[实用新型]贴片式自供电的全方位超声波辐射除藻装置

说明书

本实用新型公开了一种贴片式自供电的全方位超声波辐射除藻装置，包括一个供电驱动控制模块、承载装置、连接装置、超声探头模块和水质检测装置；所述供电驱动控制模块由光伏发电系统、驱动控制系统、储电装置和金属外壳组成；所述超声探头模块包含四个贴片式超声探头、环形构件和箱体；所述环形构件与四个超声探头采用一体化设计。通过太阳能日间发电输入到驱动控制系统和储电装置，实现本实用新型装置全方位的超声除藻功能。本实用新型装置基于可循环能源，具有绿色除藻、无污染、辐射范围广、除藻效果好等优点。

技术领域

本实用新型属于生态除藻技术领域，具体涉及一种贴片式自供电的全方位超声波辐射除藻装置。

背景技术

水体富营养化现象的出现，使得湖泊、池塘以及水库等缓流水体中的水生植物和浮游植物利用水中的营养物质迅速繁殖，导致水中的溶解氧含量降低，造成水质恶化，水体中氧气含量减少从而影响水生生物甚至另其死亡，进而影响水体生态系统。采用无污染的方法来抑制水体富营养化对于治理水体污染具有重要意义。目前，多个国际机构或生物实验室已经通过相关实验证明利用超声技术可以抑制水体中的藻类的生长和繁殖，从而改变水华现象，实现对水体的清洁和去污。国外一些企业已经开发了控制藻类生长和繁殖的超声设备，并实现了商业化。对于大面积的湖泊或者水库，要抑制全水面的蓝藻生长，需要设置多个超声发生装置。因此，若能实现自供电的超声发生装置对于长期抑制水体中的藻类具有重要的意义。荷兰LG Sonic公司研制了可覆盖直径500米范围的基于太阳能供电的超声除藻装置，包含三个超声探头实现水域中的声场辐射，每个换能器要承担120°的超声辐射任务，对于此类传统超声探头必然存在一定的死角无法全方位辐射声波进行除藻作业。再加之超声波在水中传播的非线性以及衰减特性，理论上的水域中的超声波辐射角度随着水体范围的扩大衰减严重。

为了实现全方位大面积除藻及防止装置过于复杂，本实用新型提出了太阳能发电并储电的自供电方案对360°全方位辐射超声波的探头进行供电，实现全方位、全天候的高效超声除藻，避免了除藻作业中由于存在辐射死角而引起的除藻不彻底以及夜间出现断电或者无电供应情况的发生而影响超声除藻效果。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种贴片式自供电的全方位超声波辐射除藻装置，以解决现有技术中传统超声除藻装置辐射方向单一，辐射范围存在死角的问题，本实用新型采用自供电方案来对超声探头进行供电，实现全天候、全方位的高效超声除藻方案。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的一种贴片式自供电的全方位超声波辐射除藻装置，包括：供电驱动控制模块、承载装置、连接装置、超声探头模块及水质检测装置；

所述供电驱动控制模块包括：光伏发电系统、储电装置、超声波发生器及金属外壳；

所述光伏发电系统设置在金属外壳的上表面，用于吸收太阳能，并转化为电能输入到储电装置；

所述储电装置对超声波发生器进行供电，超声波发生器对超声探头模块进行驱动控制；所述储电装置和超声波发生器设置在金属外壳的内部；

所述承载装置采用一体化设计设置在供电驱动控制模块的底部；

所述连接装置设置在承载装置和超声探头模块之间，提供浮力给超声探头模块；

所述超声探头模块包括一体化设计的四个贴片式超声探头、一个环形构件和箱体，四个贴片式超声探头和环形构件采用一体化加工放置在箱体内部，超声探头模块内部充入超声耦合剂减少超声波的衰减；

所述贴片式超声探头包含定位梁、金属弹性体和矩形压电陶瓷片；

所述定位梁设置在金属弹性体的振动节平面处用以固定贴片式超声探头的相对位置；

所述矩形压电陶瓷片固定在金属弹性体的侧壁上；