一种低频率的超声波溶血器

技术领域

本发明涉及超声波设备技术领域，特别涉及一种低频率的超声波溶血器。

背景技术

在现代生物与医学研究中，血液研究越来越受到人们的关注。利用光谱对血液成分进行分析是血液研究的重点之一。由于血液自身成分的限制等问题，利用光源直接对血液照射很难得到理想的光谱分析结果，需要借助相应的技术手段对血液中的成分进行破碎混合；

在现有的超声波溶血器内设置超声波换能器，通过发出超声波来对血液进行破碎混匀，但是超声波换能器的振动频率较快，而振幅相对较小，需要通过长时间的启动来使得血液进行混匀，从而导致发热过多，且能耗较高。

发明内容

本发明提供一种低频率的超声波溶血器，用以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种低频率的超声波溶血器，包括溶血器本体，溶血器本体包括有溶血器外壳，溶血器外壳内安装有超声波换能器和石英器皿，超声波换能器压紧设置在石英器皿上，且超声波换能器上设置有降频机构，降频机构用于降低超声波换能器的振动频率。

优选的，溶血器外壳上设有两个前后对称的第一开口，石英器皿设置于溶血器外壳内，且石英器皿前后两端分别从前后两侧的第一开口延伸至溶血器外壳外部，且石英器皿与第一开口可拆卸连接，石英器皿上侧设有超声波换能器，超声波换能器上套设有支撑环，支撑环上抵接有压紧盖，压紧盖上设有外螺纹，溶血器外壳上设有内螺纹，压紧盖与溶血器外壳相配合，且压紧盖用于将超声波换能器与石英器皿抵接。

优选的，超声波换能器包括有后盖板、上电极片、上压电陶瓷、下电极片、下压电陶瓷和前盖板，后盖板、上电极片、上压电陶瓷、下电极片、下压电陶瓷和前盖板从上到下依次设置，且后盖板、上电极片、上压电陶瓷、下电极片、下压电陶瓷和前盖板依次通过螺栓连接，前盖板上设有降频机构。

优选的，降频机构包括有固定板，固定板上端与下压电陶瓷抵接，固定板下侧安装有喇叭型收口部，喇叭型收口部从上到下直径逐渐减小，喇叭型收口部下侧安装有箱体，箱体内设有圆形槽，箱体下表面开设有圆形孔，圆形孔与圆形槽贯通设置，且圆形孔的直径小于圆形槽的直径。

优选的，溶血器本体还包括有安装箱，安装箱上表面设有第二开口，第二开口处设有两个左右对称的支撑板，溶血器外壳设置于支撑板上，支撑板下端固定设有支撑杆，安装箱内设有两个左右对称的缓冲箱，支撑杆向下延伸进安装箱内，且支撑杆与安装箱延伸位置滑动连接，支撑杆延伸进缓冲箱内，且支撑杆与缓冲箱延伸位置滑动连接，缓冲箱内设有滑动板和两个左右对称的缓冲弹簧，滑动板固定设置于支撑杆下端，滑动板与缓冲箱内壁滑动连接，滑动板下端固定连接缓冲弹簧，缓冲弹簧下端固定连接在缓冲箱下侧内壁上。

优选的，支撑杆相互远离的一侧固定设有齿条，安装箱内设有两根左右对称的转动杆，转动杆前后侧与安装箱转动连接，转动杆上设有齿轮和第一线轮，齿轮与齿条啮合连接，第一线轮上固定绕设有第一线束，支撑板相互靠近的一侧安装有两个左右对称的空腔，空腔内滑动设有挡块，挡块相互远离的一侧固定连接有复位弹簧，复位弹簧的另一端固定连接在空腔相互远离的一侧内壁上，安装箱左右两侧壁内上下分设有第一定滑轮，第一线束延伸进安装箱左右两侧壁内，且第一线束绕过第一定滑轮延伸进支撑板的空腔中，且第一线束与安装箱和支撑板延伸位置滑动连接，第一线束与挡块相互远离的一侧固定连接。

