫外-可见分光光度计对它们的含量进行测定。叶绿素a和b的吸收光谱相互重叠，相互重叠的曲线在波长652 nm处，用这一波长可测定叶绿素的总含量。根据朗伯-比尔定律，取一定量的叶绿素提取液，经稀释后测定波长652 nm处的吸光度可用来计算叶绿素含量。 5、叶绿素各组分分离纯化实验步叶绿素的柱层析分离： 1）湿法装柱：以石油醚为初始洗脱液，用湿法装柱的方法将适量中性氧化铝装入一洗净的、干燥的层析柱，排除气泡，保证装填紧密，放出石油醚，直到距柱表面仅1-2 mm 高，无论如何不能使液面低于柱表面。 2）上样：用长滴管将浓缩的叶绿素提取液沿柱壁小心的加到柱顶部。加完后，稍稍打开柱下部活塞，使液面下降至柱表面约1 mm处，关闭活塞，用少量石油醚冲洗柱壁，使液面下降至原高度。 3）洗脱：在柱顶装一储液器，先加入适量洗脱剂石油醚，打开柱下部活塞，让洗脱剂逐滴放出，层析开始，用锥型瓶收集流出液。注意观察流出液颜色，当橙黄色色带

超声波辅助法

超声波法-有机溶剂法提取薰衣草中的多酚一实验原理溶剂提取法是根据天然产物中各种化学成分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不需要的溶出成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。本实验选取有机溶剂做提取液。超声波法利用外力强化提取，超声波使提取液不断振荡，有助于溶质扩散，可以明显加速植物中有效成分的提取。二实验材料及仪器（简略）（1）材料：优质薰衣草（2）试剂：无水乙醇、蒸馏水、福林试剂、碳酸钠（3）仪器：烘箱、可见分光光度仪、粉碎机、60目筛、电子天平、超声波萃取仪、pH计、移液管、容量瓶、玻璃棒、、烧杯三实验步骤 1 样品的预处理薰衣草用粉碎机粉碎并过60目筛，以提高提取效率，处理后的薰衣草粉末装袋密封冷藏保存，备用。 2 多酚提取率的测定 2.1没食子酸标准品溶液的制备精确称没食子酸0.0250g，蒸馏水溶解，定容至1000ml容量瓶中，室温放置，储存。 2.2没食子酸标准曲线的建立分别精确吸取没食子酸标准液0.5ml、1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml、6.0ml、7.0ml、8.0ml转入25ml比色管中，加入1ml福林试剂，再加入4ml15%NaHCO3，蒸馏水定容至刻线，摇匀，避光保存60min。测定没食子酸标准品在760nm波长处的吸光度值，以多酚浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程。 2.3供试品的制备超声波法-有机溶剂法提取薰衣草中的多酚，过滤，得提取液，悬蒸至无乙醇味，定容至100ml容量瓶。 2.4（1）根据标准曲线可得供试品的质量浓度 (2)绿原酸的提取率：X=(C×25×200)/m

除尘器的工作原理

电除尘器的工作原理 2015-04-06 梦泽赤子阅 3246 转 44 转藏到我的图书馆微信分享：电除尘装置是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘器上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘装置是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘装置的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。工作原理在直流电压为2s～120kV时，极间气体发生电晕放电而产生阴离子和阳离子。在电场作用下，阴离子向阳桩（即除尘电报）运动，阳离子向阴极（即放电电极）运动。由于电压高，不仅迁移率较大的阴离子能与中性分子发生碰撞电离，而且迁移率较小的阳离子也能与中性分子发生碰撞电离。因此在电场中连续不断地生成大量新离子。当含尘气流进入电场后，粉尘与离子碰撞而粘附带电，成为荷电尘粒。在电场作用下，荷正电尘粒向阴极运动并沉积其上；荷负电尘粒向阳极运动并沉积其上。在通常负电晕（即电晕放电为电源的阴极）的情况下，有少量带正电尘粒沉积在阴极上，而大量带负电的尘粒沉积在阳极上，于是气体得以净化。静电除尘设备采用采用荷电电场和分离电场合一的方法，通俗讲：用强电场使灰尘颗粒带电,在其通过除尘电极时,带正/负电荷的

