[发明专利]一种基于液体薄层超声效应的无接触传输方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于液体薄层超声效应的无接触传输方法和装置，包括信号发生器和与其连接的功率放大器，功率放大器一端连接有用于显示和监测输出电信号波形特征的示波器，另一端与超声换能器连接；变幅杆一端连接有超声换能器，另一端紧密连接有发射端，且发射端的端面涂有液体介质薄层；电信号由信号发生器发出，经功率放大器放大后输入至超声换能器，将电信号转换为机械振动并通过变幅杆放大后在发射端发出超声波，在液体介质薄层的辅助下吸附起待吸附物体如液态、固态及药物微单元等。利用超声波在液体薄膜中产生的流体力学现象和空化效应等实现物体的吸附，吸附物体尺寸大，重量高，稳定性好，能够实现对物体的长/中/短距离和长时间无接触传输。

技术领域

本发明属于超声悬浮设备技术领域，具体而言，涉及一种基于液体薄层超声效应的无接触传输方法和装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，电子电气等行业对小型化和高精密生产的要求越来越高。许多元器件对表面精度有着极为苛刻的要求，由于传统的接触传输技术有着许多弊端，如在生产加工过程中的微小颗粒会划伤材料表面、接触部位会产生污染、磨损和变形等缺陷，这就要求传统的接触式操作方式亟需更新换代，这样亟需出现一种可以降低工件表面机械磨损，元件加载力小且能够有效避免材料接触污染，降低次品率并提高加工效率的操控技术。采用非接触传输技术对元器件进行加工处理，可有效降低表面的机械磨损，元件局部变形小，避免接触过程中对材料的污染，降低次品率并提高加工效率。

发明内容

本发明旨在提供一种基于液体薄层超声效应的无接触传输方法和装置，利用液体薄层中的超声效应实现对物体的吸附能力，从而实现对物体的长/中/短距离传输。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于液体薄层超声效应的无接触传输装置，包括信号发生器和与其连接的功率放大器，功率放大器一端连接有用于显示和监测输出电信号波形特征的示波器，另一端与超声换能器连接；变幅杆一端与超声换能器紧密连接，另一端紧密连接有发射端，发射端的端面上涂有液体介质薄层；电信号由信号发生器发出，经由功率放大器放大后输入至超声换能器，超声换能器将电信号转换为机械振动并通过变幅杆放大后在发射端发出超声波，在液体介质薄层的辅助下吸附起待吸附物体。

根据本发明，所述发射端的端面为平面，其尺寸为5～50mm。

根据本发明，所述液体介质薄层的厚度为10μm～5mm。

根据本发明，在所述发射端的端面周侧设置有液体雾化器或湿度仪，以降低和测定液体介质的蒸发速率。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基于液体薄层超声效应的无接触传输装置传输吸附物体的方法，包括以下步骤：S1、在发射端的端面上加载液体介质薄层；S2、打开信号发生器的开关，输出电信号经过功率放大器放大后输入至超声换能器，超声换能器将功率放大器放大后输入的电信号转换为机械振动并通过变幅杆放大后在发射端发出超声波；S3、在液体介质薄层的辅助下吸附起待吸附物体。

根据本发明，通过示波器显示和监测输出电信号的波形特征。

根据本发明，液体介质薄层为有机溶液或无机溶液，优选为水、酒精、硅油和细胞培养液体等。

根据本发明，液体介质的表面张力为1～1000mN/m；黏度为0.1～1000mPa·s。

本发明的有益效果