一种高负载能力的超声波悬浮装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高负载能力的超声波悬浮装置，包括支撑底座，所述支撑底座的内腔设有无叶风扇，所述支撑底座的上表面设有凹槽，所述凹槽的内侧设有第二超声换能器，所述第二超声换能器的右侧设有支撑杆，所述支撑杆的外壁上设有连接环体，所述连接环体通过固定螺栓与支撑杆相连，所述连接环体的左侧设有第一超声换能器。该高负载能力的超声波悬浮装置，通过第一超声换能器和第二超声换能器上下相对，发射不同频率的超声波，在稳定流场中构建相对周边环境稳定的驻波，以提高声悬浮的负载能力，通过无叶风扇可以提供稳定的空气流场，提供方向向上的空气流场，以增大整体装置对悬浮物的悬浮力。
【专利说明】
一种高负载能力的超声波悬浮装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及悬浮技术领域，具体为一种高负载能力的超声波悬浮装置。
【背景技术】
[0002]声悬浮技术是地面和空间条件下实现材料无容器处理的关键技术之一，和电磁悬浮技术相比，它不受材料导电与否的限制，且悬浮和加热分别控制，因而可用以研究非金属材料和低熔点合金的无容器凝固，现在，人们可以通过声悬浮方法，实现各种金属材料、无机非金属和有机材料的无容器处理，开展液滴动力学、材料科学、分析化学和生物化学等方面的研究，声悬浮是高声强条件下的一种非线性效应，其基本原理是利用声驻波与物体的相互作用产生竖直方向的悬浮力以克服物体的重量，同时产生水平方向的定位力将物体固定于声压波节处，声悬浮技术分为三轴式和单轴式两种，前者是在空间三个正交方向分别激发一列驻波以控制物体的位置，后者只在竖直方向产生一列驻波，其悬浮定位力由圆柱形谐振腔所激发的一定模式的声场来提供，声悬浮的主要特点是对试样的电磁性能没有特殊要求，悬浮较稳定，容易控制，电磁悬浮要求试样能够导电，静电悬浮则需要对试样的带电量和悬浮电压进行精确控制，气动悬浮横向稳定性较差，光悬浮试样的尺寸通常在150μπι以下。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种高负载能力的超声波悬浮装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种高负载能力的超声波悬浮装置，包括支撑底座，所述支撑底座的内腔设有无叶风扇，所述支撑底座的上表面设有凹槽，所述凹槽的内侧设有第二超声换能器，所述第二超声换能器的右侧设有支撑杆，所述支撑杆的外壁上设有连接环体，所述连接环体通过固定螺栓与支撑杆相连，所述连接环体的左侧设有第一超声换能器，所述支撑杆通过连接环体与第一超声换能器相连。
[0005]优选的，所述支撑底座的底端设有防护垫。
[0006]优选的，所述凹槽的上表面设有防护网。
[0007]优选的，所述支撑底座支撑杆的连接处设有固定套。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该高负载能力的超声波悬浮装置，通过第一超声换能器和第二超声换能器上下相对，发射不同频率的超声波，在稳定流场中构建相对周边环境稳定的驻波，以提高声悬浮的负载能力，通过无叶风扇可以提供稳定的空气流场，提供方向向上的空气流场，以增大整体装置对悬浮物的悬浮力。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构不意图；
[0010]图2为本实用新型的支撑底座内部结构示意图。
[0011]图中:1、防护垫，2、支撑底座，3、防护网，4、固定套，5、支撑杆，6、连接环体，7、固定螺栓，8、第一超声换能器，9、第二超声换能器，10、凹槽，11、无叶风扇。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案:一种高负载能力的超声波悬浮装置，包括支撑底座2，所述支撑底座2的底端设有防护垫I，通过防护垫I不仅可以防滑，还可以支撑底座2磨损，所述支撑底座2的内腔设有无叶风扇11，所述支撑底座2的上表面设有凹槽10，所述凹槽10的上表面设有防护网3，通过防护网3可以防止杂物通过凹槽10进入支撑底座2内，所述凹槽10的内侧设有第二超声换能器9，所述第二超声换能器9的右侧设有支撑杆5，所述支撑底座2与支撑杆5的连接处设有固定套4，通过固定套4可以使支撑底座2与支撑杆5的连接更牢固，所述支撑杆5的外壁上设有连接环体6，所述连接环体6通过固定螺栓7与支撑杆5相连，所述连接环体6的左侧设有第一超声换能器8，所述支撑杆5通过连接环体6与第一超声换能器8相连。
[0014]超声换能器间的空气流速为Vb第一超声换能器8频率为Π，第二超声换能器9频率为f2，声波在空气中的传递速度为Va，以整体装置作为参考系，第一超声换能器8所产生的波长为(Va_Vb)/fl，第二超声换能器9所产生的波长为(Va+Vb)/f2，当(Va_Vb)/fl = (Va+Vb)/f2时，即第一超声换能器8频率fl=f2(Va-Vb)/(Va+Vb)，在空气中形成稳定的驻波，可以在固定悬浮物体的同时，提高传统的声悬浮装置的负载能力。
[0015]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种高负载能力的超声波悬浮装置，包括支撑底座(2)，其特征在于:所述支撑底座(2)的内腔设有无叶风扇(11)，所述支撑底座(2)的上表面设有凹槽(10)，所述凹槽(10)的内侧设有第二超声换能器(9)，所述第二超声换能器(9)的右侧设有支撑杆(5)，所述支撑杆(5)的外壁上设有连接环体(6)，所述连接环体(6)通过固定螺栓(7)与支撑杆(5)相连，所述连接环体(6)的左侧设有第一超声换能器(8)，所述支撑杆(5)通过连接环体(6)与第一超声换能器(8)相连。2.根据权利要求1所述的一种高负载能力的超声波悬浮装置，其特征在于:所述支撑底座(2)的底端设有防护垫(I)。3.根据权利要求1所述的一种高负载能力的超声波悬浮装置，其特征在于:所述凹槽(10)的上表面设有防护网(3)。4.根据权利要求1所述的一种高负载能力的超声波悬浮装置，其特征在于:所述支撑底座(2)与支撑杆(5)的连接处设有固定套(4)。
【文档编号】G01D11/00GK205483000SQ201620308026
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】王敏壕, 陈科枫, 杨国田
【申请人】华北电力大学