微粒分别被负/正电极板吸附,即达到除尘目的.电场作用下，空气中的自由离子向两极移动，电压越高电场越强。所以静电除尘设备也叫高压静电除尘设备。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流（称之为电晕电流）急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线被称为电晕极。在离电晕极较远的地方，电场强度小，离子的运动速度也较小，那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压，空气电离（电晕）的范围逐渐扩大，最后极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，电话短路，电除尘器停止工作。为了保证电除尘器的正常运动，电晕的范围不宜过大，一般应局限于电晕极附近。[2] 电除尘器的结构

[超声波,辅助,提取]超声波辅助提取木棉花多糖

超声波辅助提取木棉花多糖超声波辅助提取木棉花多糖木棉 malabarica（Dc.）Merr.］为木棉科木棉属植物，是华南地区特有的植物资源，主要分布于广西、广东、四川、贵州和云南等省。其花性味甘、淡、凉，有清热利湿以及解暑的功能，可治肠炎、痢疾。民间多在初春时拾其落花，晒干煎水服用。用来祛风除湿，活血消肿，散结止痛，治疗胃癌、食管癌等消化道肿瘤［１］。近年来，植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现。而在菌多糖得到广泛研究的背景下，越来越多的工作人员将目光投向植物多糖，据文献报道，已有１００种植物多糖被分离提取出来［２］。但对于木棉花的文献报道多是研究其药理作用，而对其多糖提取工艺的研究却鲜见报道。因此木棉花多糖的提取方法也日益成为人们关注的焦点。为了促进中国对木棉花的开发利用，有人对木棉花化学成分和药理作用进行了一些研究。多糖的提取方法有碱提法、水提法、微波法、酶提法和超声波辅助提取法等。本试验采用的是超声波辅助提取法，它是应用超声波强化提取植物多糖的方法，是一种物理破碎过程。与常规提取法相比，超声波辅助提取可缩短提取时间，提高提取效率，所以超声波辅助提取法在植物多糖的提取中得到广泛应用［３］。采用苯酚－硫酸法测定多糖的含量，苯酚－硫酸法简单、快速、灵敏、重现性好，且生成的颜色持久。用苯酚－硫酸法测定多糖含量时需注意苯酚浓度不宜太高［４］，过高浓度的苯酚会使反应的稳定性不好且易产生操作误差。本试验采用50 g/L的苯酚，同时保持较高的硫酸浓度，因此该呈色反应是以对多糖的水解和糠醛反应为基础的，硫酸浓度降低会影响两种反应的进行。测定吸光度时所用葡萄糖标准溶液与木棉花多糖都需现配现用才能保证结果的稳定性及准确性，每组需平行测定３次。用紫外分光光度法测定木棉花中多糖的浓度，此方法简单、准确率高［５］。１材料与方法１．１材料１．１．１原料将木棉［Gossampinus malabarica (Dc.) Merr.］花去除花蕊，在６０℃左右烘干，粉碎，用５００ｍＬ石油醚（６０～９０℃）回流脱脂２次，１ｈ／次。再用体积分数为８０％的乙醇溶液回流提取２次，２ｈ／次，除去单糖和低聚糖，将其烘干备用［６］。１．１．２仪器与试剂ＪＹ９６－Ⅱ超声波细胞粉碎机（上海新芝生物技术研究所／宁波新芝科器研究所）；ＦＡ２００４Ｎ精科电子分析天平（郑州南北仪器设备有限公司）；７５２Ｓ紫外分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；ＴＤＬ８０－２Ｂ型离心机（广州广一科学仪器有限公司）；ＫＤＭ型调温电热套（山东省鄄城永兴仪器厂）；ＳＨＺ－Ｄ（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市英峪予华仪器厂）；ＤＪ－１０Ａ倾倒式粉碎机

超声波清洗工艺的优点、操作参数、注意事项

超声波清洗的优点、操作参数、注意事项对于金属表面处理工艺的使用，已经渗透到越来越多行业了，诸如电子、机械、电气、玻璃、眼镜、钟表、电镀、仪器、仪表、珠宝、医疗、五金、轴承、液压、航空、陶瓷、化纤、制笔、电池壳等行业。而金属的除油除锈清洗处理占据表面处理工艺至关重要的部分。随着技术层次的提高，超声波清洗技术的到了广泛的认可，超声波清洗取代了传统浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等工艺方法。超声波清洗工艺比传统工艺有哪些优点 ◆清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致 ◆清洗速度快，提高生产效率 ◆不须人手接触清洗液，安全可靠对深孔、细缝和工件隐蔽处亦清洗干净 ◆对工件表面无损伤 ◆节省溶剂、热能、工作场地和人工等。超声波清洗的操作参数

