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超声波振动棒

定义

超声波振动棒也叫超声波zhen动棒，相较于传统的超声波振板，

具有应用范围更广泛，使用寿命更长的特点。工业应用方面利用超声波

振动棒进行清洗、萃取、化学反应、防垢、水处理等等，是一种特别成

熟且有广泛应用的技术。

超声波振动棒是利用超声波在传递过程中存在着的正负压强交变

周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，加添介质原来的密度；负相

位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。超声波振动棒可以在四周

360°均匀的产生超声波，并且能量的输出不受液位，温差等负载变化

的影响，超声波振动棒一般包括大功率超声波换能器、变幅杆、工具头

（发射头），用于产生超声波振动，并将此振动能量向液体中发射。换

能器将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵

向作来回伸缩运动，振幅一般在几个微米。这样的振幅功率密度不够，

是不能直接使用的。变幅杆按设计需要放大振幅，隔离反应溶液和换能

器，同时也起到固定整个超声波振动系统的作用。工具头与变幅杆相连，

变幅杆将超声波能量振动传递给工具头，再由工具头将超声波能量发射

到化学反应液体中。

特点

1、超声波空化在振动棒的四周产生，超声波能量特别均匀的分布

在棒的四周；

2、超声波振动棒的功率输出不受液位，槽体容量及温差等负载变

化的影响，功率输出稳定均匀；

3、超声波振动棒是传统超声振板使用寿命的1.5倍以上；

4、超声波振动棒圆管型设计可使振动棒安装使用便利；

5、超声波振动棒密封防水，使用安全。

应用领域

超声波振动棒在清洗方面的应用

由于圆管型设计特点，超声波振动棒特别适用于各类管道的清洗，

原理是将电能转换成超声能量，并按其自身规律传递给水垢、水、管道

内壁，使之取得很大的能量。超声波在传递过程中产生的震荡波使水垢、

水、管道内壁产生共振，由于水垢、水、管道内壁的震荡频率不同，管

道中的水分子发生激烈碰撞，生强大的冲击力，冲击换热面上的垢层，

使之松脆、剥离、脱落、粉碎,并随设备的排污一起排出，从而实现了

超声波振动棒对管道内壁的清洗。此外，超声波振动棒也可以用于槽体

的清洗，可以自由放置在清洗槽的任何位置，使用特别快捷便利，而占

用的体积空间很小，清洗不留死角。

超声波振动棒在中药萃取中的应用

利用超声波振动棒可以进行中药的有效成分萃取。首先在容器中

加入萃取溶媒，将中药材依据需要粉碎或切成颗粒状，放入萃取溶媒中；

开启超声波发生器，将超声波振动棒安装于提取罐顶部，向提取溶媒中

发出超声波，超声波在提取溶媒中产生的空化效应和机械作用一方面

可有效地碎裂药材的细胞壁，使有效成分呈游离状态并溶入萃取溶媒中，

另一方面可加速提取溶媒的分子运动，使得提取溶媒和药材中的有效成

分快速接触，相互溶合、混合。

超声波振动棒萃取药材的最佳温度在40—60摄氏度，因此不需要

配备锅炉来供给蒸气加热，有利于节省能源和改善环境污染。更紧要的

是对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中的有效成份具有保护作用。超

声波振动棒一般运行在30分钟左右即可获得最佳效果，萃取效率相比

传统工艺大大提高，并且不受中药材成份性质、分子量大小的限制，适

用于绝大多数种类中药材和各类成份的萃取（包括液—液萃取和固—液

萃取）。因此利用超声波振动棒进行中药萃取已经越来越多的被广阔药

厂所采纳。

超声波振动棒在加速化学反应中的应用

超声波振动棒工具头发射头的前端紧贴在釜体外壁上或伸入釜体

的釜腔内，超声波换能器可以对釜腔内的化学反应物发送超声波，被处

理的液体由于超声波的理的液体由于超声波的空化空化作用可造成反应体系活性的变化，破坏釜

腔内化学反应物的溶剂结构，产生足以引发化学反应的瞬时高温高压，

形成了局部高能中心，促进化学反应的顺当进行，这是利用超声波振动

棒进行催化化学反应的重要因素。

超声波的次级效应如机械震荡、乳化、扩散、击碎等都有利于反

应物的充分混合，超声波振动棒采纳大功率聚能式换能器，可以使物质

作猛烈的强迫运动，加速物质的传递扩散，可替代传统的机械搅拌。当

然在实际应用中搭配电动搅拌器使用，加速反应效果更佳。

超声波振动棒在防垢中的应用

我们以换热器为例，超声波振动棒一般安装于换热器的进液口，

采纳法兰连接、掌控阀掌控，可以做到在检修、维护保养超声设备不