超聲波分散儀是材料科學、納米技術、生物醫藥、化工研發等領域中實現顆粒均勻分散、細胞破碎、乳化均質的關鍵設備,其利用高頻超聲波在液體中產生強烈的空化效應,將團聚顆粒擊碎并均勻分布。
超聲波分散儀高效、快速、無污染的分散能力,源于多個精密部件的協同運作,共同構建出強大的聲能傳遞系統。

1、超聲波發生器(電源單元)
將工頻電能轉換為高頻交流電信號(通常20-40kHz)。內置微處理器,可精確調節輸出功率、工作時間與脈沖模式(連續/間歇)。具備自動頻率跟蹤功能,實時匹配換能器諧振頻率,確保能量高效輸出。部分型號支持數字觸摸屏控制與程序存儲。
2、壓電換能器
采用高性能壓電陶瓷材料(如PZT-8),將發生器輸出的電能轉化為機械振動。當高頻電流通過壓電片時,產生同頻率的微幅高頻振動,是實現“電→機”能量轉換的核心部件。換能器通常采用夾心式結構,結合前、后金屬傳振塊,增強機械強度與振動效率。
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,具備優異的聲導性與抗疲勞性能。其獨特設計的幾何形狀(階梯型、指數型、錐型)可放大振動位移,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,實現高效能量輸入。
4、樣品容器與支架
配套燒杯、試管或專用反應釜,用于盛放待處理液體。材質多為玻璃或耐腐蝕塑料,確保化學兼容性。可調式支架固定探頭,精確控制其浸入深度(通常為液面下10-15mm),避免觸底或產生過多泡沫,保障分散均勻性。
5、冷卻系統
超聲過程產生大量熱量,可能導致樣品變性或揮發。儀器常配備循環水浴接口,通過外接低溫恒溫槽對樣品容器進行冷卻。部分型號集成內置制冷模塊,實現溫度閉環控制,確保敏感樣品(如蛋白質、DNA)在低溫下安全處理。
6、時間控制器
設定超聲工作時間與間歇周期(如“開2秒,停1秒”),防止樣品過熱,提升分散效率。脈沖模式有助于熱量散發,適用于長時間處理。