发明内容
[0004] 针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种实现微粒悬浮及旋转的装置。
[0005] 为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种实现微粒悬浮及旋转的装置，包括底座、壳体、超声波发生器和超声反射端，壳体设于底座的上方，壳体的外表面设置压电陶瓷片单元，壳体内设置超声反射端，超声反射端的正上方设置超声波发生器。本发明基于声悬浮和旋转声场实现微粒悬浮及旋转的装置通过超声驻波悬浮和超声行波产生的旋转行波，使微粒实现悬浮及旋转。
[0007] 优选的，所述超声反射端为球形凹面结构，对超声驻波有聚焦的作用，提高超声驻波的悬浮能力。
[0008] 优选的，所述超声反射端通过固定螺母设于底座的中部，产生稳定的超声驻波。
[0009] 优选的，所述壳体为中空结构，其底部的内凸部与所述超声反射端球形凹面处于同一球面上，保证微粒悬浮和旋转的稳定性。
[0010] 优选的，所述壳体为中空圆筒状。使对微粒的加工发生在大圆筒的内部，由于旋转行波声场产生于大圆筒的内部，所以大圆筒的内部的各个部分都能使悬浮微粒进行旋转，使超声加工的位置可以发生在圆筒的各个部位。
[0011] 优选的，所述压电陶瓷片单元包括偶数块尺寸相同的压电陶瓷片，各压电陶瓷片均匀地布设于所述壳体的外表面，使壳体内能产生稳定的旋转行波声场。
[0012] 优选的，所述壳体的外表面均匀地分布4×4＝16块环形压电陶瓷片，对环形压电陶瓷片进行极化，弧长及极化方向依次为λ/4+、λ/4+、λ/4-、λ/4-、λ/4+、λ/4+、λ/4-、λ/4-、λ/
4+、λ/4+、λ/4-、λ/4-、λ/4+、λ/4+、λ/4-、λ/4-，其中奇数分区为A相极化区，偶数分区为B相极化区，对A、B两个极化区分别接入正弦和余弦的交变信号。
[0013] 优选的，所述A、B两个极化区接入的交变信号能互换，实现微粒旋转的反向切换，利于微粒的全方位加工。
[0014] 优选的，所述壳体通过螺钉固定于底座上，提高整体结构的稳定性。
[0015] 优选的，所述壳体采用铝质材料制成，铝质材料具有质量轻、导热性能好等优点。
[0016] 本发明与现有技术相比，有益效果是：
[0017] 1、使用铝制大圆筒结构，使对物体的加工发生在大圆筒的内部。由于旋转行波声场在大圆筒的内部，所以大圆筒内部的各个部分都能使悬浮物体进行旋转，使超声加工的场所可以发生在圆筒的各个部位；
[0018] 2、在圆筒的外侧安装压电陶瓷片，圆筒外侧均匀分布16块环形压电陶瓷片，将压电陶瓷片的奇偶数分为A、B两个极化区，在A、B两个极化区分别通以正弦和余弦的交变电压。那么，A、B相模态响应的合成，就会产生旋转的行波，即波形沿圆周转动，其法向和切向分量分别对悬浮物体产生悬浮和旋转驱动效果，球转子就可以悬浮起来且沿行波的传播方向高速旋转；
[0019] 3、使用内凹球形作为超声驻波悬浮的反射端，对超声驻波有聚焦的作用，使超声驻波的悬浮能力有了大幅度的提高；
[0020] 4、本发明的实现微粒悬浮及旋转的装置不仅适用于一般的生产环境，更加适合于对生产环境要求较高的无尘环境中，能够减少外界环境对超声加工的影响，提升产品质量；
[0021] 5、本发明的实现微粒悬浮及旋转的装置不受加工材料的影响，既可以加工金属，也可以加工非金属，甚至加工一些液体，应用领域广阔。