超声波清洗时的注意事项 1 对于中、小型构件，粘附汕垢严重时，应先浸洗或喷洗。为提高清洗质量、缩短清洗时间，采用几种不同的清洗液，根据清洗液的清洗作用不分槽依次进行。 2 局部清洗尺寸和重量较大的工件时，将工件局部浸入超声波清洗槽中进行清洗;也可以根据大型工件形状或局部清洗部位的要求，将换能器制成特殊结构(如密封型、变幅杆型)，以实现局部清洗。注意不要将工件直接压在槽底超声波辐射面上。 3 工件形状过分复杂或具有大小不等的孔、凹槽时，可用不同振动频率的超声波清洗。 4 清洗小孔、盲孔时，应先在孔内充满清洗液对准超声源，清洗下来的污物要便于排出。 5 采用清洗液循环装置。连续被充新液时，进液速度不宜太快，以免由于新液含气较多减弱空化作用。 6 要求空化作用很强时，须经常调节发生器的频率，使其输出频率与换能器的固有频率一致，以提高转换效率。

超声波辅助沉淀法制备纳米氧化铝粉体

Material Sciences 材料科学, 2020, 10(1), 24-30 Published Online January 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/d514193675.html,/journal/ms https://https://www.wendangku.net/doc/d514193675.html,/10.12677/ms.2020.101004 Preparation of Nano-Alumina Powders by Ultrasonic Assisted Precipitation Zhengguo Yan*, Hong Wang, Kun Jiang, Jingkun Yu School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang Liaoning Received: Dec. 14th, 2019; accepted: Dec. 27th, 2019; published: Jan. 3rd, 2020 Abstract Using aluminum nitrate and ammonium bicarbonate as starting materials, nano-alumina powders were prepared by ultrasonic-assisted precipitation method. The influence of drying method and bath temperature on the synthesized powders was investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the better dispersion and more uni-form powders were prepared by vacuum freeze drying than the traditional air blast drying. The particle size of alumina powder increases with the increase of bath reaction temperature, and the suitable reaction temperature is 25?C. Nano-alumina powders with narrow particle size distribu-tion and good dispersion were prepared by ultrasonic-assisted precipitation method. Keywords Ultrasonic, Precipitation, Freeze-Drying, Nano-Alumina 超声波辅助沉淀法制备纳米氧化铝粉体颜正国*，王宏，蒋昆，于景坤东北大学冶金学院，辽宁沈阳收稿日期：2019年12月14日；录用日期：2019年12月27日；发布日期：2020年1月3日摘要以硝酸铝和碳酸氢铵为原料，采用超声波辅助沉淀法制备Al2O3粉体，利用XRD和SEM对所制备的粉体的物相和形貌进行表征，考察了干燥方式和水浴温度对粉体制备的影响。结果表明真空冷冻干燥较传统鼓*通讯作者。

工业除尘器工作原理

工业除尘器工作原理 1.布袋除尘本除尘器主要由灰斗、过滤室、净气室、支架、提升阀、喷吹清灰装置等部分组成.工作时,含尘气体由风道进入灰斗.大颗粒的粉尘由于重力作用，直接落入灰斗底部,较小的粉尘随气流转折向上进入过滤室,并被阻留在滤袋外表面,净化了的烟气进入袋内,并经滤袋口和净气室进入，最后通过风机的作用把洁净的空气排放出去。随着设备工作时间不断的增加,通过滤袋的粉尘越来越多，从而滤袋所受的阻力负荷也随之上升，此时，使用脉冲反吹出去附着在滤袋上的粉尘。如此循环交替，使滤袋的工作效率一直保持不变，使通过除尘器的粉尘都能达到排放标准。 2.滤筒除尘器从某种原理来说工业除尘器与布袋除尘器的工作原理是相同的。唯一的区别有2点。（1）过滤精度不一样，布袋的过滤精度一般在0.5~1um以内。滤筒的过滤精度最少能达到0.2um。（2）设备维护不一样，滤筒除尘器的维护比布袋的维护方便很多，一般若相同风量的除尘设备，滤筒维护需要1天，那布袋最少需要3天。 3.静电除尘静电除尘器的工作原理是：含尘气体经过高压静电场时被电分离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒.利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法.在强电场中空气分子被电离为正离子和电子,电子奔向正极过程中遇到尘粒,使尘粒带负电吸附到正极被收集.常用于以煤为燃料的工厂、电站,收集烟气中的煤灰和粉尘.冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物。并且工业除尘器的最高过滤静电能达到0.02um，受温达400~500摄氏度。这2点一直是布袋与滤筒不可及的地方。

