Ультразвуковой распылитель аэрозоля для масс-спектрального и спектрального анализов Советский патент 1985 года по МПК B05B17/06 

Изобретение относится к устройс вам, для рах;пыления растворов жидкостей в форме аэрозоля и с помощь ультразвука и может быть использов но для точной и стабильной подачи распыляемого вещества в рабочее пространство, например для подачи присадок рабочих тел в пламена. Цель изобретения - обеспечение возможности получения высокой точнос.ти, стабильности и воспроизводимости дозировки notoKa аэрозоля, повышения производительности распы лителя .и снижения его себестоимости за счет использов-ания более дашевого плоского пьезркристалла. На чертеже изображен ультразвуковой распылитель, общий вид. Ультразвуковой распылитель содержит установленный корпус 1 для анализируемой жидкости, размещенную под ним емкость 2 со связующей жидкостью 3, разделительную диафрагму, у становленную между кор пусом 1 и емкостью 2,. и контактиру ющий с последней пьезокристалл 4. Кроме того, ультразвуковой расп литель снабжен установленной в кор .пусе 1 камерой 5 с отверстием 6 на боковой поверхности (1,5 мм). Разделительная диафрагма выполнена в виде фиксирующей ультразвук вой линзы 7, вогнутая часть которо обращена к корпусу 1 для анализируемой жидкости, а плоская - к емкости 2 со связукицей жидкостью 3, причем пьезокристалл 4 выполнен плоским. Уровень раствора в камере 5 дол жен быть выше уровня раствора в ко пусе 1 для анализируемой жидкости. Вцентре в.ерхней части корпуса .расположена цилиндрическая камера ультразвукового фонтана. Слив и запивка раствора осуществляется через кран 9. Поднятие уровня раствора в камере 5 происходит при откачке воздуха через, кран 10. Подвод газаносителя осуществляется через штуц 1,1, а вунос аэрозоля в рабочий объ через штуцер 12. Ультразвуковой распьшитель,аэро золя для масс-спектрального и спек рального анализов работает следующим образом. Напряжение от ультразвукового генератора (не показан) частотой 2,6 мГц, подаваемое на пьезокристалл 4, заставляет, его колебаться с резонансной частотой. Через прослойку связующей жидкости 3 энергия ультразвуковых колебания передается на плоскую часть ультразвуковой линзы 7, в связи с чем они, не преломляясь, и практически без отражения, проходят в объем линзы 7, а затем падают на вогнутую поверхность ультразвуковой линзы 7. Из-за разности скоростей распространения: ультразвука в веществе ультразвуковой линзы 7 и распыляемом растворе на границе раздела происходит преломление направления распространения ультразвуковых колебаний, в результате чего они фокусируются вогнутой поверхностью линзы 7 в область малого размера. Подбором высоты уровня раствора анализируемой жидкости в зависимости от плотности раствора можно добиться того, что ультразвуковые колебания будут сфокусированы на поверхность раствора. Возникающее при этом мощное радиационное давление приводит к появлению ультразвукового фонтана, сопровождающегося интенсивным образованием аэро- , золя. Струя фонтана на излете падает на стенки цилиндрической камеры 8 и по ним стекает в основной объем корпуса 1. Газ-носитель, поступающий через штуцер 11, выносит аэрозоль через штуцер 12 в рабочий объем. Поддержание постоянства уровня анализируемой жидкости в корпусе 1 необходимо дпя обеспечения постоянства скорости образования аэрозоля, а значит точности, стабильности и воспроизводства потока аэрозоля в рабочий объем. Это обеспечивается специальнойj объединенной с корпусом 1 камерой 5 с отверстием 6 на боковой поверхности. При заливке распылителя, оперируя кранами 9 и 10, добиваются того, что уровень жидкости в камере 5 за счет некоторого разрежения воздушного пространства в ней, оказывается выше -уровня жидкости в корпусе 1. Далее уровень жидкости в корпусе 1 с помощью крана 9 устанавливается вровень с верхним крабм отверстия 6. В процессе работы газ-носитель выносит раствор в виде аэрозоля из кор3пуса 1, ,что должно приводить к понижению уровня поверхности анализ руемой жидкости, а значит и к изменению условий фокусировки ультразву ковых колебаний на поверхности. Одн ко при этом верхний край отверстия оказывается выше уровня поверхностц анализируемой жидкости, что приводит к выпиванию части раствора и камеры 3 до момента, когда уровень поверхности вновь не равняется с верхним краем отверстия 6, и не закроет его.. Таким образом, осуществляется автоматическое поддержание уровня анализируемой жидкости в корпусе 1 в течение очень длительного времени, что обеспечивает высокую точность, стабильность и воспроизводимость дозировки потока газа-носителя .в рабочий объем. Эксплуатация ультразвукового рав пылителя аэрозоля предлагаемой конструкции на экспериментальной установке анализа тугоплавких;металлосо держащих соединений в пламенах мето дом масс-спектрометрии сверхзвуко624 .вых молекулярных пучков и спектрофотометрии показала, что он обладает высокой точностью, cTadknbHOCTbK и воспроизводимостью дозировки потока аэрозоля в рабочий объем, не уступая в этом отношении известным, используемым в аналитических -целях пневматическим распылителям. Вместе с тем, ультразвуковой расг пылитель предлагаемой конструкции превосходит пневматические на дватри порядка по производительности, что в ряде случаев делает его приме нение исключительным. Таким образом, за счет применения плоского высокочастотного пьезо|кристалла с ультразвуковой линзой и специальной камерой с отверстием в боковой стенке удается получить высокую точность, стабипьность и воспроизводимость дозировки потока аэрозол г в рабочий объем, а также получитьвысокую производа1тельность образования аэрозоля. Применение плоского пьезокристапла позволяет снизить себестоимость устройства, уменьшить его габариты и вес.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ АЭРОЗОЛЯ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРАЛЬНОГО И СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗОВ, содержащий вертикально установленный корпус для анализируемой жидкости, размещенную под ним емкость со связующей жидкостью, разделительную диафрагму, установленную между корпусом и емкостью, и контактирующий с последней пьезокристалл, о т л и .ч а ю щ с я тем, что, с целью обеспечения возможности получения высокой точности,стабильности и воспроизводимости дозировки потока аэрозоля, повышения производительности распылителя и снижения его себестоимости, он снабжен установленной в корпусе камерой с отверстием на боковой поверхности, при этом разделительная диафрагма выполнена в виде фокусирующей ультразвуС 9 ковой линзы, вогнутая часть которой обращена к корпусу для анализи л руемой жидкостиi а плоская - к емкости со связукицей жидкостью, причем пьезокристалл выполнен плоским.