，防止换能器因为反应器I内没有水时工作而导致装置损坏。电热管3安装于反应器I底部，且通过温度传感器4配合调节反应器I内温度参数，还可以保证反应器I内液体恒温。
[0039]所述反应器I的一侧面安装有透视窗5，一摄像装置通过该透视窗5拍摄反应器I内反应情况；所述控制模块控制各换能器，和/或三轴定位装置6、和/或电热管3工作，以获得各种组合形式下相应换能器、和/或三轴定位装置6、和/或电热管3的工作参数。
[0040]具体的，换能器的工作参数包括但不限于选择哪些换能器同时工作、换能器的工作频率等。三轴定位装置6的工作参数包括但不限于中间换能器在反应器I内的位置、中间换能器的工作角度。电热管3的工作参数包括但不限于电热管3加热温度。
[0041]优选的，所述透视窗5采用玻璃，且通过该透视窗5方便进行实验视频采集。
[0042]所述控制模块还与显示模块、按键模块相连，也可以用触摸屏来替代。
[0043]如图4所示，所述反应器I水位传感器、中间水位传感器适于输出模拟信号，即反应器I水位传感器、中间水位传感器的输出端分别与相应的比较电路相连，所述比较电路适于根据反应器I水位传感器或中间水位传感器的输出电平判断反应器I内水位，将输出的判断电平发送至控制模块。
[0044]需要经过相应比较电路判断水位后满足设定要求后，方可启动换能器工作。
[0045]实施例2
[0046]如图1至图4所示，在实施例1基础上，本发明还提供了一种多换能器协同声化学反应场实验装置的工作方法，包括如下步骤:
[0047]步骤SI，选择反应器I内相应换能器，并设定所选定换能器的工作参数；以及步骤S2，启动选定换能器，拍摄反应器I内反应情况，且获得与该反应相匹配的换能器的工作参数。
[0048]所述步骤SI还包括:调节反应器I内温度参数；所述步骤S2还包括:拍摄反应器I内反应情况，且获得与该反应相匹配的温度参数。
[0049]在所述反应器I内的各换能器中，一中间换能器通过三轴定位装置6插入反应器I内，另一换能器位于所述反应器I底部，其余换能器均匀且等高分布于反应器I的各内侧壁上；所述三轴定位装置6包括:由X轴601、Y轴602、Z轴603构成的三轴导轨，所述中间换能器通过旋转关节604吊装在Z轴603导轨上，且X轴601、Y轴602、Z轴603相应导轨分别由相应丝杆机构驱动，以带动中间换能器沿X轴601、Y轴602、Z轴603方向在反应器I内移动；并且旋转关节604的转轴处安装有适于驱动中间换能器调整工作角度的驱动电机；各信号发生器、各丝杆机构以及驱动电机均由控制模块控制；所述步骤Si中选定换能器包括中间换能器，且选定换能器的工作参数包括中间换能器在所述反应器I内的位置参数，以及该中间换能器的工作角度。
[0050]所述反应器I内还设有温度传感器4、反应器I水位传感器，及Z轴603导轨上设有中间水位传感器，所述温度传感器4、反应器I水位传感器、中间水位传感器的信号输出端分别与控制模块的信号采集端相连；以及所述控制模块通过继电器控制电热管3加热，以调节反应器I内温度参数。
[0051]具体的，首先确定好实验需要的换能器(换能器的个数，位置)，及换能器各自的频率，功率。用调整SG3525中6脚处的电阻值，用示波器观察频率。通过电流电压表，计算功率，通过调节功率放大器中阻抗匹配变压器调整功率。往反应器I中加入去待反应液体，通过按键，在人机交互(液晶显示)上选择换能器工作或不工作。若选择工作，控制模块控制相应组超声信号产生器工作，信号产生器产生两路同频，相位相差180度的方波，经过D类功率放大器的放大，产生峰峰值为300V左右的方波，驱动换能器产生超声波。利用水听器法，研究反应器I中的声压值与声场，高速摄像机可通过反应器I上开的玻璃窗获取反应器I内OH根离子与鲁米诺试剂反应产生的蓝色光，以获得实验图像数据。
[0052]并通过该实验图像数据获得与该实验图像数据相匹配的相应参数设置，进而实现多换能器协同声化学反应场的实验研究。
