多功能超声波微型雾化器的设计

2013-10-29 15:38:00
  •   笔者介绍一种多用途的超声波雾化器。该雾化器具有以下特点:分体式,即超声雾化头与电源和电路部分完全分离;便携式,体积小、即插即用、设有自保功能;高可靠,可全天候工作;雾化量大,与别墅的山水盆景配套可发生云雾缭绕的动感;特别适合过分干燥的环境对空气加湿,以利人的呼吸;在

笔者介绍一种多用途的超声波雾化器。该雾化器具有以下特点:分体式,即超声雾化头与电源和电路部分完全分离;便携式,体积小、即插即用、设有自保功能;高可靠,可全天候工作;雾化量大,与别墅的山水盆景配套可发生云雾缭绕的动感;特别适合过分干燥的环境对空气加湿,以利人的呼吸;在水中加入适量的某种溶剂,给被污染的居住环境消毒,以预防疾病(如把生活用醋定时雾化,可预防流感);雾化器(成品)售价低、性价比高,欲自制雾化器,仅器材和工时费也难敌上述的性价比。

一、电路工作原理

该雾化器电路如图1所示,电源经变压器b(ac220v/30w)降压(36v)送d1-d4整流和c5、c6滤波后给电路提供工作电压。雾化器工作电路由振荡器、换能器和水位控制电路等组成。

1.振荡器和换能器,电路中的振荡器是一种由高频压电陶瓷片td(超声换能器)组成的工作振荡器,其振荡频率为1.65mhz(决定于选定的td)。晶体三极管bg1(晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的pn结,两个pn结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有pnp和npn两种。)和电容器c1、c2等构成电容三点式振荡器电路。c1和电感l1等效并联的谐振频率比工作频率低,其作用是决定工作振荡器(振荡器(是用来产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件。其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多,按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器;按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等;按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。)的振荡幅度;c2和电感l2等效串联的谐振频率比工作频率高,其作用是决定工作振荡器的反馈量,以保证振荡器起振和维持电路的可靠振荡。压电陶瓷片td具有很大的等效电感,它除决定电路的工作频率外,同时又是雾化器的工作负载。若更换压电陶瓷片td,无需调整电路其他参数,其振荡器频率也能自动跟踪新的压电陶瓷片的频率而工作。

2.水位控制和偏置电路电路中的超声换能器td(又称雾化头)和其上安装的两根水位控制触针,他们是浸没在浅水水溶液中工作的。若长期雾化,一旦液面降低而使雾化头的水位控制触针露出水面时,振荡器会自动停止工作,这也避免了雾化头因发热而损坏。

图1电路中的bg2、bg3管、触针a、b以及相关的电阻,共同组成水位控制电路。电路工作时,电源通过触针a、b和水溶液给bg3的射极提供电源。bg3管导通工作。bg2管起开关作用。当bg3工作时,bg2管也导通,电源通过bg3、bg2、r3、l3向bg1管提供偏置电流,使bg1管振荡工作。一旦液面降低、控制触针露出水面,电源到bg3管的通路被切断,bg3管截止,bg2开关也断开,此时bg1因无偏置电流而迅速停止振荡。调整电阻r3的阻值,可以直接改变bg1管的偏置电流,所以振荡器的调试十分简单和方便。电路中的d7是bg1管be结的保护二极管。

二、超声雾化器结构和使用方法

1.雾化器结构, 该雾化器外形如图2所示。雾化头外壳是铜质材料的铸件,铜壳表面镀铬抛光,其外形尺寸为442mm×l5mm,铜壳内封装有换能器(镍或钛高频压电片)和功率管bg1,换能器紧贴bg1管以利工作时在溶液中散热。铸件铜壳是可拆卸的,只需旋转壳面上的定位口,即可更换压电片。此外两根水位控制触针紧固在铜壳内,并按一定距离排列再垂直伸出壳外一定高度,以便控制被雾化溶液的最低水位。

2, 使用方法,若将该雾化器用于室内加湿或消毒,可准备一个小塑料盆,盆内盛一定量的溶液,溶液量不宜太多(浅水为准),仅比水位触针高出一定距离即可(溶液太深其雾化量相对减小)。再把雾化头平放、两根触针向上浸在溶液中,这时只需插上电源,溶液立刻开始雾化。若该雾化器用于盆景,可参照上述方法进行。 来源:阴雨