一种超声雾化源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于超声雾化领域，尤其涉及一种超声雾化源。
【背景技术】
[0002]通过物理手段使得液体形成微米量级液滴的过程叫做雾化。液体雾化后表面积急剧增大，物理和化学性质也发生改变，雾化技术具有广泛的应用。目前，通过多种方法可以实现液体的雾化过程，其中利用高频压电陶瓷片产生的超声波来雾化液体的方法就是最常见的一种，这种方法就是所谓的超声雾化。超声雾化技术在空气加湿、美容、药物吸入治疗、先进材料制备等方面具有独特的优势。另外，雾化源是超声雾化技术的重要组成部分，它的作用是将雾化液雾化成雾滴，并将雾滴射向雾化室。目前，雾化罐的内底面装有雾化片，并可向雾化罐内注入雾化液，雾化液与雾化片直接接触，且雾化液在雾化片的超声波作用下雾化成雾滴。需要特别说明的是，雾化片为高频压电陶瓷片，它的功率消耗主要用于两部分，一部分为超声雾化，另一部分为超声波在流体介质传输过程中使介质发热。
[0003]理论研究已经表明超声雾化技术产生的雾滴直径及数量与压电陶瓷片的工作频率、气压、液体粘滞系数、温度和种类等因素都有关系。对于某种确定成分和浓度的液体而言，频率、温度、气压等因素是决定雾化量的关键因素。对于某些定量要求较高的雾化场合，对雾化液雾化后的雾滴直径及数量有较高要求，这种多参数情况，特别是各个参数之间并不独立的情形下，就要实现雾化罐内恒压、雾化液的恒液位和恒温控制，还需要使雾化片保持最佳雾化状态，但目前没有相关技术方案和产品能够达到上述技术要求。
[0004]提出上述研究课题后，我们来分析技术难点，其中雾化罐内的恒压控制比较容易解决，而雾化液的恒液位控制比较难，这主要是因为现有直接接触的测量技术不能准确测定强腐蚀性雾化液的液位高度，这样也就无法进一步实现恒液位控制。
[0005]其中，最难实现的是雾化液的恒温控制，经过仔细分析后终于找出如下原因：雾化片发出超声波的同时还会发热，又由于雾化片与雾化液直接接触，这样就会使雾化液的温度很快升高，且雾化液温度的升高不可控，根本不能有效实现恒温。另外，由于雾化液是强酸或强碱性液体，具有强腐蚀性，这样就会腐蚀雾化片，即便是不锈钢或者玻璃釉包裹的雾化片，超声波使得雾化液化学活性增强，也会出现腐蚀的情况。而雾化片腐蚀后不仅缩短了使用寿命，而且雾化片的材料会混入雾化液中，从而降低雾化液的纯度，进而无法保证雾滴的纯度。
[0006]另外，本领域技术人员一直在探索在什么状态下，才能使雾化片的最佳雾化状态。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于提供一种超声雾化源，欲保证雾滴直径及数量。
[0008]本发明的技术方案如下：一种超声雾化源，包括雾化罐（1)、导流罩（4)和雾化片
(5)，其中雾化罐（1)上端的敞口由上盖（2)封闭，该上盖顶面设有一根与雾化罐（1)连通的载气进管（3);所述导流罩（4)下端的导流部位于雾化罐（1)内，该导流罩上端的喷雾口伸到雾化罐（1)外面，其特征在于：所述载气进管（3)上接有一个质量流量计或浮子玻璃气体流量计（50)，该质量流量计或浮子玻璃气体流量计可测量并控制所述雾化罐（1)内的气压及气体注入量，以使该雾化罐内的压力恒定；所述雾化罐（1)上接有一根雾化液进管（6)和雾化液出管（7)，这两根管道均与雾化罐⑴的内腔连通，其中雾化液进管（6)通过微量蠕动栗（8)与储液罐（9)连通，所述雾化液出管（7)与该储液罐连通，且储液罐（9)上端的敞口可由储液罐上盖（10)封闭；所述雾化罐（1)旁边设有液位检测装置，该液位检测装置用于检测雾化罐（1)内的雾化液高度，且液位检测装置的检测数值反馈给所述微量蠕动栗
[8]，以使雾化液的高度保持在10-20mm;
[0009]所述雾化片（5)安装在雾化片上安装板（11)和雾化片下安装板（12)之间，该雾化片上安装板的上板面通过第一密封圈（13)将恒温罐（14)下端的敞口密封；所述恒温罐