超声波提取原理、特点与应用介绍

超声波提取原理、特点与应用介绍超声波指频率高于20KHz，人的听觉阈以外的声波。超声波提取在中药制剂质量检测中（药检系统）已广泛应用。《中华人民共和国药典》中，应用超声波处理的有232个品种，且呈日渐增多的趋势。近年来，超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。作为中药制剂取工艺的一种新技术，超声波提取具有广阔的前景。超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。 1、提取原理（1）机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。（2）空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。（3）热效应和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。此外，超声波还可以产生许多次级效应，如乳化、扩散、击碎、化学效应等，这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解，促使药物有效成分进入介质，并于介质充分混合，加快了提取过程的进行，并提高了药物有效成分的提取率。 2、超声波提取的特点（1）超声波提取时不需加热，避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响，适用于对热敏物质的提取；同时，由于其不需加热，因而也节省了能源。（2）超声波提取提高了药物有效成分的提取率，节省了原料药材，有利于中药资源的充分利用，提高了经济效益。（3）溶剂用量少，节约了溶剂。（4）超声波提取是一个物理过程，在整个浸提过程中无化学反应发生，不影响大多数药物有效成分的生理活性。（5）提取物有效成分含量高，有利于进一步精制。 3、超声波技术在天然产物提取方面的应用与水煎煮法对比，采用超声波法对黄芩的提取结果表明，超声波法提取与常规煎煮法相比，提取时间明显缩短，黄芩苷的提取率升高；超声波提取10、20、40、60min均比煎煮法提取3h的提取率高。应用超声波法对槐米中主要有效成分芦丁的提取结果表明，超声波处理槐米30min所

脉冲除尘器的原理

脉冲布袋除尘器的工作原理:除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成，上、中、下箱体为分室结构。工作时，含尘气体由进风道进入灰斗，粗尘粒直接落入灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道，经排风机排至大气。脉冲布袋除尘器设备正常工作时，含尘气体由进风口进入灰斗，由于气体体积的急速膨胀，一部分较粗的尘粒受惯性或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后，尘粒被滞留在滤袋的外侧，净化后的气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、排风口排入大气，从而达到除尘的目的。除尘器的气流分布很重要，必须考虑如何避免设备进口处由于风速较高造成对滤料的高磨损区域。气流分布板用于滤筒式除尘器有独特要求，气流分布必须十分稳定和均匀。才有利于气流的上升和粉尘的下降，气流分布板开孔率35%。根据计算，阻力系数<2，由此可见在气流速度<0.8m/s的情况下，多孔气流分布板可以满足滤筒式除尘器的要求。清灰过程是先切断该室的净气出口风道，使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰，切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗，避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面的现象，使滤袋清灰彻底，并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。传统的滤筒除尘器有两种清灰方式，一种是高压气流反吹，一种是脉冲气流喷吹，实践表明前者的优点是气流均匀，缺点是耗毛量大;后者的优点

是耗气量小，缺点是气流弱小。为此可作两个方面改进:一方面在脉冲喷吹管上增加导流装置，加强气流诱导作用，另一方面把滤筒上部导流风管取消，使脉冲气流和诱导气流同时充分进入滤筒。这样改进后耗气量少，气流均匀，清灰效果好，根据计算，技术改进后的清灰气流流量是脉冲气量的3-5倍。 1.清灰装置随着过滤的不断进行，除尘器阻力也随之上升，当阻力达到一定值时，清灰控制器发出清灰命令，首先将提升阀板关闭，切断过滤气流;然后，清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号，随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内，滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，导致滤袋外侧的粉尘抖落，达到清灰的目的。由于设备分为若干个箱区，所以上述过程是逐箱进行的，一个箱区在清灰时，其余箱区仍在正常工作，保证了设备的连续正常运转。之所以能处理高浓度粉尘，关键在于这种强清灰所需清灰时间极短(喷吹一次只需0.1~0.2s)。脉冲布袋除尘器的特点: 1、箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，制作过程中以煤油检漏，漏风率很低。 2、本除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益

