專利名稱：一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及，特別提供了一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置。
技術背景
在農業及工業噴涂切割過程中，傳統液體噴射裝置多采用液力式和氣力式，但該類噴射裝置噴出的液體多液滴分散，均勻程度低，對于分散的液滴其每個液滴的特性千差萬別，特別是對覆蓋率，均勻性要求高的農業病蟲害的防治無法達到理想的要求；其次在試驗研究中普通噴射裝置只能分析其霧滴群的整體特性，對于單個霧滴特性及運動狀態的精確描述無法實現。在半導體晶片或玻璃基板的表面，由光刻工序和蝕刻工序制作細微電路圖。在光刻工序中，使藥液供給裝置將光刻膠等藥液噴涂在晶片或者玻璃基板上，此時若噴射的液滴粒徑大小不一，噴射液滴有散射角，則會引起電路故障和圖案缺陷，因此本文提出一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置為霧滴的均勻噴射，覆蓋率的提高及霧滴特性的測量提供了依據。發明內容
本發明的目的是使噴射出單個直線型液滴，特提供了一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置。
一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，該裝置包括隔膜，該隔膜根據吸入藥液的化學性質常采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟橡膠、聚四六乙烯橡膠，當應用于農業植保時隔膜選用氟橡膠，其功能為在電磁激振器的激勵作用下隔膜產生彈性變形通過擠壓生成單個連續霧滴；驅動裝置，該驅動裝置采用激振頻率從1HZ-10KHZ可調的電磁激振器，使隔膜做有規律的壓縮膨脹運動。
噴射裝置內采用球形隔膜，其工作狀態為在推桿的作用下隔膜產生變形，其變形過程為推桿在電磁激振器的推動下向上運動使噴頭體內的可變容積增大，與進液管內部形成壓力差，使藥液吸入噴頭體內。
噴射裝置內的隔膜在推桿的向下推動下隔膜四周與噴頭體內壁相接處，此時隔膜下部液體在隔膜的壓力作用下由噴頭導管壓出。推動隔膜運動的推桿采用不銹鋼材質。進液口中設置一錐形閥芯的液控單向閥，保證了液體在壓力差作用下被吸入和液滴噴射時封閉進液口。
常溫下，噴嘴入射角越大，噴霧霧錐角也越大，為獲得直線型單個液滴，噴頭導管入口采用入射角為0度，液滴在隔膜的作用下從噴嘴口壓出。本發明的藥液供給裝置的特征由噴嘴所噴出的液滴尺寸可達到200um-1000um，此裝置霧滴大小主要由噴嘴孔徑決定。
本發明的優點實現單霧滴直線噴射，相同的激振頻率，及進液口中錐形液控單向閥和恒壓回流道使保證了彈簧開啟后噴嘴管道壓力的恒定，噴霧霧滴特性基本相同，沉積分布較普通藥液噴射裝置更為均勻，也為霧滴沉積及運動狀態的測量提供了一種新的手段。


圖1為噴射裝置結構簡圖。圖2為噴射裝置下回程噴射液體工作簡圖。圖3為噴射裝置上回程吸液工作簡圖。圖4為噴頭結構設計。圖中，1彈簧、2動圈、3勵磁線圈、4激振器外殼、5頂桿、6恒壓彈簧、7噴頭導管、8 噴嘴、9恒壓回流道、10進液口、11隔膜、12中心磁極、13磁極板。
具體實施例方式由附圖1、2、3對本發明連接構造及工作方式做進一步說明如下 實施例噴射裝置在農業噴霧上的應用
此藥液供給裝置由電磁激振結構和藥液噴射結構組成，且兩部分鑄造成一整體，電磁激振結構包括上下兩個W形的彈簧1和動圈2，所述兩個彈簧1的兩端部固定于圓形激振器外殼4的內壁上，兩個彈簧1中部通過一圓柱形頂桿5連接，頂桿5與兩W形彈簧1的接觸點處設置凸臺，保證激振精度，所述動圈2由中心磁極和勵磁線圈構成，動圈處于永磁鐵形成強磁場中，當通以交流電時，動圈因受到不斷變化電磁力在磁場中往復運動，動圈上激振桿將慣性力施加到模型上，環形中心磁極(12)內孔套在頂桿(5)上通過磁力吸附；所述電磁激振結構與藥液噴射裝置兩工作室通過塑料或者不銹鋼隔開，在隔開上側加裝橡膠密封套；所述球形隔膜11通過強力粘結劑或者橡膠吸盤連接于球頂桿5下端部；藥液出口密封與開啟采用不銹鋼結構的恒壓彈簧6，所述恒壓彈簧6形狀為板彈簧，板彈簧粘一端結于箱體外殼內壁，另一端部密封開啟的彈簧端部連接錐形密封孔，將彈簧和端部密封錐形槽密封于藥液噴射結構端部的彈簧滑槽中；噴頭導管7與噴射結構連接方式為鑄成整體或螺紋連接；噴嘴8結構如圖4所示與噴頭導管摩擦連接；圓形內壁結構的塑料進液管道10可采用過盈配合和強力粘接劑固定于殼體上，恒壓回流道9與進液管道10和噴頭導管7采用過盈配合和強力粘接劑連接；進液管道10中采用錐形結構的液控單向閥，此液控單向閥固定于恒壓回流道端部連接的右側，恒壓回流道9中設置相同的錐形結構的液控單向閥，但單向閥按相反的方向裝入管道中，并保證回流道9壓力大于進液管道10的壓力，即恒壓回流道中的單向閥開啟壓力大于進液管道10中單向閥開啟壓力，否則回流穩壓管路失效。在電磁激振器激振作用下推桿5上下移動，下回程推桿向上運動時，噴頭體腔內的可變容積增大，與進液管10形成壓力差，此時單向閥打開將恒定壓力的藥液吸入腔內； 上回程推桿向下運動時，因隔膜被擠壓變形與噴頭腔內壁擠壓，避免了液體向腔的上部移動，使液體被擠壓于腔的底部，推桿繼續向下作用，當達到底部恒壓彈簧開啟壓力F時噴頭導管7開啟，此噴頭到管處設置恒壓回流道9以保證噴頭進液口液滴壓力的恒定，要求管道 9中藥液壓力大于等于恒壓彈簧6的開啟壓力。如此往復運動，在工作壓力恒定情況下即可擠壓出連續的單個霧滴。其結構設計如下
