一种电解抛光提高雾化器性能的方法及电解抛光实验装置

1.本发明涉及雾化设备技术领域，尤其是涉及一种电解抛光提高雾化器性能的方法及电解抛光实验装置。


背景技术：

2.压电雾化是一种利用压电驱动技术将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾的过程，广泛应用于航空航天、医疗卫生、绿色环保、安全节能等诸多领域。为了节约燃料，航空涡轮发动机在往复活塞式内燃机中安装雾化装置使得燃油充分燃烧；在医疗卫生领域利用雾化装置进行雾化吸入治疗，不仅使患者舒适度大幅提升而且大大提高了药物治疗的效果，深受广大医务人员和患者的关注；把雾化装置利用在喷墨打印中能够提高打印机的分辨率和打印质量，使人们用得更加舒心；在3d打印领域中利用雾化装置可以在低能耗的条件下，实现高粘度、高温度流体的高精度喷射打印。由此可见，雾化装置的应用场合十分广泛，大到航空航天，小到人们的日常生活，这足以证明雾化装置的重要性以及现代生活对其的依赖性。
3.压电雾化片的中心区域加工了几百个的微锥孔，通常雾化片的微孔都是通过微机电系统加工的，其加工过程比较复杂，且成本比较高。在这可以选择使用激光加工技术来加工雾化片的微锥孔，加工过程简单，加工成本相对较低，但是在加工过程中，雾化片在打孔时受激光作用产生受热后的瞬时熔化、蒸发以及气化现象，这会使残余的碎片撒落在微锥孔的附近，从而形成凹凸不平的毛刺，严重影响了雾化片的雾化效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电解抛光提高雾化器性能的方法及电解抛光实验装置，可有效去除微锥孔加工过程中的毛刺，提高雾化器的雾化效率。
5.根据本发明的一个目的，本发明提供一种电解抛光提高雾化器性能的方法，包括如下步骤：
6.s1，控制其他影响因素仅改变抛光时间进行电解抛光实验；
7.s2，通过显微镜测量实验测量电解抛光前后雾化片的数据；
8.s3，对未处理和抛光后的雾化片进行雾化量的对照实验并记录数据进行对比分析；
9.s4，根据统计分析建立雾化量与电解抛光时间的模型。
10.进一步地，s1中，电解抛光实验所用电解抛光液由如下重量分的原料组成：磷酸10％～15％、硫酸5％～10％、阳离子表面活性剂1.1％～2.3％、聚乙二醇1.5％～3％、甘油1％～3％、光亮剂1.2％～3.1％、水65％～75％。
11.进一步地，s1中，电解抛光实验过程中电解抛光液保持20％的旧溶液，添加80％的新溶液。
12.进一步地，s2中，通过显微镜分别测量未处理以及电解抛光后的雾化片的大孔、小
孔和毛刺高度的数据。
13.进一步地，s2中，通过显微镜测量时，取孔的直径左右端点作为截面，在最靠近孔的两端毛刺的最低点作一条水平线为基准来测量雾化片的毛刺高度；通过测量孔附近的毛刺高度来表示孔里面的毛刺高度。
14.进一步地，s2中，根据显微镜实验统计的数据，绘制电解抛光时间与雾化片直径、毛刺高度的箱似图。
15.根据本发明的另一个目的，本发明提供一种用于上述电解抛光提高网孔式雾化器性能的方法的电解抛光实验装置，包括抛光装置、加热搅拌装置和温度传感装置，所述抛光装置包括电源、烧杯、雾化片和铅片，所述加热搅拌装置包括磁珠、线圈和加热底座，所述温度传感装置包括温度传感器和支架。
16.进一步地，所述电源为可调式直流稳压电源。
17.进一步地，所述雾化片与所述电源的阳极连接，所述铅片与所述电源的阴极连接。
18.进一步地，所述雾化片和所述铅片之间的间距为40mm-55mm。
19.本发明的技术方案使用电解抛光工艺来处理雾化片，再通过超景深显微镜实验测量不同电解时间处理后的雾化片直径和毛刺高度，验证电解抛光处理对金属片毛刺去除的有效性，最后通过雾化量实验来获得电解时间与雾化量的关系，证明电解工艺提升雾化性能的有效应，不仅建立了电解时间与雾化量之间的关系，为提高工业雾化片加工质量提供了理论基础，并将进一步提升锥孔式压电雾化器的雾化效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明实施例1的流程图；
22.图2是本发明实施例2的结构示意图；
23.图中，1、抛光装置，101、电源，102、烧杯，103、雾化片，104铅片，2、加热搅拌装置，201、磁珠，202、线圈，203、加热底座，3、温度传感装置，301、温度传感器，302、支架。
具体实施方式
24.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.实施例1
28.如图1所示，
29.一种电解抛光提高雾化器性能的方法，包括如下步骤：
30.s1，控制其他影响因素仅改变抛光时间进行电解抛光实验；
31.本实验仅需去除高度为微米级别的毛刺，所以电解抛光液在大大降低磷酸、硫酸用量的同时，去除铬酐成分，加入聚乙二醇作为增稠剂来取代传统的含铬酐工艺，聚乙二醇不仅可以在不锈钢表面形成粘稠的保护膜，还能起到显著调控溶液粘度的作用。
