超声波加湿器工作原理

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超声波加湿器雾化工作原理及特点超声波雾化原理：利用压电陶瓷所固有超声波振荡特点，通过一定的振荡电路手段与压电陶瓷固有振荡频率产生共振，就能直接将与压电陶瓷接触的液体雾化成1--3μm的微小颗粒。超声波加湿器其原理是，电路超声波振荡，传输到压电陶瓷振子表面，压电陶瓷振子会产生轴向机械共振变化，这种机械共振变化再传输到与其接触的液体，使液体表面产生隆起，并在隆起的周围发生空化作用，由这种空化作用产生的冲击波将以振子的振动频率不断反复，使液体表面产生有限振幅的表面张力波。这种张力波的波头飞散，使液体雾化，同时产生大量的负离子。压电陶瓷粉料：压电陶瓷主要由锆钛酸铅(PZT)所组成,在氧化锆(ZrO2)、氧化铅(PbO)及氧化钛(TiO2)等的粉末原料中，按一定比例适当添加微量的添加物后，由多道加工程序完成陶瓷粉料制作，再利用油压机使之压缩成各种规格形状，成型后在1350℃左右温度下进行烧结，所得的成品，再以电镀的方法或者不锈钢贴片法完成电极极化工作后，就是压电陶瓷晶片成品。雾化单元与雾化量： 由于其单独成型的压电陶瓷振荡频率是固有的，因此，只能产生一个震荡冲击波。如果需要增加雾化量，只可采用多组并联同时工作的方法来实现。以现有技术考虑压电陶瓷寿命，每一单元振子功率为0.25W，雾化量为0.3L。由于液体溶液表面张力不同，各种液体的雾化量也不完全相同，相对液体表面张力越大，雾化量越小，反之则越大。液体内所含杂质不同，对设备的使用寿命、雾化效果、保养周期都有一定的影响，以水为例，当水中钙、镁、矽酸含量高时，各种加湿方法在一定程度上都会受到影响，影响加湿效率，甚至会造成设备损坏，再超声波加湿中，水中钙、镁、矽酸含量高时，会造成雾化器本身结垢、加湿环境受到污染等等负面影响加湿器工作原理目前家用加湿器市场的产品主要分为超声波型加湿器、直接蒸发型加湿器和热蒸发型加湿器三类：　　超声波技术是世界上一种比较成熟的技术，已被广泛应用在各种领域。超声波加湿器采用超声波高频震荡，将水雾化为1-5微米的超微粒子，通过风动装置，将水雾扩散到空气中，使空气湿润并伴生丰富的负氧离子，能清新空气，增进健康，一改冬季暖气的燥热，营造舒适的生活环境。据专家介绍，超声波加湿器的优点是，加湿强度大，加湿均匀，加湿效率高；节能、省电，耗电仅为电热加湿器的1／10至1／15；使用寿命长，湿度自动平衡，无水自动保护；兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能。缺点是对水质有一定的要求。　　直接蒸发型加湿器也通常被称为纯净型加湿器。纯净加湿技术则是加湿领域刚刚采用的新技术，纯净加湿器通过分子筛蒸发技术，除去水中的钙镁离子，彻底解决“白粉”问题。通过水幕洗涤空气，将空气加湿的同时，净化空气，再经风动装置将湿润洁净的空气送到室内，从而提高环境湿度。同时新的加湿器也不受水质限制；过滤蒸发器采用进口单一纤维制造，能够过滤空气和杀灭细菌，使加湿更加纯净；具有空气循环系统，在加湿的同时，以净水洗涤空气，有效祛除空气中的污染，净化空气，促进室内空气循环，更大程度地保证了人体健康。　　热蒸发型加湿器也叫电加热式加湿器。其工作原理是将水在加热体中加热到100度,产生蒸气,用电机将蒸气送出。所以电加热式加湿器是技术最简单的加湿方式，缺点是能耗较大，不能干烧，安全系数较低、加热器上容易结垢。市场前景不容乐观。　　以上三者相比较，电加热加湿器在使用中没有“白粉”现象，噪声低，但耗电大，加湿器上容易结垢；纯净型加湿器无“白粉”现象也不结垢，功率小，具有空气循环系统，能够过滤空气且杀灭细菌；超声波加湿器加湿强度大且均匀，耗电量小，使用寿命长，兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能，但对水质有一定要求，使用中会有轻微“白粉”现象。所以，超声波加湿器和纯净型加湿器还是建议的首选产品。超声波加湿器电路  近来，市场上流行的超声波加湿器，都是采用超声波压电陶瓷换能器(俗称“振子”)把电振荡信号转换为机械能，利用1．7MHz左右的超声波把水激发成直径10um左右的微小水滴，然后用风扇吹出，形成水雾，起到改善环境的作用。  现将超声波加湿器的原理及安装、调试方法介绍如下，以便读者安装时参考。电路工作原理  图1—33为电原理图。VT1为水位控制开关管，当水位探针P与水面接触时，通过水与电源正极接通VT1饱和导通。振荡管VT2的基极也与电源正极接通，使VT2得到基极偏置电压。当水位下降时，水位探针P与水面离开，VT1的基极开路，VT1由原来的饱和状态进入截止状态，集射极断开，振荡管VT2的直流偏置消失，振荡停止，可以保护振子不被损坏。  VT2为振荡管。B为振子，它的谐振频率在1．7MHz 。为了防止振荡电压把VT2击穿，二极管VD5起保护作用。元器件选择与调试  给本机供电的电源变压器，应选择其参数为：功率大约为40VA，次级电压42V～45V，供电电流大于0．8A。VDl—VD5可选用1N4004。R1、R3、R5采用1/2W金属膜电阻，其余电阻均可采用1/8W碳膜电阻。电容C4、C5、C6、C7要求较高，均应采用CBB电容，耐压在250V以上，尤其是C4、C5应经过仔细筛选，选择损耗小的电容。C1、C2、C3的耐压均应大于100V。L1用0.44mm漆包线在8mm×10mm的工字形磁芯上绕25匝，外面套热缩管，L2是空心线圈，用0．6mm删漆包线在4mm的圆棒上绕3匝，脱胎而成，L3采用色码电感，由于它起滤波作用，所以可在80uH~120uH之间选择。  为使水位控制可靠，VT2应采用B＞200，BU＞80V，lcM＝50rnA的小功率硅NPN三极管，可选用ITT1943等。VT2的作用很关键，它关系到制作的成败，应严格按以下要求选用，BVceo＞200V，Uceo＞1．5V(Ic＝2A时)，fT＞10MHz，Icm＝6A，可选用BU406、BU407等。  不要追求大的喷雾量，也不宜把电流调到0．8A以上，否则会大大缩短振子的寿命。一般情况下，喷雾量最大时，每小时喷出水量在350ml～400ml为正常情况。  当调节RP1到最小位置时，稍有水雾喷出，此时电流在0．2A—0．3A左右比较合适。  通电后，把喷雾量控制电位器RPl旋到最大位置，应看到水雾喷出量很大，同时观察电流表指示，不应超过0．65A，也不应小于0．5A，否则应调节RP2半可调电阻，使电流合适。但须注意，在加湿机通电工作状态下，水槽内不能无水或水量过少，否则振子在几十秒内会彻底损坏。