[0053]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种多换能器协同声化学反应场实验装置，其特征在于，包括:反应器、该反应器内设有若干换能器，以及各换能器分别由多组超声信号产生器控制，且发出相应超声波。2.根据权利要求1所述的多换能器协同声化学反应场实验装置，其特征在于，在所述若干换能器中，一中间换能器通过三轴定位装置插入反应器内，另一换能器位于所述反应器底部，其余换能器均匀且等高分布于反应器的各内侧壁上。3.根据权利要求2所述的多换能器协同声化学反应场实验装置，其特征在于， 所述三轴定位装置包括:由X轴、Y轴、Z轴构成的三轴导轨，所述中间换能器通过旋转关节吊装在Z轴导轨上，且X轴、Y轴、Z轴相应导轨分别由相应丝杆机构驱动，以带动中间换能器沿X轴、Y轴、Z轴方向在反应器内移动；并且在与Z轴相连的旋转关节的转轴处安装有适于驱动中间换能器调整工作角度的驱动电机； 各信号发生器、各丝杆机构以及驱动电机均由控制模块控制。4.根据权利要求3所述的多换能器协同声化学反应场实验装置，其特征在于， 所述反应器内还设有若干电热管，以及温度传感器、反应器水位传感器，以及所述Z轴导轨上安装有中间水位传感器； 所述温度传感器、反应器水位传感器、中间水位传感器的信号输出端分别与控制模块的信号采集端相连，所述控制模块适于通过继电器控制电热管加热。5.根据权利要求4所述的多换能器协同声化学反应场实验装置，其特征在于，所述反应器的一侧面安装有透视窗，一摄像装置通过该透视窗拍摄反应器内反应情况； 所述控制模块控制各换能器，和/或三轴定位装置、和/或电热管工作，以获得各种组合形式下相应换能器、和/或三轴定位装置、和/或电热管的工作参数。6.根据权利要求5所述的多换能器协同声化学反应场实验装置，其特征在于， 所述控制模块还与显示模块、按键模块相连； 所述反应器水位传感器、中间水位传感器适于输出模拟信号，即反应器水位传感器、中间水位传感器的输出端分别与相应的比较电路相连，所述比较电路适于根据反应器水位传感器或中间水位传感器的输出电平判断反应器内水位，将输出的判断电平发送至控制模块。7.—种多换能器协同声化学反应场实验装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤SI，选择反应器内相应换能器，并设定所选定换能器的工作参数； 步骤S2，启动选定换能器，拍摄反应器内反应情况获取声化学反应场信息，且获得与该反应相匹配的换能器的工作参数。8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于， 所述步骤SI还包括:调节反应器内温度参数； 所述步骤S2还包括:获得与反应相匹配的温度参数。9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于， 在所述反应器内的各换能器中，一中间换能器通过三轴定位装置插入反应器内，另一换能器位于所述反应器底部，其余换能器均匀且等高分布于反应器的各内侧壁上； 所述三轴定位装置包括:由X轴、Y轴、Z轴构成的三轴导轨，所述中间换能器通过旋转关节吊装在Z轴导轨上，且X轴、Y轴、Z轴相应导轨分别由相应丝杆机构驱动，以带动中间换能器沿X轴、Y轴、Z轴方向在反应器内移动；并且旋转关节的转轴处安装有适于驱动中间换能器调整工作角度的驱动电机； 各信号发生器、各丝杆机构以及驱动电机均由控制模块控制； 所述步骤Si中选定换能器包括中间换能器，且选定换能器的工作参数包括中间换能器在所述反应器内的位置参数，以及该中间换能器的工作角度。10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于， 所述反应器内还设有温度传感器、反应器水位传感器，及Z轴导轨上设有中间水位传感器，所述温度传感器、反应器水位传感器、中间水位传感器的信号输出端分别与控制模块的信号采集端相连； 所述步骤S2还包括:启动选定换能器前获取水位信息，确认水位超过换能器之后启动换能器，以及 所述控制模块通过继电器控制电热管加热，以调节反应器内温度参数。
【专利摘要】本发明涉及一种多换能器协同声化学反应场实验装置及其工作方法，本实验装置包括：反应器、该反应器内设有若干换能器，以及各换能器分别由多组超声信号产生器控制，且发出相应超声波；本发明通过信号发生器参数等方式，调整超声波参数；并通过核心控制器，控制换能器工作或不工作；通过三轴定位装置，调整第一换能器位置及角度，并且通过以上的变化，可研究不同形式的超声波单独或共同作用产生的声场以及声化学反应场。
【IPC分类】C02F1/30, B01J19/10
【公开号】CN105080451
【申请号】CN201510541768
【发明人】朱昌平, 杨云楼, 陈秉岩, 何贞兵, 韩庆邦, 王斌, 单鸣雷, 高远, 汤一彬
【申请人】河海大学常州校区
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月28日