1、常溫下，噴孔直徑越小，水射流噴霧霧化形成微粒粒徑越小；
2、隨著噴頭長徑比L/d變小，霧化效果更好，破碎程度越好；3、噴頭的入射角越大，噴霧的霧錐角也越大，入射角越小霧化效果越好，本農業噴霧實例旨在得到連續單個霧滴，對于噴嘴出口液體射流速度不做要求，在實際農業噴霧應用中可采用風送使霧滴均勻擴散。
a:噴嘴設計圖及相關公式從圖中a為噴嘴的入射角，本結構采用入射角a=0，L/d為噴嘴長徑比，常用2-4 ；噴嘴輸出功率計算公式如下
權利要求
1.一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，由電磁激振結構和藥液噴射結構組成；所述電磁激振結構和藥液噴射結構鑄造成一整體，電磁激振結構包括上下兩個W形的彈簧(1)和動圈(2)，所述兩個彈簧(1)的兩端部固定于圓形激振器外殼(4)的內壁上，兩個彈簧(1)中部通過一圓柱形頂桿(5 )連接，頂桿(5 )與兩W形彈簧(1)的接觸點處設置凸臺；所述動圈(2)由中心磁極和勵磁線圈構成，動圈處于永磁鐵形成強磁場中，當通以交流電時，動圈因受到不斷變化電磁力在磁場中往復運動，動圈上激振桿將慣性力施加到模型上環形中心磁極(12)內孔套在頂桿(5)上通過磁力吸附；所述電磁激振結構與藥液噴射裝置兩工作室通過塑料或者不銹鋼隔開，在隔開上側加裝橡膠密封套；所述藥液噴射結構包括球形隔膜(11)、恒壓彈簧(6)、噴頭導管(7)、噴嘴(8)、恒壓回流道(9)和進液管道(10);所述球形隔膜(11)通過強力粘結劑或者橡膠吸盤連接于球頂桿 (5)下端部；恒壓彈簧(6)密封或開啟藥液出口 ；圓形內壁的噴頭導管(7)與噴射結構連接； 噴嘴(8)與噴頭導管(7)摩擦連接；圓形內壁結構的進液管道(10)固定于殼體上，恒壓回流道(9)與進液管道10和噴頭導管7采用過盈配合和強力粘接劑連接；進液管道(10)中采用錐形結構的液控單向閥，液控單向閥固定于回流管(9)端部連接的右側，恒壓回流道(9) 中設置相同的錐形結構的相反的液控單向閥。
2.根據權利要求1所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置， 其特征在于，隔膜11和容積腔的結構根據噴嘴入射口彈簧的開啟壓力來確定P=^fd Γ d Ppgd，F=PS;JD χ JO ^ JO ζ其中，P為為噴射水壓，F為為容腔室底部所承受的壓力，S為容腔底部面積，a為橢圓 X軸半徑，b為橢圓y軸半徑，c橢圓ζ軸半徑為，P為為液滴密度，g為為重力加速度，d為噴嘴出口直徑。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，還包括驅動裝置，所述驅動裝置采用激振頻率從1HZ-10KHZ可調的電磁激振器，使隔膜做有規律的壓縮膨脹運動。
4.根據權利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述隔膜根據吸入藥液的化學性質常采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟橡膠或聚四六乙烯橡膠。
5.根據權利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述推桿(5 )采用不銹鋼材質。
6.根據權利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述恒壓彈簧(6)形狀為板彈簧，板彈簧粘一端結于箱體外殼內壁，另一端部密封開啟的彈簧端部連接錐形密封孔，將彈簧和端部密封錐形槽密封于藥液噴射結構端部的彈簧滑槽中。
7.根據權利要求1或2所述的一種基于隔膜泵和電磁激振器的藥液噴射裝置，其特征在于，所述噴頭導管(7)與噴射結構連接方式為鑄成整體或螺紋連接。
全文摘要
本發明提出一種基于隔膜和電磁激振器的藥液噴射裝置，其實現單霧滴直線噴射，使噴霧霧滴粒徑基本相同，沉積分布較普通藥液噴射裝置更為均勻，也為霧滴沉積及運動狀態的測量提供了一種新的手段。此藥液供噴射裝置主要由隔膜、電磁激振器及噴頭噴嘴組成，其結構簡圖見說明書附圖。
文檔編號A01M7/00GK102489422SQ20111036749
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者王立偉, 邱白晶 申請人:江蘇大學