CN203184277U

CN203184277U - 基于超声波的自动清洗机

Info

Publication number: CN203184277U
Application number: CN 201320131123
Authority: CN
Inventors: 王琢; 吴连杰; 杨玉龙; 康永欣; 潘国华
Original assignee: Northeast Forestry University
Current assignee: Northeast Forestry University
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-03-21

Abstract

基于超声波的自动清洗机，涉及一种自动清洗机。它是为了解决现有的自动清洗机的智能化程度低、清洗效果差的问题。它的一号温度传感器用于检测清洗机本体的内部工作温度；二号温度传感器用于检测清洗机本体中的水温；超声波发生电路的控制信号输入端与型号为LPC2138的芯片的控制信号输出端连接；超声波发生电路的控制信号输出端与超声波发生器的控制信号输入端连接；一号温度传感器的温度信号输出端与型号为LPC2138的芯片的一号温度信号输入端连接，二号温度传感器的温度信号输出端与型号为LPC2138的芯片的二号温度信号输入端连接；显示屏的显示信号输入端与型号为LPC2138的芯片的显示信号输出端连接。本实用新型适用于清洗调色盘。

Description

基于超声波的自动清洗机

技术领域

本实用新型涉及一种自动清洗机。

背景技术

目前，自动清洗机的智能化程度较低，对复杂工件表面，如：空穴、凹凸处，清洗效果均较差。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有的自动清洗机的智能化程度低、清洗效果差的问题，从而提供一种基于超声波的自动清洗机。

基于超声波的自动清洗机，它包括清洗机本体，它还包括型号为LPC2138的芯片1、超声波发生电路2、超声波发生器3、显示屏4、一号温度传感器5、二号温度传感器11、电源10、稳压整流电路8和电磁隔离电路9；

超声波发生器3用于向清洗机本体中的清洗区域发出电磁波；一号温度传感器5用于检测清洗机本体的内部工作温度；二号温度传感器11用于检测清洗机本体中的水温；

电源10的一号电源信号输出端与稳压整流电路8的电源信号输入端连接；所述稳压整流电路8的电源信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的电源信号输入端连接；所述超声波发生电路2的控制信号输入端与型号为LPC2138的芯片1的控制信号输出端连接；超声波发生电路2的控制信号输出端与超声波发生器3的控制信号输入端连接；

电源10的二号电源信号输出端与电磁隔离电路9的电源信号输出端连接；所述电磁隔离电路9的一号电源信号输出端与超声波发生电路2的电源信号输入端连接；所述电磁隔离电路9的二号电源信号输出端与超声波发生器3的电源信号输入端连接；

一号温度传感器5的温度信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的一号温度信号输入端连接，二号温度传感器11的温度信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的二号温度信号输入端连接；显示屏4的显示信号输入端与型号为LPC2138的芯片1的显示信号输出端连接。

它还包括按键6，所述按键6的按键信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的按键信号输入端连接。

它还包括旋钮7，所述旋钮7的旋钮信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的旋钮信号输入端连接。

超声波发生器3包括振荡器31、放大器32、匹配器33、供电电源34和超声波换能器35，所述供电电源34的一号电源信号输出端与振荡器31的电源信号输入端连接；所述供电电源34的二号电源信号输出端与放大器32的电源信号输入端连接；振荡器31的信号输出端与放大器32的信号输入端连接；所述放大器32的信号输出端与匹配器33的信号输入端连接；所述匹配器33的输出端与超声波换能器35的输入端连接。

显示屏4为液晶显示屏。

本实用新型采用型号为LPC2138的芯片作为控制单元，其控制智能化程度高，清洗效果好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是具体实施方式中超声波发生器的结构示意图；

图3是超声波发生器中振荡器的电路连接示意图；

图4是本实用新型的控制流程示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，基于超声波的自动清洗机，它包括清洗机本体，它还包括型号为LPC2138的芯片1、超声波发生电路2、超声波发生器3、显示屏4、一号温度传感器5、二号温度传感器11、电源10、稳压整流电路8和电磁隔离电路9；

工作原理：超声波是频率高于20000Hz的声波，具有频率高、方向性准、穿透能力强等特点，本发明正是基于上述特性，本实用新型具体选用型号为LPC2138的芯片（1）进行控制，实现超声波清洗，其主要效果是清洗速度快、效果好、容易实现工业控制等，针对复杂工件表面，如空穴、凹凸处。清洗时可以配合使用适当的溶液，调节清洗液酸碱度，提供合适的温度等，从而达到更佳的清洗效果。本发明尤其适用于调色盘的清洗过程。

系统结构如图1所示。当打开开关，设置清洗时间后，整个装置初始化，各模块执行各自的功能：两个温度传感器分别检测水域温度以及清洗机内部工作温度，并在显示屏上实时显示。当内部传感器温度高于75摄氏度时，清洗机自动停止工作。清洗时间可在0-15分钟内任意调节。

本实用新型中的主芯片LPC2138控制电路：LPC2138主要用于单片机电路，采用小型LQFP64封装。包含32KB的RAM，512K的FLASH,16个10位A/D通道，1个10位D/A通道，2个32位定时器/计数器（带4路捕获和4路比较通道）、PWM单元（6路输出）和看门狗等。使其特别使用于工业控制，而得到广泛的应用。

本实用新型中的超声波发生器：通常称为超声波电箱、超声波发生源或超声波电源。它的作用是把市电（220V或380V，50或60Hz）转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。按照工作原理，可以把超声波发生器分为数字电路型和模拟电路型两大类。而模拟电路超声波发生器又可分为逆变型和振荡一放大型两种。