超声波检测技术及应用

超声波检测技术及应用刘赣（青岛滨海学院，山东省青岛市经济开发区266000）摘要：无损检测(nondestructive test)简称NDT。无损检测就是不破坏和不损伤受检物体，对它的性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。本文主要讲的是超声波检测（UT）的工作原理以及在现在工业中的应用和发展。关键词：超声波检测；纵波；工业应用；无损检测 1.超声波检测介绍 1.1超声波的发展史声学作为物理学的一个分支, 是研究声波的发生、传播、接收和效应的一门科学。在1940 年以前只有单晶压电材料, 使得超声波未能得到广泛应用。20 世纪70 年代, 人们又研制出了PLZT 透明压电陶瓷, 压电材料的发展大大地促进了超声波领域的发展。声波的全部频率为10- 4Hz～1014Hz, 通常把频率为2×104Hz～2×109Hz 的声波称为超声波。超声波作为声波的一部分, 遵循声波传播的基本定律, 1.2超声波的性质 1）超声波在液体介质中传播时，达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击（基于“空化现象”）。从而引出了“功率超声应用技术“例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”（统称“超声波加工”）等。2）超声波具有良好的指向性 3）超声波只能在弹性介质中传播，不能再真空中传播。一般检测中通常把空气介质作为真空处理，所以认为超声波也不能通过空气进行传播。 4）超声波可以在异质界面透射、反射、折射和波型转化。 5）超声波具有可穿透物质和在物质中衰减的特性。 6）利用强功率超声波的振动作用，还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。 1.2超声波的产生与接收超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来说实现的。由超声波探伤仪产生的电振荡，以高频电压形式加载于探头中压电晶体片的两面电极上时，由于逆压电效应的结果，压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形，形成了机械振动。弱压电晶体片与焊件表面有良好的耦合时，机械振动就以超声波形式传播进入被检工件，这就是超声波的产生。反之，当压电晶体片收到超声波作用而发生伸缩变形时，正压电效应的结果会使压电晶体片两面产生不同极性的电荷，形成超声频率的高频电压，以回波电信号的形势经探伤仪显示，这就是超声波的接收。 1.3超声波无损检测的原理超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种

超声波提取法

四、超声波提取法（一）超声波的概念 1.超声波的概念 ?超声波是指频率高于可听声频率范围的声波，是一种频率超过17KHz的声波。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等的传播规律，与可听声波的规律并没有本质上的区别。超声波属于机械波，是机械振动在弹性媒质中的传播 ?当声音在空气中传播时，会推动空气中的微粒作往复振动，即对微粒做功。声波功率就是表示声波作功快慢的物理量。当强度相同时，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波的频率很高，所以与一般的声波相比，超声波的功率是很大的（一）超声波的概念 ?超声波很像电磁波，能折射、聚焦和反射，但超声波又不同于电磁波，电磁波可在真空中自由传播，而超声波的传播则要依靠弹性介质。超声波在传播时，使弹性介质中的粒子产生振荡，并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量 ?超声波可以产生空化效应、热效应和机械效应（二）超声波提取原理 ?超声萃取（Utrasonic Solvent Extraction，USE）技术是由溶剂萃取技术与超声波技术结合形成的新技术，超声场的存在提高了溶剂萃取的效率 ?超声波是指频率为20千赫~50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体--介质来进行传播。超声萃取又称超声提取，即指从某一原料中提取所需的物质或成分 ?超声作用于液液、液固两相、多相体系表面体系以及膜界面体系会产生一系列的物理、化学作用，并在微环境内产生各种附加效应，如湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应等，从而引起传播媒质特有的变化（1)空化效应 ?当大量的超声波作用于提取介质时，体系的液体内存在着张力弱区，这些区域内的液体会被撕裂成许多小空穴，这些小空穴会迅速胀大和闭合，使液体微粒间发生猛烈的撞击作用 ?此外,也可以液体内溶有的气体为气核,在超声波的作用下,气核膨胀长大形成微泡,并为周围的液体蒸气所充满,然后在内外悬殊压差的作用下发生破裂, 将集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释放出来 1、空化效应 ?当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应 ?空化效应中产生的极大压力造成被破碎物细胞壁及整个生物体的破裂，且整个破裂过程可在瞬间完成，因而提高了破碎速度，缩短了破碎时间，使提取效率显著提高