优选的，安装箱内还设有吹风箱，吹风箱内固定设有电机，电机的上侧输出端固定连接有转动轴，转动轴上固定设有两个左右对称的叶片，叶片位于挡块下方。

优选的，安装箱内还设有启动箱，右侧的滑动板下端还固定设有启动杆，启动杆向下穿过缓冲箱和启动箱延伸进启动箱内，且启动杆与缓冲箱和启动箱延伸位置滑动连接，启动杆下端固定设有启动头，启动箱下端固定设有第一点控按钮，第一点控按钮与电机电性连接。

优选的，转动杆上还设有第二线轮，第二线轮上固定绕设有第二线束，第二开口下侧安装有两个左右对称的辅助杆和气箱，辅助杆上设有第二定滑轮，气箱内滑动设有气板，两个气板相互靠近的一侧固定设有若干推气弹簧，推气弹簧固定连接在气箱相互靠近的一侧内壁上，第二线束绕过第二定滑轮延伸进气箱内，且第二线束与气箱延伸位置滑动连接，第二线束与气板固定连接，气箱相互远离的一侧贯通连接有第一气管，第一气管延伸进安装箱内，且第一气管与安装箱延伸位置固定连接，第一气管另一端贯通连接有第二气管，安装箱两侧内壁上相互靠近的一侧设有凹槽，凹槽内安装有第一气囊，第二气管的一端与第一气囊贯通连接。

优选的，缓冲箱下侧内壁上安装有第二气囊，滑动板下表面安装有第二点控按钮，第二气囊下端贯通连接有第三气管，第三气管下端与第二气管贯通连接，第二气管的另一端与吹风箱上侧壁贯通连接，第二气管与吹风箱的贯通位置设有阀门，阀门与第二点控按钮电性连接，第一气管内设有第一单向阀，气箱上设有第二单向阀。

与现有技术相比，本发明提供了一种低频率的超声波溶血器，具备以下

有益效果：

本发明通过设置降频机构，可以有效降低超声波换能器的振动频率，同时将其振幅放大，可以实现血液样本的快速混匀，同时该设计使换能器使用时间减少，从而使得发热更少，效率更高，减少了能源浪费，有效提高装置的实用性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的超声波溶血器的结构示意图；

图2为本发明的超声波溶血器的爆炸图；

图3为本发明的超声波换能器的爆炸图；

图4为本发明的超声波换能器的结构示意图；

图5为本发明的超声波换能器的正视图；

图6为本发明的安装箱的结构示意图；

图7为本发明的转动杆处的结构示意图；

图8为本发明的图6的A处放大图。

图中：1、溶血器本体；2、溶血器外壳；3、石英器皿；4、超声波换能器；5、支撑环；6、压紧盖；7、前盖板；8、下压电陶瓷；9、下电极片；10、上压电陶瓷；11、上电极片；12、后盖板；13、螺栓；14、喇叭型收口部；15、圆形孔；16、圆形槽；17、安装箱；18、第二气管；19、缓冲弹簧；20、第二气囊；21、缓冲箱；22、吹风箱；23、电机；24、第二点控按钮；25、第三气管；26、滑动板；27、辅助杆；28、气板；29、推气弹簧；30、第二定滑轮；31、齿轮；32、第一线束；33、支撑杆；34、复位弹簧；35、挡块；36、支撑板；37、齿条；38、第一气囊；39、第二线束；40、第一气管；41、气箱；42、启动杆；43、第二线轮；44、第一点控按钮；45、启动头；46、启动箱；47、叶片；48、转动轴；49、第一线轮；50、转动杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明的实施例提供了一种低频率的超声波溶血器，如图1-5所示，包括溶血器本体1，溶血器本体1包括有溶血器外壳2，溶血器外壳2内安装有超声波换能器4和石英器皿3，超声波换能器4压紧设置在石英器皿3上，且超声波换能器4上设置有降频机构，降频机构用于降低超声波换能器4的振动频率。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将超声波换能器4压紧在石英器皿3，启动超声波换能器4，超声波换能器4弯曲振动，超声沿径向发出，带动石英器皿3内血液样本与内部溶液一起振动，从而实现对血液样本的快速混匀；通过设置降频机构，可以有效降低超声波换能器4的振动频率，同时将其振幅放大，可以实现血液样本的快速混匀，同时该设计使得超声波换能器4的使用时间减少，从而使得发热更少，效率更高，减少了能源浪费，有效提高装置的实用性。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图1-5所示，溶血器外壳2上设有两个前后对称的第一开口，石英器皿3设置于溶血器外壳2内，且石英器皿3前后两端分别从前后两侧的第一开口延伸至溶血器外壳2外部，且石英器皿3与第一开口可拆卸连接，石英器皿3上侧设有超声波换能器4，超声波换能器4上套设有支撑环5，支撑环5上抵接有压紧盖6，压紧盖6上设有外螺纹，溶血器外壳2上设有内螺纹，压紧盖6与溶血器外壳2相配合，且压紧盖6用于将超声波换能器4与石英器皿3抵接。

