吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置，它包括超声功率源、电动机、超声清洗组件以及用于改变超声功率源输出的超声驱动信号频率和控制电动机旋转的控制器；其中，超声清洗组件，其包括换能器阵、板体和螺旋桨，换能器阵安装在板体的正面，螺旋桨可旋转地支承在板体的背面，板体上开有抽水孔；超声功率源，其信号输入端与控制器相连接，其信号输出端与换能器阵相连接；电动机，其信号控制端与控制器相连接，并且其与螺旋浆活动连接以便驱动其旋转。本发明能够持续保持清洗装置贴近水下构建物，保证清洗的有效性和彻底性。
【专利说明】吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及ー种吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置，属于超声清洗【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，大坝等水利工程长时间在水下会生苔类、藓类、水垢等，而大坝毎年都要进行检测是否有裂缝等安全隐患，否则当洪水来临，后果不堪设想。这些水垢给人们的检测エ作带来了诸多不便，因此必须要进行定期的清理工作。此外，闸门、坝体等由于工作于水下，长年累月会生水垢而影响正常功能的发挥甚至造成闸门无法正常开启和设备损坏。
[0003]目前，大坝的清洗除人工作业外尚无其他有效措施，闸门、坝体等的清洗必须安排在停エ时，在无水的情况下通过人工施以机械振动将水垢松动，然后高压水枪进行冲洗。这样的做法存在耗时费力、人工敲击カ度大小难以准确把握，容易因用力过猛导致闸门、坝体损伤、且对于ー些特殊情况施工很困难等问题。
[0004]因此，研究ー种无污染、能够在工作状态下自动安全清洗并且防止生垢的方法对水利设施的保养与维护非常有意义。现有的一些清洗装置不能够很好地贴近水下构建物，需要手工不断调整清洗装置，造成清洗不彻底，耗时严重，容易损坏清洗装置等问题，并且不能实现自动控制，需要手工控制，因此，发明一种自动控制贴近水下构建物的清洗装置就显得尤为重要。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供ー种吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置，它能够持续保持清洗装置贴近水下构建物，保证清洗的有效性和彻底性。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是:ー种吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置，它包括超声功率源、电动机、超声清洗组件以及用于改变超声功率源输出的超声驱动信号频率和控制电动机旋转的控制器；其中，
超声清洗组件，其包括换能器阵、板体和螺旋桨，换能器阵安装在板体的正面，螺旋桨可旋转地支承在板体的背面，板体上开有抽水孔；
超声功率源，其信号输入端与控制器相连接，其信号输出端与换能器阵相连接；
电动机，其信号控制端与控制器相连接，并且其与螺旋浆活动连接以便驱动其旋转。
[0007]采用了上述技术方案后，本清洗装置可以实时控制，并且可以长时间自动贴近水下构建物，具有清洗效率高、设备简单、易于实现、成本较低、易于控制的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置的原理框图；
图2为本发明的板体的背面的结构示意图。【具体实施方式】
[0009]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
[0010]如图1、2所示，一种吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置，它包括超声功率源、电动机、超声清洗组件以及用于改变超声功率源输出的超声驱动信号频率和控制电动机旋转的控制器；其中，
超声清洗组件，其包括换能器阵1、板体2和螺旋桨3，换能器阵I安装在板体2的正面，螺旋桨3可旋转地支承在板体2的背面，板体2上开有抽水孔2-1 ;换能器阵I的中心频率为20kHz，用于将超声电信号换为超声机械振动，促使空化效应产生，破坏不溶性污物，剥落水下构建物污垢；螺旋桨3可将水从超声清洗组件正面抽取出来，从而保持超声清洗装置贴近水下构建物，实现清洗持续保持在最佳状态。
[0011]超声功率源，其信号输入端与控制器相连接，其信号输出端与换能器阵相连接；用于产生超声驱动信号驱动换能器阵I工作。
[0012]电动机，其信号控制端与控制器相连接，并且其与螺旋浆3活动连接以便驱动其旋转。
[0013]本发明的工作原理如下:
超声功率源、控制器和电动机这三个部分构成了控制系统，此控制系统主要起着两个方面的作用，第一，通过电动机控制螺旋桨抽水，从而实现在远端控制本超声清洗装置自动贴近水下构建物；第二，通过超声功率源，产生20kHz的超声驱动信号，用以驱动水下的换能器阵1，使换能器阵I能够较好地工作，而超声功率源和电动机的开断都是由控制器控制的，用来实现整个清洗装置的开始与停止。
[0014]水下的超声清洗组件主要由换能器阵1、板体2和螺旋桨3三部分组成，其中，换能器阵I位于板体2的正面，贴近水下构建物，螺旋桨3位于板体2的背面，抽水孔2-1横贯板体2，连接着板体2的正面和背面，换能器阵I是整个超声清洗组件的工作核心，它将超声波电信号换为超声机械振动，促使空化效应产生，破坏不溶性污物，剥落水下构建物污垢，实现清洗。而螺旋桨3和抽水孔2-1的作用是使水流从板体2的正面流向背面，从而产生一个推力，使得超声清洗组件始终贴近水下构建物，使得清洗保持在最佳状态。
[0015]整个清洗装置的工作流程如下:
第一步，通过缆绳将封装有换能器阵I和固定有螺旋桨3的超声清洗组件放入水中并紧靠在待清洗的构建物表面。
[0016]第二步，通过控制器开启电动机，电动机使得螺旋桨3旋转起来，把水通过抽水孔2-1从超声清洗组件正面抽取出来到背面，控制器调整电动机使其达到合适的抽取速度，从而保持清洗装置始终贴近水下构建物，这样就实现了清洗装置自动贴近水下构建物的目的。
[0017]第三步，通过控制器开启超声功率源使其产生20kHz的信号，信号送给水下换能器阵I的输入端，使得换能器阵I开始工作，换能器阵I将输入的超声电信号转化为超声机械振动并带动清洗壳振动，从而在水中产生超声空化作用，剥落构建物上的污垢，最终达到清洗维护水下构建物的目的。[0018]第四步，清洗结束后，通过控制器关闭超声功率源和电动机，清洗装置停止工作，再用缆绳将超声清洗组件拉至水上，整个清洗过程结束。
[0019]以上就是本发明装置的工作原理和整个工作流程，由此可以看出此发明装置不仅可以实现自动贴近水下构建物，实时控制的功能，而且清洗效率高、设备简单、易于实现、成本较低，可以取得良好的清洗效果。
[0020]以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进ー步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种吸水贴近式的水下构建物超声清洗装置，其特征在于:它包括超声功率源、电动机、超声清洗组件以及用于改变超声功率源输出的超声驱动信号频率和控制电动机旋转的控制器；其中， 超声清洗组件，其包括换能器阵(I)、板体(2)和螺旋桨(3)，换能器阵(I)安装在板体(2)的正面，螺旋桨(3)可旋转地支承在板体(2)的背面，板体(2)上开有抽水孔(2-1)；超声功率源，其信号输入端与控制器相连接，其信号输出端与换能器阵相连接； 电动机，其信号控制端与控制器相连接，并且其与螺旋浆(3)活动连接以便驱动其旋转。
【文档编号】B08B3/12GK103567187SQ201310558116
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】朱昌平, 朱万, 龚润航, 李建, 殷澄, 汤一彬, 张秀平 申请人:河海大学常州校区