脉冲除尘器的工作原理及其特点

脉冲除尘器的工作原理及其特点一、脉冲除尘器的简述脉冲除尘器是在袋式除尘器的基础上改进的新型高效脉冲除尘器,综合了分室反吹各种脉冲喷吹除尘器的优点,克服了分室清灰强度不够,进出风分布不均等缺点，扩大了应用范围。二、脉冲除尘器的工作原理脉冲除尘器是当含尘气体由进风口进入除尘器，首先碰到进出风口中间的斜板及挡板，气流便转向流入灰斗,同时气流速度放慢，由于惯性作用,使气体中粗颗粒粉尘直接流入灰斗。起预收尘的作用，进入灰斗的气流随后折而向，上通过内部装有金属骨架的滤袋粉尘被捕集在滤袋的外表面,净化后的气体进入滤袋室上部清洁室,汇集到出风口排出，含尘气体通过滤袋净化的过程中，随着时间的增加而积附在滤袋上的粉尘越来越多，增加滤袋阻力，致使处理风量逐渐减少,为正常工作,要控制阻力在一定范围内( 140--170毫米水柱),一旦超过范围必须对滤袋进行清灰,清灰时由脉冲控制仪顺序触发各控制阀开启脉冲阀，气包内的压缩空气由喷吹管各孔经文氏管喷射到各相应的滤袋内,滤袋瞬间急剧膨胀,使积附在滤袋表面的粉尘脱落,滤袋恢复初始状态。清下粉尘落入灰斗,经排灰系统排出机体。由此使积附在滤袋上的粉尘周期地脉冲喷吹清灰，使净化气体正常通过，保证除尘系统运行。脉冲除尘器是指通过喷吹压缩空气的方法除掉过滤介质(布袋或滤筒).根据除尘器的大小可能有几组脉冲阀，由脉冲控制仪;上附着的粉尘．

或PLC控制,每次开-组脉冲阀来除去它所控制的那部分布袋或滤筒的灰尘,而其他的布袋或滤筒正常工作,隔一段时间后下一组脉冲阀打开,清理下一部分除尘器由灰斗..上箱体中箱体、下箱体等部分组成，上中、下箱体为分室结构。工作时，含尘气体由进风道进入灰斗,粗尘粒直接落入灰斗底部,细尘粒随流转折向上进入中、下箱体,粉尘积附在滤袋外表面,过滤后的气体进入上箱体至净气集合管排风道,经排风机排至大气。清灰过程是先切断该室的净气出口风道，使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰，切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗,避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面的现象，使滤袋清灰彻底,并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。含尘气体由进风口进入，经过灰斗时,气体中部分大颗粒粉尘受惯性力和重力作用被分离出来,直接落入灰斗底部。含尘气体通过灰斗后进入中箱体的滤袋过滤区，气体穿过滤袋,粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的体经滤袋口进入上箱体后,再由出风口排出。三、脉冲除尘器的特点 1.除尘率高 2.处理量大 3.高效便捷，节约时间 4.节省人力物力

超声波清洗类型及原理流程(个人整理)

