1.基于超声空化理论的宠物用品清洗机说明书.docx

•第九届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛
基于超声空化理论的
宠物用品清洗机
设计者：梁子漪，张宽，熊永新，徐宏伟，郭玮呛
指导教师：张师帅
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基于超声空化理论的宠物用品清洗机
设计说明书
设计者：梁子漪，张宽的信号，放大器将其放大到一定的功率输出。 达到最佳负载值，通过输出变压器进行阻抗匹配再通过功放输出，接入超声换能器中。
期望最终所设讣的超声波发生器能够自动、、连续地执行超声波驱动工作， 并通过闭环控制而具备自动频率跟踪、自动振幅控制及调整等特点。
<2）超声波换能器
超声波换能器是一种将高频电能转化为声能的装置。超声发生器产生的的离频电信号输 入进换能器。引起换能器内换能材料中电磁场的变化，对换能器的机械振动部分产生一个推 动力，使之进入振动状态，接着导致与机械振动系统相连的清洗槽中的清洗液振动，向液体 中辐射声波。
换能器主要山换能器材料和机械振动放大（即变幅杆）两个部分组成。
超声波发生器与换能器和超声波清洗槽（底部安装有换能器振子）相配合，实现将超声 波发生器产生的高频高压通过电缆连接线传导给换能器，换能器与撮动板一起产生高频共振, 从而使清洗槽中的清洗液受超声波作用对污垢进行洗净的功能。

该模块主要功能为利用紫外线UVC波段对宠物用品进行杀菌处理。模块主要器件为低压 ***灯（紫外线杀菌灯），利用低压***蒸汽被激发后发射紫外线的原理实现紫外线杀菌。
低压***灯的丄作时间与超声波清洗时间相配合，通过相关的时间控制器件实现在超声波 清洗一段时间后停止超声波发生器，转而接通低压***灯对清洗物品进行一段时间的紫外除菌。

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设讣时考虑的主要问题：
放置及取回洗涤物的便捷性：
本装置的中上部装设有一根悬挂杆，其高度可根据衣物长短进行调整。使用时将宠物衣 物悬挂至此杆上，当衣物洗涤完毕，可以将固定杆升起，将洗好的衣物一次性取出，可以实 现宠物衣物的放置与取出的便捷性。
最大化程度节约用水：
考虑到现行的洗衣机均采用衣物叠放至桶内，再注水洗涤，考虑到衣物浮力及洗衣机最 小注水量的影响，注水量较多且不便调节。本装置将洗涤槽设计为长方体，XZ ZX。
最大化利用超声空化效应：
本装置在装置的四周均装有不同频率的超声波发生器，洗涤时，不同频率交替工作，全 方位有效地实现宠物衣物的清洁。
最大化杀菌消毒效果：
在洗涤槽的四个边角以竖直的形式放置四盏紫外灯，紫外灯高度与洗涤槽一致，当衣物 洗涤完毕自动进行杀菌消毒，全方位有效地实现宠物衣物的杀菌消毒。
具体示例图如下：
图2- 2宠物用屈洗衣机机械设i|•图
3理论设计计算
本产品的最大亮点在于能很大程度上的节省洗涤过程中所用到的水资源，下面就具体的 参数来进行分析验证。
定义洗衣机的运行过程为：加水一漂洗一脱水一加水一漂洗一脱水……每一次加水到脱水 过程成为一轮周期，每一轮结束后的残留污渍多少，称污渍残®量。污渍残留量与本轮运行 前的污渍残留量之比等于衣物中残留水的体积与本轮加水量的体积之比，称为相对残余率。 洗衣前•的污渍称为初始残余量，定义绝对残余率为第N轮洗涤后的残余量与初始残余量之 比，当绝对残余率小于要求值时，衣物洗净［2］。所以洗衣过程中的耗水量大致程度上面取决 于洗