32.本实施例中，电解抛光液由如下重量分的原料组成：磷酸10％～15％、硫酸5％～10％、阳离子表面活性剂1.1％～2.3％、聚乙二醇1.5％～3％、甘油1％～3％、光亮剂1.2％～3.1％、水65％～75％。
33.本实施例中电解抛光液不含铬酸、氯化物、氟化物等有害物质，符合rohs标准。在电解抛光液中加入阳离子表面活性剂可以降低液体表面张力，具有良好的洗涤、增溶、匀染、防腐蚀等特点。在电解抛光液中加入少量的甘油能够提高抛光液的粘度，提高雾化片表面抛光的光亮度，减少对金属杂质的敏感性。电解溶液会老化，在实验过程中要保持20％的旧溶液，添加80％的新溶液。
34.受电压、电流、抛光时间、抛光温度、阴阳极间距、电解抛光液浓度等因素的影响，所以在进行电解抛光实验时，要控制其他影响因素仅改变抛光时间进行。
35.s2，通过显微镜测量实验测量电解抛光前后雾化片的数据；
36.通过显微镜测量实验测量未处理以及电解抛光后的雾化片的大孔、小孔和毛刺高度的数据；
37.通过显微镜测量时，取孔的直径左右端点作为截面，在最靠近孔的两端毛刺的最低点作一条水平线为基准来测量雾化片的毛刺高度；
38.由于孔里面的毛刺高度无法通过显微镜测量，可以通过测量孔附近的毛刺高度来表示孔里面的毛刺高度，测量孔左右两端的毛刺高度，若孔附近的毛刺高度减小，则孔里面的毛刺高度也会出现减小的趋势。
39.s2中：根据显微镜实验统计的数据，绘制电解抛光时间与雾化片直径、毛刺高度的箱似图。在箱似图中，箱子中有一个点，代表了这组数据的平均值，图中的连线即为均值的连线。数据的25％～75％都在箱子里面，因此，箱子的高度在一定程度上反映了数据的波动程度。上下边缘则代表了该组数据的最大值和最小值。
40.s3，对未处理和抛光后的雾化片进行雾化量的对照实验并记录数据进行对比分析；
41.s4，根据统计分析建立雾化量与电解抛光时间的模型。
42.本实施例中，在直流电源供电的情况下，将雾化片放在装有电解抛光液的烧杯中进行抛光，所用电源为lw-k3010d系列可调式直流稳压电源，其输出电压范围在0～30v之间，输出电流在0～10a之间。试验时，雾化片为阳极，铅板为阴极；加温装置可以调节电解抛光液到所需温度；磁珠用于磁力搅拌，使电解抛光液在抛光过程中能够充分混合均匀，防止电解抛光液出现过大的浓度差；温度传感器用来实时测量电解抛光液温度。其中，阴阳极板间的距离实验值为50mm、实验控制抛光电压为5v、电解抛光液温度为40℃、抛光时间范围为1～7min，在实验中使用间隔时间为1min进行分组实验。
43.实施例2
44.如图2所示，
45.一种用于上述电解抛光提高网孔式雾化器性能的方法的电解抛光实验装置，包括抛光装置1、加热搅拌装置2和温度传感装置3，抛光装置1包括电源101、烧杯102、雾化片103和铅片104，电源101为可调式直流稳压电源，烧杯102可以是其他任何形状的槽，例如圆柱体、立方体等。
46.电解抛光实验中，阳极为雾化片103，阴极为铅片104，但阴极的材料不限于该材质，也可以是铜片等其他材质。雾化片和铅片的阴阳极间距要合适，在本实验阴阳极间距为50mm，但不限于该距离，也可以是40mm、45mm、55mm等其他合适的间距。且在清理或更换阴极铅片要注意面积和间距保持一致。
47.加热搅拌装置2包括磁珠201、线圈202和加热底座203；磁珠201用于磁力搅拌，线圈202和加热底座203连接，可以是胶接，粘接等方式，但不限于这两种方式。使电解抛光液在抛光过程中能够充分混合均匀，防止电解抛光液出现过大的浓度差；线圈202和加热底座203可以调节电解抛光液到所需温度。
48.温度传感装置包括温度传感器301和支架302，温度传感器301用来实时测量电解抛光液温度。
49.本发明提出了电解抛光提高网孔式雾化器性能的方法，该电解抛光方法可有效去除微锥孔加工过程中的毛刺，在现成的雾化器上进一步提高雾化器的雾化效率，为提高工业雾化片加工质量提供了理论指导，并将进一步提升网孔式雾化器的雾化效率。
50.本发明实施例提供的一种电解抛光提高网孔式雾化器性能的方法，针对目前网状雾化片在采用激光加工网孔时，熔融的金属碎片会聚集在微孔附近形成凹凸不平的毛刺，大大影响了网孔的表面质量以及导致能量转换效率低下，从而导致雾化器的雾化效果不佳的问题。本发明提出使用电解抛光工艺来处理雾化片，再通过超景深显微镜实验测量不同电解时间处理后的雾化片直径和毛刺高度，验证电解抛光处理对金属片毛刺去除的有效性，最后通过雾化量实验来获得电解时间与雾化量的关系，证明电解工艺提升雾化性能的有效应，不仅建立了电解时间与雾化量之间的关系，为提高工业雾化片加工质量提供了理论基础，并将进一步提升锥孔式压电雾化器的雾化效果。由于雾化片上的微锥孔尚未深入研究，与现有雾化理论和方法相比，该方法更具有基础性和创新性。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。