清洗工程机械零件的方法清洗工程机械零件是保养工程机械的必要方式之一。工程机械零件油污主要是由不可皂化油与灰尘、杂质等形成的。不可皂化油不能与强碱起作用，如各种矿物油、润滑油，均不能溶于水，但可溶于有机溶剂。去除此类油污有化学和电化学两种方法；常用的清洗液为有机溶剂、碱性溶液和化学清洗液等；清洗方式有人工清洗和机械清洗两种。 1．三种清洗液(1)有机溶剂。常见的有煤油、轻柴油、汽油、丙酮、酒精和三氯乙烯等。用这种溶解方式除油，可溶解各种油脂。优点是不需加热、使用简便、对金属无损伤、清洗效果好。缺点是多数为易燃物、成本高、适于精密件和不宜用热碱溶液清洗的零件，如塑料、尼龙、牛皮、毡质零件等。但需注意橡胶件不能用有机溶剂清洗。 (2)碱性溶液。碱性溶液是碱或碱性盐的水溶液，它利用乳化剂对不可皂化油的乳化作用除油，是一种应用最广的除污清洗液。乳化作用是一种液体形成极小的细粒后，均匀分布在另一种液体中。在碱溶液中加入乳化剂形成乳化液，能降低油膜的表面张力和附着力，使油膜破碎成极小的油滴后，不再回到金属表面，以去除油污。常用的乳化剂有肥皂、水玻璃(硅酸钠)、骨胶、树胶、三乙醇胺、合成洗涤剂等。需注意的是清洗不同材料的零件应采用不同的清洗液。碱性溶液对金属有不同程度的腐蚀作用，尤其对铝的腐蚀性较强。用碱性溶液清洗时，一般需将溶液加热到80~90℃。除油后用热水冲洗，去掉表面残留碱液，防止零件被腐蚀。 (3)化学清洗液。是一种化学合成的水基金属清洗剂配置的水溶液，金属清洗剂中以表面活性剂为主，具有很强的去污能力。另外，清洗剂中还有一些辅助剂，能提高或增加金属清洗剂的防腐、防锈、去积炭等综合性能。原理是清洗剂配成的清洗液先湿润零件表面，然后渗入污物与零件接触界面，使污物从零件表面上脱落、分散，或溶解于清洗液中，或在零件表面形成乳化液、悬浮液，达到清洗零件的目的。常见的配置化学清洗液的清洗剂有水基金属清洗剂、金属清洗剂、高效金属清洗剂、金属清洗剂、洗净剂、洗油剂、液态金属清洗剂。上述清洗剂的配制方法、浓度、清洗温度和加热措施，均须严格遵守其说明书的要求。手工清洗时更应严格控制温度，可用毛刷、擦布清洗。若有严重的油污或积炭时，可用钢丝刷刷洗。清洗前应经一定的时间浸泡，满足湿润、浸透的需要。清洗可分为粗洗和精洗，清洗后的清洗液若油污不严重时可撇去上层飘浮油污，再次使用。 2．五种清洗方法(1)擦洗。将零件放入装有柴油、煤油或其他清洗液的容器中，用棉纱擦洗或用毛刷刷洗。这种方法操作简便、设备简单，但效率低，适用于单件小批小型零件。一般情况下不宜用汽油，因其有溶脂性，会损害人的健康且易造成火灾。 (2)煮洗。将配置好的溶液和被清洗的零件一起放入用钢板焊制尺寸适当的清洗池中，用池下炉灶将其加温至80~90℃，煮洗3~5min即可。 (3)喷洗。将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面以清除油污。此方法清洗效果好，生产效率高，但设备复杂，适于清洗形状不太复杂、表面有严重油垢的零件。 (4)振动清洗。将待清洗的零件放在振动清洗机的清洗篮或清洗架上，并浸没在清洗液中，通过清洗机产生振动模拟人工漂涮动作和清洗液的化学作用去除油污。 (5)超声清洗。靠清洗液的化学作用与引入清洗液中的超声波振荡共同作用，以去除油污。注意事项：应根据油污的成因及特点合理选择清洗方法，以保证零件的正常使用，避免清洗对零件造成腐蚀或损伤，防止污染环境及零件的后续污损。