(14)上端敞口与雾化罐⑴下端敞口之间夹紧一层水平设置的聚四氟乙烯薄膜片（15)，该聚四氟乙烯薄膜片的厚度为0.02-0. 05mm，而聚四氟乙烯薄膜片（15)的上、下表面与对应罐体的相应表面之间设有第二密封圈（16)，且所述雾化片（5)上表面到聚四氟乙烯薄膜片
(15)上表面之间的垂直距离为20-25mm；
[0010]所述恒温罐（14)内装有温度测量计，该恒温罐上接有一根恒温液进管（17)和恒温液出管（18)，其中恒温液进管（17)串联热交换器（19)后，与恒温液箱（20)连通，该恒温液箱上该有恒温液箱上盖（21);所述热交换器（19)的一个表面装有电阻加热片（22)，该热交换器的另一表面装有半导体制冷片（23)，且半导体制冷片上装有散热片（24)，且所述温度测量计的检测数据用于控制电阻加热片（22)或半导体制冷片（23)工作；
[0011]所述恒温液出管（18)的出液端伸入缓冲池（25)中，该缓冲池通过一根回液管
(26)与所述恒温液箱（20)连通，并在回液管（26)上装有隔膜水栗（27)。
[0012]对应某种确定的雾化液而言，只有雾化罐的气压、雾化液的温度和液位处于某个特定值，该特定值可通过现有技术得出，这样才能保证雾化液雾化后的雾滴直径及数量。
[0013]在上述技术方案中，本发明通过质量流量计或浮子玻璃气体流量计（50)来测量并控制雾化罐（1)内的气压及气体注入量；本发明能精确测量雾化液的液位，并通过现有成熟的闭环控制技术来实现恒定液位控制。更重要的是，本发明调整了雾化片的安装方式，并将其设置在雾化罐的下方，这样就不仅为实现雾化液的恒温控制提供了可能性，而且可以防止腐蚀雾化片，保证雾化片的使用寿命和保证雾化液雾化后的雾滴纯度。与此同时，本案的雾化片（5)上表面到聚四氟乙烯薄膜片（15)上表面之间的垂直距离设计合理，雾化液的高度数值也配合设计，这样就能使雾化片处于最佳的雾化效率，进而保证雾滴的数量，这样是因为上述两个参数过小或过大，雾化片的雾化效率都比降低很多，甚至于使雾化液发生气体，根本得不到雾滴。
[0014]采用以上技术方案，本发明实现了雾化罐的恒压控制和雾化液的恒温和横液位控制，并使雾化片处于最佳的雾化功率状态，从而保证雾化液雾化后的雾滴直径及数量，且本发明具有很好的实用性。
[0015]作为本发明的重要设计，所述液位检测装置（J)包括上引出管（28)、光发射腔体
(31)和CCD接收腔体（32)，其中上引出管（28)和下引出管（29)水平设在所述雾化罐（1)的外壁上，并与该雾化罐内腔相通，而下引出管（29)与所述聚四氟乙烯薄膜片（15)上表面在同一平面上，且上、下引出管（28、29)通过一根透明的样品管（30)连通，该样品管竖直设置；
[0016]所述光发射腔体（31)具有光发射腔体出射准直狭缝（31a)，所述CCD接收腔体
(32)具有CCD接收腔体入射准直狭缝（32a);当液位检测装置工作时，光发射腔体（31)内发光体发出的光线经过光发射腔体出射准直狭缝（31a)，经过(XD接收腔体入射准直狭缝(32a)这条光路进入CCD接收腔体（32)被CCD接收，所述样品管（30)处于该光路上，且这条光线以平行于该样品管直径的方向通过样品管（30)。
[0017]采用上述结构，通过光发射腔体和CCD接收腔体能够夹持样品管，结构紧凑小巧，便携性强，自动化程度高，安装和拆卸容易，具有广泛的适用性，室内或者户外均可以使用；非接触测量方式，适合高压、易燃易爆、高毒性和纯度要求高的工作场合的液位检测。
[0018]作为优选设计，所述光发射腔体（31)和CCD接收腔体（32)的一端通过一个合页
(33)相铰接，从而可使光发射腔体（31)和CCD接收腔体（32)的另一端靠近或远离，当光发射腔体（31)和CCD接收腔体（32)的另一端靠拢时抱在所述样品管（30)外面；所述光发射腔体（31)靠近样品管（30) —侧的面板中部竖向开有一个凹槽，沿该凹槽的长度方向开设有所述光发射腔体出射准直狭缝（31a);所述CCD接收腔体（32)靠近样品管（30) —侧的面板中部开有一个凹形槽，该凹形槽与所述光发射腔体（31)上的凹槽对应，并沿该凹形槽