《双频智能低噪声超声清洗/萃取设备的研发及产业化》

超声清洗/萃取,是利用超声波使介质水产生空化气泡,在空化过程中产生的瞬间高温高压来实现清洗玻璃物件表面物质,加速分散溶解,细胞破碎萃取等目的,因此超声技术不仅在各生物、化学实验室,还在工业生产,如工业清洗,中草药萃取等行业有极为广泛的应用。传统的超声波清洗机/萃取机在运行过程中产生很大的噪声,单台即可达90dB甚至更高,对于需要多台设备同时运行的生产线,将会产生严重的噪声污染,对操作人员及其附近区域的人员造成严重的健康危害。

因此有效降低超声波清洗/萃取仪的工作噪音,同时提高工作效率,简化操作步骤,实现功能化自动化操作是该项目的研究重点和难点。

该项目旨在研发生产一种静音、功率与频率可调、能自动注排水的超声清洗/萃取仪,营造安静、高效实验室环境。开发了低噪声压电阵子及其发振工艺,从超声波清洗设备的核心部件“压电振子”的选材和制作工艺出发,优选压电性能好、阻抗一致的多孔型压电振子作为换能部件。此外,还改进外壳结构设计,采用一次注塑成型、耐腐蚀且具有一定的吸音能力的ABS工程塑料作为外壳,使用医用304不锈钢作为内槽(预防萃取过程中可能产生的腐蚀)。设计并调控各部件的表面形状(形态),增强部件的吸音能力,实现超声萃取设备的二级降噪。进一步增加精密贴合的胶条将不锈钢内槽与工程塑料外壳软性联接,消除部件间的硬链接,实现超声萃取设备的三级降噪这种独特的设计可以将1000W功率,40kHz的超声波清洗机的工作噪声控制在60dB以下。该项目还开发超声清洗/波萃取仪专用智能控制系统,采用程序控制,增加自动注排水功能,使仪器可以实现清洗/萃取及换水的程序自动控制,最大限度地方便用户使用。该项目还发明了一种小口径样品瓶专用冲洗篮,解决了小口径样品瓶难清洗的问题。

该项目的实施,显著的降低了超声设备使用过程中的噪音,外观更加美观、时尚;程序控制,具有自动注排水、控温、程序超声等功能,方便用户使用,在国内外同类产品中独树一帜。已经全国范围推广开,得到用户的赞誉,该项目产品还获得“ANTOP2018实验室通用设备中国智造奖”。

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