其中，优选的，超声波换能器4包括有后盖板12、上电极片11、上压电陶瓷10、下电极片9、下压电陶瓷8和前盖板7，后盖板12、上电极片11、上压电陶瓷10、下电极片9、下压电陶瓷8和前盖板7从上到下依次设置，且后盖板12、上电极片11、上压电陶瓷10、下电极片9、下压电陶瓷8和前盖板7依次通过螺栓13连接，前盖板7上设有降频机构。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将后盖板12、上电极片11、上压电陶瓷10、下电极片9、下压电陶瓷8和前盖板7通过螺栓13依次连接，之后将石英器皿3安装于溶血器外壳2内，然后依次放入超声波换能器4和支撑环5，然后旋紧压紧盖6，使得超声波换能器4压紧石英器皿3，然后启动超声波换能器4即可，通过设置压紧盖6，可以实现超声波换能器对石英器皿3的压紧，从而使得装置的能够更完善的运行，有效提高装置的实用性。

实施例3

在上述实施例1-2的基础上，如图4-5所示，降频机构包括有固定板，固定板上端与下压电陶瓷8抵接，固定板下侧安装有喇叭型收口部14，喇叭型收口部14从上到下直径逐渐减小，喇叭型收口部14下侧安装有箱体，箱体内设有圆形槽16，箱体下表面开设有圆形孔15，圆形孔15与圆形槽16贯通设置，且圆形孔15的直径小于圆形槽16的直径。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：在启动超声波换能器4后，喇叭型收口部14可以将换能器的纵向振动转换成弯曲振动，而由于产生了弯曲振动，由此可以将超声波换能器4的频率降低；通过设置圆形孔15的直径小于圆形槽16的直径，在圆形孔15的周围会产生一个更强烈的弯曲振动，通过两段式降频设计，可以使得超声波换能器4频率降低至原先的1/3左右，在空间有限的情况下也可实现较低频率的超声波溶血效果；而由于圆形孔15的周围产生了一个较强的弯曲振动，即振幅较大，可以有效提高血液的乳化效果。

实施例4

在上述实施例1-3的基础上，如图6-8所示，溶血器本体1还包括有安装箱17，安装箱17上表面设有第二开口，第二开口处设有两个左右对称的支撑板36，溶血器外壳2设置于支撑板36上，支撑板36下端固定设有支撑杆33，安装箱17内设有两个左右对称的缓冲箱21，支撑杆33向下延伸进安装箱17内，且支撑杆33与安装箱17延伸位置滑动连接，支撑杆33延伸进缓冲箱21内，且支撑杆33与缓冲箱21延伸位置滑动连接，缓冲箱21内设有滑动板26和两个左右对称的缓冲弹簧19，滑动板26固定设置于支撑杆33下端，滑动板26与缓冲箱21内壁滑动连接，滑动板26下端固定连接缓冲弹簧19，缓冲弹簧19下端固定连接在缓冲箱21下侧内壁上。

