本發(fā)明屬于植保機械領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電二相流超聲霧化噴頭。

背景技術(shù)：

目前，中國農(nóng)業(yè)上常用結(jié)構(gòu)簡單的手動噴霧器進行大噴量、盲目、不對稱的施藥，普遍存在著較為嚴重的“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象，而且農(nóng)藥的噴施量大，產(chǎn)生的霧滴粒徑粗，在作物上的附著率低，農(nóng)藥利用率只有30％左右，導致防治效果下降和用藥量增加。近年來，超低量噴霧是植保行業(yè)大力推廣的一種施藥技術(shù)。研究結(jié)果表明，超低量噴霧與常規(guī)噴霧相比，可節(jié)約農(nóng)藥10％～30％。

現(xiàn)有的超低量噴嘴主要采用壓力霧化、離心霧化、靜電霧化等一種或多種霧化方式相結(jié)合的方法，存在霧化量及霧滴粒徑大等缺點。而超聲霧化噴嘴具有結(jié)構(gòu)緊湊、響應迅速，霧化量適中且霧化產(chǎn)生的細小霧滴彌散在植物葉面周圍，與葉面接觸表面積大，有利于農(nóng)藥的吸附，降低農(nóng)藥的浪費和對環(huán)境的污染。超聲霧化噴嘴又分為壓電式和流體動力式兩種，單純的壓電式超聲霧化噴嘴產(chǎn)生的霧滴均勻、能耗小，霧滴粒徑隨壓電振子設(shè)計頻率變化而變化，頻率也高霧滴粒徑越小，缺點是霧化量小，且霧滴隨意飄散沒有方向性；而流體動力式超聲霧化噴嘴，霧化量大且可以定向的將霧滴吹送到指定位置，缺點是在氣體壓力較小時，其霧滴粒徑粗大且不均勻，若想得到細小的霧滴則需要提供高壓力和大流量的壓縮空氣，能耗高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法同時兼顧霧化量大、粒徑細及定向噴霧的不足，提供一種壓電二相流超聲霧化噴頭。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的。

壓電二相流超聲霧化噴頭，包括前端蓋、文丘里管、前蓋板、前夾緊塊、螺栓、后夾緊塊、后端蓋、進液接口、進液管、進氣接口、進氣管、圓環(huán)狀過濾網(wǎng)、電氣接口、后蓋板、電極焊片及壓電陶瓷組；

所述前夾緊塊與后夾緊塊通過螺栓連接，并依次夾緊前蓋板、壓電陶瓷組、電極焊片及后蓋板；所述前端蓋通過螺紋連接前蓋板，文丘里管固定在前蓋板的階梯孔和前端蓋的凹槽內(nèi)；所述文丘里管靠近出口處沿徑向開有多個導流孔，文丘里管外圓面和前蓋板的階梯孔的內(nèi)圓面之間形成環(huán)形腔；所述前蓋板上對稱設(shè)有兩個進液孔，后端蓋通過螺紋連接前夾緊塊；所述進氣管與進液管同心布置，且在兩者夾層間包裹圓環(huán)狀過濾網(wǎng)；所述進氣管通過螺紋連接前蓋板，電氣接口通過螺紋連接后端蓋，進液接口通過螺紋連接在進液管上，進氣接口通過螺紋連接進液管并夾緊進氣管。

優(yōu)選地，所述文丘里管由圓錐收縮段、圓筒喉部、導流孔及圓錐擴散段構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述文丘里管的圓錐收縮段的圓錐角度γ為20°～22°，圓錐擴散段的圓錐角度β為7°～15°，文丘里管的導流孔的軸線與文丘里管的軸線夾角α為74°～76°，且導流孔的個數(shù)N為4、6或8個，導流孔的直徑D1為0.5-1mm，文丘里管的圓筒喉部的直徑D2為1±0.05mm，文丘里管的出口端設(shè)置有凸臺，出口端的凸臺卡在前端蓋的凹槽內(nèi)，文丘里管的入口端卡在前蓋板的凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述壓電二相流超聲霧化噴頭的霧滴大小通過改變文丘里管的導流孔的個數(shù)N及導流孔直徑D1來控制。

優(yōu)選地，所述前蓋板采用帶圓錐過渡面的階梯型蓋板，材料為鈦合金Ti-6Al-4V，后蓋板材料為陶瓷材料。

優(yōu)選地，所述圓環(huán)狀過濾網(wǎng)采用環(huán)形海綿制作而成。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的無法同時兼顧霧化量大、粒徑細及定向噴霧的不足，本發(fā)明提供了一種壓電二相流超聲霧化噴頭，通過將壓電超聲霧化和流體動力式超聲霧化有機結(jié)合，能夠得到細小的霧滴且均勻分布并收縮聚攏狀噴出，實現(xiàn)小面積和低流量施藥，從而解決在草莓類等體積小植物表面上的施藥問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明本發(fā)明實施例壓電二相流超聲霧化噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明本發(fā)明實施例壓電二相流超聲霧化噴頭前部局部放大圖；

圖3是本發(fā)明本發(fā)明實施例壓電二相流超聲霧化噴頭的文丘里管2結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1中：1.前端蓋；2.文丘里管；3.前蓋板；4.前夾緊塊；5.螺栓；6.后夾緊塊；7.后端蓋；8.進液接口；9.進液管；10.進氣接口；11.進氣管；12.圓環(huán)狀過濾網(wǎng)；13.電氣接口；14.后蓋板；15.電極焊片；16.壓電陶瓷組。

