超聲波發(fā)生器的原理
超聲波發(fā)生器,通常稱為超聲波發(fā)生源,超聲波電源。它的作用是把我們的市電(220V或380V,50或60Hz)轉換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號。從放大電路形式,可以采用線性放大電路和開關電源電路,大功率超聲波電源從轉換效率方面考慮一般采用開關電源的電路形式。線性電源也有它特有的應用范圍,它的優(yōu)點是可以不嚴格要求電路匹配,允許工作頻率連續(xù)快速變化。從目前超聲業(yè)界的情況看,超聲波電源主要分為自激式和它激式電源。
發(fā)生器的原理是首先由信號發(fā)生器來產生一個特定頻率的信號,這個信號可以是正弦信號,也可以是脈沖信號,這個特定頻率就是換能器的頻率,一般應用在超聲波設備中的超聲波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;1OOKHz或以上現在尚未大量使用。但隨著以后精密清洗的不斷發(fā)展。相信使用面會逐步擴大。
比較完善的超聲波發(fā)生器還應有反饋環(huán)節(jié),主要提供二個方面的反饋信號:個是提供輸出功率信號,我們知道當發(fā)生器的供電電源(電壓)發(fā)生變化時,發(fā)生器的輸出功率也會發(fā)生變化,這時反映在換能器上就是機械振動忽大忽小,導致清洗效果不穩(wěn)定。因此需要穩(wěn)定輸出功率,通過功率反饋信號相應調整功率放大器,使得功率放大穩(wěn)定。
第二個是提供頻率信號。當換能器工作在諧振頻率點時其效率,工作穩(wěn)定,而換能器的諧振頻率點會由于裝配原因和工作老化后改變,當然這種改變的頻率只是漂移,變化不是很大,頻率信號可以控制信號發(fā)生器,使信號發(fā)生器的頻率在一定范圍內換能器的諧振頻率點。讓發(fā)生器工作在狀態(tài)。當然隨著現代的電子超聲技術,特別是微處理器(uP)及信號處理器(DSP)的發(fā)展,發(fā)生器的功能越來越強大,但不管如何變化,其核心功能應該是如上所述的內容,只是每部分在實現時超聲波技術不同而已
超聲波發(fā)生器具有以下六個特點
1.面板設有輸出強度條形裝置,也有獨特的頻率和輸出強度交替數字顯示裝置可選配;
2.設有強度可調的掃頻功能,以不斷改變清洗槽中的聲場分布,避免工件表面的線狀空化蝕刻紋路的產生,也使工件表面的污物迅速脫落,提高清洗效果;
3.設有功率調節(jié)功能,采用先進的功率調節(jié)線路,實現超聲功率無級平滑調節(jié),克服了通過調節(jié)頻率來間接的調節(jié)功率這種傳統(tǒng)方法所帶來的諸多弊??;
4.具有國內獨創(chuàng)的防共震功能,克服了傳統(tǒng)發(fā)生器在工件表面易產生紋路而損壞工件,也避免了因空化而擊穿槽體的缺點;
5.具有獨創(chuàng)的排斥污垢功能,使污垢迅速脫離工件浮于表面,適合于溢流循環(huán)方式清洗。
6.具有過熱保護功能,能夠很好的保護發(fā)生器不被損壞。