十种常见除尘器工作原理

一、布袋除尘器除尘器的工作原理如下：含尘气体由下部敞开式法兰进入过滤室，较粗颗粒直接落入灰仓，含尘气体经滤袋过滤，粉尘阻留于袋表，净气经袋口到净气室，由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，程控仪开始工作，逐个开启脉冲阀，使压缩空气通过喷口对滤袋进行喷吹清灰，使滤袋突然膨胀，在反向气流的作用下，赋予袋表的粉尘迅速脱离滤袋落入灰仓，粉尘由卸灰阀排出。二、脉冲除尘器除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘气体从除尘器的进风均流管进入各分室灰斗，并在灰斗导流装置的导流下，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入上箱体，并经各离线阀和排风管排入大气。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1500Pa ）时，由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压力聚增，将滤袋上的粉尘进行抖落（即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。三、旋风除尘器旋风除尘器加设旁路后其工作原理是含尘气体从进口处切向进入，气流在获得旋转运动的同时，气流上、下分开形成双旋蜗运动，粉尘在双旋蜗分界处产生强烈的分离作用，较粗的粉尘颗粒随下旋蜗气流分离至外壁，其中部分粉尘由旁路分离室中部洞口引出，余下的粉尘由向下气流带人灰斗。上旋蜗气流对细颗粒粉尘有聚集作用，从而提高除尘效率。这部分较细的粉尘颗粒，由上旋蜗气流带向上部，在顶盖下形成强烈旋转的上粉尘环，并与上旋蜗气流一起进入旁路分离室上部洞口，经回风口引入锥体内与内部气流汇合，净化后的气体由排气管排出，分离出的粉尘进入料斗。四、静电除尘器含尘气体从设备顶部进风口进入设备后，以高速经过旋风分离器，使含尘气体沿轴线调整螺旋向下旋转，利用离心力，除掉较粗颗粒的粉尘，有效地控制了进入电场的初始含尘浓度。然后，气体经下灰斗进入电场工作，由于下灰斗截面积大于内管截积数倍，根据旋转矩不变原理，径向风速和轴向风速急剧降低产生零速界面而使内管中的重颗粒粉尘沉降于下灰斗内，降低了进入电场的粉尘浓度，低浓度含尘气体经电收尘而凝聚在阴阳极板上，经清灰振打而将收集的粉尘由锁风排灰装置输送走。为了防止内管旋风和电场极板振打后在下灰斗内形成的二次扬尘，特在下灰斗中设置了隔离锥。使用范围水泥、化肥、等行业各种磨机，破碎点下料口，包装机及烘干机和各种相类似的分散源处理。五、滤筒除尘器设备在系统主风机的作用下，含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内进行含尘气体的预处理，然后从底部进入到上箱体的各除尘室内；粉尘吸附在滤筒的外表面上，过滤后的干净气体透过滤筒进入上箱体的净气腔并汇集至出风口排出。随着过滤工况持续，积聚在滤筒外表面上的粉尘将越积越多，相应就会增加设备的运行阻力，为了保证系统的正常运行，除尘器阻力的上限应维持在1400～1600Pa范围内，当超

专题实验-超声波测试原理及应用

实验一、超声波的产生与传播实验方案 1. 直探头延迟的测量参照附录A 连接JDUT-2型超声波实验仪和示波器。超声波实验仪接h 直探头，并把探头放在CSK-IB 试块的正面，仪器的射频输出与示波器第1通道相连，触发与示波器外触发相连，示波器采用外触发方式，适半设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电圧范用与时间范闱，使示波器上看到的波形如图1.7所示。在图1.7中，S 称为始波，t 0对应于发射超声波的初始时刻；Bl 称为图1.7 直探头延迟的测虽试块的1次底面回波，h 对应于超声波传播到试块底面，并被发射回来后，被超声波探头接收到的时刻，因此h 对应于超声波在试块内往复传播的时间：B 2称为试块的2次底面冋波, 它対应于超声波在试块内往复传播到试块的上表面后，部分超声波被上表面反射，并被试块底面再次反射，即在试块内部往复传播两次后被接收到的超声波。依次类推，右3次、4次和多次底面反射回波。从示波器上读出传播h 和t2,则直探头的延迟为 (1-6) 2. 脉冲波频率和波长的测量调节示波器时间范闱，使试块的1次底面回波出现在示波屏的中央，脉冲波的振幅小于 IVO 测量两个振动波峰之间的时间间隔，则得到一个脉冲周期的振动时间t,则脉冲波的频率为^1/t ：已知铝试块的纵波声速为6.32InInUS,贝IJ 脉冲波在铝试块中的波长为l=6.32t β 3. 波型转换的观察与测最号时间范悅改变探头的入射角，并在改变的过程中适当移动探头的位宜，使每一个入射角对应的R 2圆弧面的反射回波最人。則在探头入射角由小变人的过程中，我们町以先后观察到回波 B 1. B 2和B3;它们分别对应于纵波反射回波、横波反射回波和表面波反射回波。让探头靠近试块背而，通过调节入射角调，使能够同时观测到回波 BI 和（如图1.9）,且它们的幅度基本相等：再让探头逐步靠近试块正面,则又会在Bl 前面观测到一个回波bl ，参照附录B 给出铝试块的纵波声速与横波声速，通过简单测量和计算，可以确定b 、Bl 和氏对应的波型和反射面。 4. 折射角的测量确定Bi 、B?的波型后，町以分别测量纵波和横波的折射角。参照图Llo 首先让把探头的纵波声束对正（回波幅度最人时为正对位宜）CSK-IB 试块把超声波实验仪换上町变角探头，参照图1-8把探头放在试块上，并使探头靠近试块背面，使探头的斜射声束只打在 R2圆弧而上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范阖 CT ? V V R2 -C I ? 图1.8观察波型转换现彖