其中，优选的，支撑杆33相互远离的一侧固定设有齿条37，安装箱17内设有两根左右对称的转动杆50，转动杆50前后侧与安装箱17转动连接，转动杆50上设有齿轮31和第一线轮49，齿轮31与齿条37啮合连接，第一线轮49上固定绕设有第一线束32，支撑板36相互靠近的一侧安装有两个左右对称的空腔，空腔内滑动设有挡块35，挡块35相互远离的一侧固定连接有复位弹簧34，复位弹簧34的另一端固定连接在空腔相互远离的一侧内壁上，安装箱17左右两侧壁内上下分设有第一定滑轮，第一线束32延伸进安装箱17左右两侧壁内，且第一线束32绕过第一定滑轮延伸进支撑板36的空腔中，且第一线束32与安装箱17和支撑板36延伸位置滑动连接，第一线束32与挡块35相互远离的一侧固定连接。

其中，优选的，安装箱17内还设有吹风箱22，吹风箱22内固定设有电机23，电机23的上侧输出端固定连接有转动轴48，转动轴48上固定设有两个左右对称的叶片47，叶片47位于挡块35下方。

其中，优选的，安装箱17内还设有启动箱46，右侧的滑动板26下端还固定设有启动杆42，启动杆42向下穿过缓冲箱21和启动箱46延伸进启动箱46内，且启动杆42与缓冲箱21和启动箱46延伸位置滑动连接，启动杆42下端固定设有启动头45，启动箱46下端固定设有第一点控按钮44，第一点控按钮44与电机23电性连接。

其中，支撑板36上可设置有连接结构，通过连接结构使得支撑板36与溶血器外壳2相连接，例如通过若干螺栓或螺母连接；或采用过盈配合使得溶血器外壳2与安装箱17上的开口相连。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将溶血器外壳2与支撑板36连接，当溶血器外壳2放置到支撑板36上时，支撑板36在重力作用下下降，支撑板36带动支撑杆33下降，支撑杆33带动滑动板26下降，滑动板26带动缓冲弹簧19压缩，滑动板26带动启动杆42下降，启动杆42带动第一点控按钮44与启动头45接触，从而启动电机23，转动轴48开始旋转，转动轴48带动叶片47旋转出风；

当支撑杆33下降时，支撑杆33带动齿条37下降，齿条37带动齿轮31旋转，齿轮31带动第一线轮49旋转，第一线轮49带动第一线束32拉动挡块35，使得两块挡块35反向移动，复位弹簧34压缩；

通过设置缓冲弹簧19，可以有效起到对溶血器外壳2的缓冲减震效果，同时设置第一点控按钮44，当支撑板36上设置溶血器外壳2时，由于重力的作用，会使得第一点控按钮44与启动头45接触，从而使得电机23导通，电机23启动，而叶片47的旋转会对溶血器本体1的起到一个降温的效果，而挡块35的反向移动，可以使得风直接吹向溶血器外壳2的下表面，使得散热效果更佳，有效提高装置的实用性。

实施例5

在上述实施例1-4的基础上，如图6-8所示，转动杆50上还设有第二线轮43，第二线轮43上固定绕设有第二线束39，第二开口下侧安装有两个左右对称的辅助杆27和气箱41，辅助杆27上设有第二定滑轮30，气箱41内滑动设有气板28，两个气板28相互靠近的一侧固定设有若干推气弹簧29，推气弹簧29固定连接在气箱41相互靠近的一侧内壁上，第二线束39绕过第二定滑轮30延伸进气箱41内，且第二线束39与气箱41延伸位置滑动连接，第二线束39与气板28固定连接，气箱41相互远离的一侧贯通连接有第一气管40，第一气管40延伸进安装箱17内，且第一气管40与安装箱17延伸位置固定连接，第一气管40另一端贯通连接有第二气管18，安装箱17两侧内壁上相互靠近的一侧设有凹槽，凹槽内安装有第一气囊38，第二气管18的一端与第一气囊38贯通连接。

