关于医用超声波雾化器性能改进的探讨

　　0 引言

　　超声波雾化器是用超声震荡的方法把液体加工成雾状气体的设备.为了满足雾化高质量和高效率的要求，通常采用工作频率较高的电子线路来推动相应的雾化环节使液体雾化.这种设备首先在医院得到了应用，如耳鼻喉科、胸外科、腹外科等领域.用超声波雾化器对疾病进行治疗的特点是：对病灶直接用药，这样既可以节省药品，又能够快速提高疗效.可见它是一种很有使用价值的医疗设备.因此，在医疗领域越来越多地被采用[1-4].

　　超声波雾化器不但在医疗方面得到了越来越多的应用，而且在日常生活中也开始用到了这种设备.例如：用来湿润室内干燥空气的雾状水蒸气，其实就是用超声波雾化器把清水雾化成的气体.由于这种设备是专门用来提高室内空气湿度的.所以，人们把这种产品称之为加湿器.医用雾化器与室内加湿器虽然结构形式不同，但它们的基础电路是相同的.下面就对其基本原理进行分析[5，6].

　　1 超声波雾化器的工作原理

　　图1 是超声波雾化器的基本电路图，它是一个电容三点式正弦波振荡器.由于它是一个用陶瓷晶体稳频的振荡器，所以有很好的频率稳定性.图1 中的 YD 代表陶瓷片，它有一个固有频率.当交变电流通过陶瓷片时它就产生机械振动.如果交变电流的频率与陶瓷片的固有频率相同时，则产生共振，此时陶瓷片的机械振动的振幅最大.振动时陶瓷片表面贴的薄膜也随之振动，从而把液体震动成雾化气体，称之为雾化.为了提高雾化效率，通常选用的陶瓷片的固有频率都超过音频，故而用此类电路做成的产品叫做超声波雾化器.

　　以上分析表明，只要陶瓷片能让图 1 所示电路能够形成自激振荡，此电路就能成为超声波雾化器的电路.对此电路的基本工作原理作简要的分析.

　　图中的Q1 是超声波雾化器的三极管，它是超声波雾化器的核心器件.为了使 Q1 能工作在放大状态，需对其设置正偏置电路，此偏置电路由1、干簧管、2、Q2 和 电位器 组成.干簧管穿入被封闭的永久磁环的环心，并被固定在清水槽内，在结构上让磁环可自由地对干簧管作相对运动.工作时设置合适的水的深度，恰好让磁环把干簧管的触点吸合而形成短路.干簧管短路时，电源通过干簧管和2向Q2 送入基极电流使 Q2 导通，这样电源就可以通过1、Q2 和 电位器 向 Q1 的基极输入电流，使 Q1 进入放大工作状态.调节电位器可改变 Q1 的偏置电流，也就调节了 Q1 的放大状态.

　　电路中的3和二极管 D 是 Q1 的保护电路.如果振荡器信号的幅度过大或突然有高强度的干扰脉冲进入电路时，就有可能使 Q1 发射结出现过大的反向电压把 Q1 击穿.有了这个支路，在上述情况出现时，则 D 就自动导通，使反向电压的数值受到限制，从而保证了Q1 不被损坏.图1 中的 Q1 与1、1、2、3以及陶瓷片 YD 组成了电容 3 点式振荡.YD 是超声波雾化器的功率输出元件，所以把它绝缘后放置在清水槽内，以防止因其温度过高而被烧毁.