技术特征：
1.一种电解抛光提高雾化器性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，控制其他影响因素仅改变抛光时间进行电解抛光实验；s2，通过显微镜测量实验测量电解抛光前后雾化片的数据；s3，对未处理和抛光后的雾化片进行雾化量的对照实验并记录数据进行对比分析；s4，根据统计分析建立雾化量与电解抛光时间的模型。2.根据权利要求1所述的电解抛光提高雾化器性能的方法，其特征在于，电解抛光实验所用电解抛光液由如下重量分的原料组成：磷酸10％～15％、硫酸5％～10％、阳离子表面活性剂1.1％～2.3％、聚乙二醇1.5％～3％、甘油1％～3％、光亮剂1.2％～3.1％、水65％～75％。3.根据权利要求2所述的电解抛光提高雾化器性能的方法，其特征在于，s1中，电解抛光实验过程中电解抛光液保持20％的旧溶液，添加80％的新溶液。4.根据权利要求1所述的电解抛光提高雾化器性能的方法，其特征在于，s2中，通过显微镜分别测量未处理以及电解抛光后的雾化片的大孔、小孔和毛刺高度的数据。5.根据权利要求4所述的电解抛光提高雾化器性能的方法，其特征在于，s2中，通过显微镜测量时，取孔的直径左右端点作为截面，在最靠近孔的两端毛刺的最低点作一条水平线为基准来测量雾化片的毛刺高度；通过测量孔附近的毛刺高度来表示孔里面的毛刺高度。6.根据权利要求5所述的电解抛光提高雾化器性能的方法，其特征在于，s2中，根据显微镜实验统计的数据，绘制电解抛光时间与雾化片直径、毛刺高度的箱似图。7.一种电解抛光实验装置，其特征在于，包括抛光装置、加热搅拌装置和温度传感装置，所述抛光装置包括电源、烧杯、雾化片和铅片，所述加热搅拌装置包括磁珠、线圈和加热底座，所述温度传感装置包括温度传感器和支架。8.根据权利要求7所述的电解抛光实验装置，其特征在于，所述电源为可调式直流稳压电源。9.根据权利要求7所述的电解抛光实验装置，其特征在于，所述雾化片与所述电源的阳极连接，所述铅片与所述电源的阴极连接。10.根据权利要求7所述的电解抛光实验装置，其特征在于，所述雾化片和所述铅片之间的间距为40mm-55mm。

技术总结
本发明提供了一种电解抛光提高雾化器性能的方法及电解抛光实验装置，控制其他影响因素仅改变抛光时间进行电解抛光实验；通过显微镜测量实验测量电解抛光前后雾化片的数据；对未处理和抛光后的雾化片进行雾化量的对照实验并记录数据进行对比分析；根据统计分析建立雾化量与电解抛光时间的模型。本发明使用电解抛光工艺来处理雾化片，再通过超景深显微镜实验测量不同电解时间处理后的雾化片直径和毛刺高度，验证电解抛光处理对金属片毛刺去除的有效性，最后通过雾化量实验来获得电解时间与雾化量的关系，证明电解工艺提升雾化性能的有效应，为提高工业雾化片加工质量提供了理论基础，并将进一步提升锥孔式压电雾化器的雾化效果。果。果。


技术研发人员：黄卫清 梁家丽 张建辉
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/9/12