其中，优选的，缓冲箱21下侧内壁上安装有第二气囊20，滑动板26下表面安装有第二点控按钮24，第二气囊20下端贯通连接有第三气管25，第三气管25下端与第二气管18贯通连接，第二气管18的另一端与吹风箱22上侧壁贯通连接，第二气管18与吹风箱22的贯通位置设有阀门，阀门与第二点控按钮24电性连接，第一气管40内设有第一单向阀，气箱41上设有第二单向阀。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：当支撑杆33下降时，支撑杆33带动齿条37下降，齿条37带动齿轮31旋转，齿轮31带动第二线轮43旋转，第二线轮43使得第二线束39带动气板28移动，使得气箱41内的空气，通过第一气管40进入第一气囊38和第二气囊20内，第一气囊38对支撑板36进行夹持；此时叶片47产生的气体，也会通过第二气管18进入第二气囊20和第一气囊38内，而由于第一气管40内第一单向阀的设置，气体不会进入到气箱41中；

随着第二气囊20和第一气囊38内气体的不断增加，第二气囊20会和第二点控按钮24接触，从而控制第二气管18中的阀门关闭，从而使得叶片47旋转而出的风不再进入第二气囊20和第一气囊38内；

此时，在超声波换能器4工作时，支撑板36可能会发生振动，从而使得支撑杆33上下移动，而气板28的左右移动，会使得第二气囊20以及第一气囊38内的气体继续增加，从而在支撑板36不断振动的过程中，可以更好的起到减震的效果，而设置叶片47旋转而出的风通过第二气管18进入第二气囊20和第一气囊38内，可以有效加快第二气囊20和第一气囊38的充气速度，使得第一气囊38对支撑板36的夹持更快，以及第二气囊20对滑动板26的支撑更快，有效提高装置的实用性和创新性。

实施例6

在上述实施例1-5任一项的基础上，所述的低频率的超声波溶血器，还包括：散热控制装置，散热控制装置包括：

控制器，所述控制器设置在安装箱17上，且控制器与安装箱17电连接；

计时器，设置在电机23上，用于检测电机23的工作时长；

转速传感器：安装在叶片47上，用于检测叶片47的旋转速度；

位移检测装置：安装在支撑板36上，用于检测支撑板36与叶片47的距离；

温度传感器：安装在溶血器外壳2上，用于检测超声波换能器4的温度；

所述控制器与所述计时器、转速传感器、温度传感器和位移检测装置电连接，所述控制器基于所述计时器、转速传感器、温度传感器和位移检测装置控制电机23工作，包括：

步骤1：控制器基于计时器、转速传感器、温度传感器和位移检测装置及公式(1)计算散热控制装置的实际散热效果系数：

其中，K为散热控制装置的散热效果系数；λ为预设目标温度；S为叶片47的截面积；π为圆周率；r为叶片47的半径；N为电机23的机械效率；n为转速传感器检测值；T为计时器检测值；t为电机23的预设工作时长，h为位移检测装置检测值；α为温度传感器检测值；

步骤2：比较公式(1)计算的散热控制装置的实际散热效果系数与对应的预设散热效果系数，当公式(1)计算的实际散热控制装置的散热效果系大于等于对应的预设散热效果系数时，控制器不控制电机23动作，电机23在第一点控按钮44的导通的情况下正常工作，当公式(1)计算的实际散热控制装置的散热效果系小于等于对应的预设散热效果系数时，控制器控制电机23加快旋转速度，直至温度传感器的检测值到达预设目标温度范围内。

其中，预设目标温度为40-60摄氏度区间内；

上述计算方案的工作原理和有益效果为：先利用公式(1)计算散热控制装置的实际散热效果系数，控制器将公式(1)计算的实际散热控制装置的散热效果系数与预设散热效果系数进行对比，当公式(1)计算的实际散热控制装置的散热效果系大于等于对应的预设散热效果系数时，控制器不控制电机23动作，电机23在第一点控按钮44的导通的情况下正常工作；当公式(1)计算的散热控制装置的实际散热效果系小于对应的预设散热效果系数时，控制器控制电机23加快旋转速度，直至温度传感器的检测值到达预设目标温度范围内；控制器接通计时器、转速传感器、温度传感器和位移检测装置对散热控制装置的实际散热效果系数进行预测，能够加快溶血器本体1的散热，同时减少能源损耗，有效提高装置的实用性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。