本实用新型中的超声波频率及清洗液的选取：合适的声强、工作频率以及恰当的清洗液可以提高清洗机清洗的效率。一般在超声波设备中使用到的超声波频率有25kHz、28kHz、35kHz、40kHz；100kHz或以上现在尚未大量使用。低频声波的空化气泡大、数量少，易于清洗较粗糙物品。高频声波空化气泡小、数量多，易于清洗精细且形状复杂的物品。本超声波清洗机用于清洗艺术生的调色盘，由于染料的粘附性强，所以选用35kHz。在清洗液的选择上，由于碳氢清洗液具有以下特点：清洗性能好，蒸发损失小，无毒，材料相容性好，不破坏环境，价格便宜。所以选用碳氢清洗液。

本实用新型的控制流程如图4所示。

本实用新型可作为一款专门针对于清洗艺术生调色盘的超声波清洗机，糨通过设定特定的频率（35kHz），选取特定的清洗液（碳氢清洗液）。并加入主芯片（LPC2138），结合传感器技术等，实现了对调色盘的有效清洗。为艺术生创作带来了极大的便利。有效解决了艺术生因调色盘清洗不干净而只能直接换一个调色盘的问题。减少了因此而造成的浪费及污染。因此这样一款高效节能，智能环保的清洗机具有很高的市场价值，应用前景广泛。

具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的基于超声波的自动清洗机的区别在于，它还包括按键6，所述按键6的按键信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的按键信号输入端连接。

具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的基于超声波的自动清洗机的区别在于，它还包括旋钮7，所述旋钮7的旋钮信号输出端与型号为LPC2138的芯片1的旋钮信号输入端连接。

具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式三所述的基于超声波的自动清洗机的区别在于，超声波发生器3包括振荡器31、放大器32、匹配器33、供电电源34和超声波换能器35，所述供电电源34的一号电源信号输出端与振荡器31的电源信号输入端连接；所述供电电源34的二号电源信号输出端与放大器32的电源信号输入端连接；振荡器31的信号输出端与放大器32的信号输入端连接；所述放大器32的信号输出端与匹配器33的信号输入端连接；所述匹配器33的输出端与超声波换能器35的输入端连接。

本实施方式是一种振荡一放大型超声波发生器，其结构框图如图2所示。

其中，超声波振荡器设计：

在不锈钢清洗槽的底部粘接有一个或多个压电陶瓷元件构成的振子。当用超声波振荡电源给振子加上一定频率的交流电压时。振子将电能转化为机械振动。通过清洗槽底部传递给清洗液，从而达到清洗的目的。同时本设计采用由开关稳压块TL494构成的振荡器。振荡器电路由图3所示。

TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：

fosc = \frac{1.1}{RC}

由于已选定频率为35kHz，所以由以上公式可得RC=3.143×10^-5S^-1。本机供电电源为12V，采用的是推挽工作方式。

具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式一、二或四所述的基于超声波的自动清洗机的区别在于，显示屏4为液晶显示屏。

Claims

1.基于超声波的自动清洗机，它包括清洗机本体，其特征是：它还包括型号为LPC2138的芯片（1）、超声波发生电路（2）、超声波发生器（3）、显示屏（4）、一号温度传感器（5）、二号温度传感器（11）、电源（10）、稳压整流电路（8）和电磁隔离电路（9）；

超声波发生器（3）用于向清洗机本体中的清洗区域发出电磁波；一号温度传感器（5）用于检测清洗机本体的内部工作温度；二号温度传感器（11）用于检测清洗机本体中的水温；

电源（10）的一号电源信号输出端与稳压整流电路（8）的电源信号输入端连接；所述稳压整流电路（8）的电源信号输出端与型号为LPC2138的芯片（1）的电源信号输入端连接；所述超声波发生电路（2）的控制信号输入端与型号为LPC2138的芯片（1）的控制信号输出端连接；超声波发生电路（2）的控制信号输出端与超声波发生器（3）的控制信号输入端连接；

电源（10）的二号电源信号输出端与电磁隔离电路（9）的电源信号输出端连接；所述电磁隔离电路（9）的一号电源信号输出端与超声波发生电路（2）的电源信号输入端连接；所述电磁隔离电路（9）的二号电源信号输出端与超声波发生器（3）的电源信号输入端连接；

一号温度传感器（5）的温度信号输出端与型号为LPC2138的芯片（1）的一号温度信号输入端连接，二号温度传感器（11）的温度信号输出端与型号为LPC2138的芯片（1）的二号温度信号输入端连接；显示屏（4）的显示信号输入端与型号为LPC2138的芯片（1）的显示信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的基于超声波的自动清洗机，其特征在于它还包括按键（6），所述按键（6）的按键信号输出端与型号为LPC2138的芯片（1）的按键信号输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于超声波的自动清洗机，其特征在于它还包括旋钮（7），所述旋钮（7）的旋钮信号输出端与型号为LPC2138的芯片（1）的旋钮信号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的基于超声波的自动清洗机，其特征在于超声波发生器（3）包括振荡器（31）、放大器（32）、匹配器（33）、供电电源（34）和超声波换能器（35），所述供电电源（34）的一号电源信号输出端与振荡器（31）的电源信号输入端连接；所述供电电源（34）的二号电源信号输出端与放大器（32）的电源信号输入端连接；振荡器（31）的信号输出端与放大器（32）的信号输入端连接；所述放大器（32）的信号输出端与匹配器（33）的信号输入端连接；所述匹配器（33）的输出端与超声波换能器（35）的输入端连接。

5.根据权利要求1、2或4所述的基于超声波的自动清洗机，其特征在于显示屏（4）为液晶显示屏。