超聲波分散儀是材料科學(xué)、納米技術(shù)、生物醫(yī)藥、化工研發(fā)等領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)顆粒均勻分散、細(xì)胞破碎、乳化均質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備,其利用高頻超聲波在液體中產(chǎn)生強(qiáng)烈的空化效應(yīng),將團(tuán)聚顆粒擊碎并均勻分布。
超聲波分散儀高效、快速、無(wú)污染的分散能力,源于多個(gè)精密部件的協(xié)同運(yùn)作,共同構(gòu)建出強(qiáng)大的聲能傳遞系統(tǒng)。

1、超聲波發(fā)生器(電源單元)
將工頻電能轉(zhuǎn)換為高頻交流電信號(hào)(通常20-40kHz)。內(nèi)置微處理器,可精確調(diào)節(jié)輸出功率、工作時(shí)間與脈沖模式(連續(xù)/間歇)。具備自動(dòng)頻率跟蹤功能,實(shí)時(shí)匹配換能器諧振頻率,確保能量高效輸出。部分型號(hào)支持?jǐn)?shù)字觸摸屏控制與程序存儲(chǔ)。
2、壓電換能器
采用高性能壓電陶瓷材料(如PZT-8),將發(fā)生器輸出的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)。當(dāng)高頻電流通過(guò)壓電片時(shí),產(chǎn)生同頻率的微幅高頻振動(dòng),是實(shí)現(xiàn)“電→機(jī)”能量轉(zhuǎn)換的核心部件。換能器通常采用夾心式結(jié)構(gòu),結(jié)合前、后金屬傳振塊,增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度與振動(dòng)效率。
3、變幅桿(超聲探頭)
連接換能器的金屬桿體,多為鈦合金或不銹鋼制造,具備優(yōu)異的聲導(dǎo)性與抗疲勞性能。其獨(dú)特設(shè)計(jì)的幾何形狀(階梯型、指數(shù)型、錐型)可放大振動(dòng)位移,將能量聚焦于探頭前端。不同直徑(如2mm、6mm、12mm)探頭適用于不同體積與粘度的樣品,實(shí)現(xiàn)高效能量輸入。
4、樣品容器與支架
配套燒杯、試管或?qū)S梅磻?yīng)釜,用于盛放待處理液體。材質(zhì)多為玻璃或耐腐蝕塑料,確保化學(xué)兼容性。可調(diào)式支架固定探頭,精確控制其浸入深度(通常為液面下10-15mm),避免觸底或產(chǎn)生過(guò)多泡沫,保障分散均勻性。
5、冷卻系統(tǒng)
超聲過(guò)程產(chǎn)生大量熱量,可能導(dǎo)致樣品變性或揮發(fā)。儀器常配備循環(huán)水浴接口,通過(guò)外接低溫恒溫槽對(duì)樣品容器進(jìn)行冷卻。部分型號(hào)集成內(nèi)置制冷模塊,實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制,確保敏感樣品(如蛋白質(zhì)、DNA)在低溫下安全處理。
6、時(shí)間控制器
設(shè)定超聲工作時(shí)間與間歇周期(如“開(kāi)2秒,停1秒”),防止樣品過(guò)熱,提升分散效率。脈沖模式有助于熱量散發(fā),適用于長(zhǎng)時(shí)間處理。