圖2中:1.前端蓋；2.文丘里管；2a.圓錐收縮段；2b.管圓筒喉部；2c.導流孔；2d.圓錐擴散段；3.前蓋板；3a.進液孔。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步的詳細說明

如圖1-圖3所示，本發(fā)明實施例的壓電二相流超聲霧化噴頭，具體包括：前端蓋1、文丘里管2、前蓋板3、前夾緊塊4、螺栓5、后夾緊塊6、后端蓋7、進液接口8、進液管9、進氣接口10、進氣管11、圓環(huán)狀過濾網(wǎng)12、電氣接口13、后蓋板14、電極焊片15及壓電陶瓷組16。

前夾緊塊4與后夾緊塊6通過螺栓5連接，并依次夾緊前蓋板3、壓電陶瓷組16、電極焊片15及后蓋板7；前端蓋1通過螺紋連接前蓋板3，文丘里管2固定在前蓋板3的階梯孔和前端蓋1的凹槽內(nèi)；文丘里管2靠近出口處沿徑向開有多個導流孔2c，文丘里管2外圓面和前蓋板3的階梯孔的內(nèi)圓面之間形成環(huán)形腔；前蓋板3上對稱設(shè)有兩個進液孔3a，這樣就可以使液體流到環(huán)形腔內(nèi)，進而被吸入文丘里管2的導流孔2c中；后端蓋7通過螺紋連接前夾緊塊4；進氣管11與進液管9同心布置，且在兩者夾層間包裹圓環(huán)狀過濾網(wǎng)12，圓環(huán)狀過濾網(wǎng)12采用環(huán)形海綿制作而成，起到過濾微小顆粒的作用，避免其堵塞住噴嘴的導流孔2c。進氣管11用于給該壓電二相流超聲霧化噴頭來接入壓縮空氣，進氣管11通過螺紋連接前蓋板3，電氣接口13通過螺紋連接后端蓋7，進液接口8用于給該壓電二相流超聲霧化噴頭來接入工作所需的液體，進液接口8通過螺紋連接在進液管9上，進氣接口10通過螺紋連接進液管9并夾緊進氣管11。壓電陶瓷組16由偶數(shù)個圓環(huán)狀壓電陶瓷片同軸羅列組成，并以并聯(lián)方式電連接。壓電陶瓷組16的電極通過電極焊片15引出。

在本發(fā)明實施例中，文丘里管2由圓錐收縮段2a、圓筒喉部2b、導流孔2c及圓錐擴散段2d構(gòu)成。文丘里管2的圓錐收縮段2a的圓錐角度γ為20°～22°，圓錐擴散段2d的圓錐角度β為7°～15°，文丘里管2的導流孔2c的軸線與文丘里管2的軸線夾角α為74°～76°，且導流孔2c的個數(shù)N為4、6或8個，導流孔2c的直徑D1為0.5-1mm，文丘里管2的圓筒喉部2b的直徑D2為1±0.05mm，文丘里管2的出口端設(shè)置有凸臺，出口端的凸臺卡在前端蓋1的凹槽內(nèi)，文丘里管2的入口端卡在前蓋板3的凹槽內(nèi)。

壓電二相流超聲霧化噴頭的霧滴大小通過改變文丘里管2的導流孔2c的個數(shù)N及導流孔直徑D1來控制。這樣就克服了單純的壓電式超聲霧化噴頭霧滴粒徑大小不可調(diào)節(jié)的不足。

前蓋板3采用帶圓錐過渡面的階梯型蓋板，材料為鈦合金Ti-6Al-4V，起到放大振幅的作用，后蓋板7材料為陶瓷材料，聲音在陶瓷材料中的傳播速度是金屬材料的2.3～2.7倍之間，故當后蓋板采用陶瓷材料時，它的工作頻率大大提高，而且由于噴嘴工作頻率的提高，其霧滴粒徑也將變小。

本發(fā)明實施例提供的壓電二相流超聲霧化噴頭在工作時，液體從進液接口8進入，通過進液管9，同時在進氣接口10通入一定量的壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)由進氣管11噴射到文丘里管2，并且在文丘里管2中形成負壓，導致進液管9中的液體，被源源不斷的吸入文丘里管2的導流孔2c，交流信號通過電極焊片15加載在壓電陶瓷組16上，壓電陶瓷組16就會以與輸入信號相同的頻率發(fā)生振動，引起壓電二相流超聲霧化噴頭的縱向振動，振動產(chǎn)生的超聲壓力波沿噴頭軸向傳播，引起噴頭端部發(fā)生與輸入信號同頻率的振動。當液體到達文丘里管2的導流孔2c即噴嘴的霧化端面時，由于自身的表面張力作用在霧化端面將形成一層薄膜，當霧化端面的振動幅值達到一定值時，薄膜將克服自身的表面張力作用而被霧化，此為第一次超聲霧化，與此同時噴射到文丘里管2的壓縮氣體依次經(jīng)過文丘里管2的圓錐收縮段2a、圓筒喉部2b及圓錐擴散段2d，形成高速踹流，再與導流孔2c里產(chǎn)生的霧滴進行相互沖擊和破碎，進行二次霧化，并在圓錐擴散段2d內(nèi)進行充分混合，得到細小且均勻分布的霧滴并以收縮聚攏狀噴出。

本發(fā)明通過上述結(jié)構(gòu)，采用超聲波霧化與氣液兩相流霧化相結(jié)合的方式，形成二次霧化，可以使噴嘴的噴射霧化效果更好，霧化更為徹底，因此非常適合用于在草莓類等體積小植物表面上的施藥問題。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。