CN203265142U - 超声波频率扫频技术控制电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波频率扫频技术控制电路板，用于超声波清洗设备中，以提高各种工业精密零件、半导体材料、化学化工分析、实验室分析等超声波清洗、超声波分析处理行业的要求，电源经变压、整流、滤波和稳压后分别连接信号发生模块和信号放大电路，信号发生模块的输出信号经RC调频后连接信号放大电路，其中：所述的信号发生模块经RC调频后连接频率偏置电路调节某一固定频率的扫频范围后连接信号放大电路，放大信号隔离输出。本实用新型可以使超声波信号发生器更好的匹配换能器频率；电声能量转换效率更高，减少功率损耗，降低耗电量；降低换能器故障率，延长设备使用寿命；可以得到更好的清洗效果、满足特殊的工艺要求等。

Description

超声波频率扫频技术控制电路板

技术领域

本实用新型涉及一种超声波频率扫频技术控制电路板，用于超声波清洗设备中，以提高各种工业精密零件、半导体材料、化学化工分析、实验室分析等超声波清洗、超声波分析处理行业的要求。 

背景技术

当前，超声波清洗作为一种先进的清洗技术在各种民用、工业等领域得到广泛使用。随着超声波技术的不断发展，对其他工业技术的发展也越来越发挥着重要的推动作用。超声波清洗设备主体主要由超声波声发生器（电源）及超声波能量转换器（换能器）组成。超声波电源对超声波清洗技术在实际使用过程中能否发挥他的最佳效果起到决定性的作用。超声波电源由最早的电子管电路发展到晶体管电路，电路形式也由模拟电路（自激振荡）发展到现在的数字电路（他激式振荡）。现有的超声波电源信号输出形式基本上是通过调整谐振电感来匹配超声波换能器，但是运用在清洗机上的超声波换能器单个功率一般都设计在50瓦—80瓦之间，这样设计一台功率为1200瓦的超声波，就需要由15—24个换能器组合起来。由于超声波换能器在零件加工、组装、振板粘接等加工过程中，十几个至几十个换能器不能保证频率完全一致，使信号发生器对换能器频率的匹配很困难，所有换能器也不能工作在一个最佳的状态。同时会造成电声转换效率降低，致使换能器出现异常升温，频率偏差过大的还会造成压电陶瓷碎裂，导致设备出现故障、缩短使用寿命。超声波换能器的不稳定工作（温度过高，转换效率降低），还会导致清洗效果不稳定，影响正常生产作业。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种超声波频率扫频技术控制电路板，精确调节某一固定频率的扫频范围，以便超声波信号发生器更好的匹配换能器频率。 

本实用新型技术问题通过下述方案解决：一种超声波频率扫频技术控制电路板，用于超声波清洗设备中，电源经变压、整流、滤波和稳压后分别连接信号发生模块和信号放大电路，信号发生模块的输出信号经RC调频后连接信号放大电路，其中：所述的信号发生模块经RC调频后连接频率偏置电路调节某一固定频率的扫频范围后连接信号放大电路，放大信号隔离输出。 

本实用新型在超声波电源控制电路基础上，在RC震荡产生可调中心频率的基础上，采用一种频率偏置电路，调节某一固定频率的扫频范围，可保证超声波信号发生器更好的匹配换能器频率。 

在上述方案基础上，所述的信号发生模块是以TL494集成电路模块作为主要控制器件，所述的频率偏置电路由电阻三R8接偏置电压正极，依次串联电容二C13、电阻一R6，并串联电位器VR2、电容一C10、电阻二R7与接地连接构成，通过调整电位器VR2的对地电阻值，调节某一固定频率的扫频范围。所述的频率偏置电路中，通过调整VR2的对地电阻大小，来实现改变固定频率的扫频范围。 

本实用新型的原理是：由一个可输出频率自动扫描、且扫描频宽一定范围内可调的信号，去匹配超声波换能器的最佳频率。实现了在这一可调的中心频率附近自动扫频，且扫频范围可调。即：利用调整VR2的参数，得到不同扫频范围的输出，从而达到更好匹配超声波换能器频率、使之工作在最佳状态、达到更好能量输出、更好的清洗效果的目的。 

其中： 

所述的电阻一R6可采用1W/1—5k电阻；

所述的电阻二R7可采用1W/5—10k电阻。

所述的电阻三R8可采用1W/0.2—0.5k电阻。 

所述的电容一C10可采用50V/0.1—1μF电容。 

所述的电容二C13可采用50V/10—47μF电容。 

所述的电位器VR2可采用1W/0—1k可变电阻。 

与现有技术相比，本实用新型的优越性在于： 

一、使超声波信号发生器更好的匹配换能器频率；

二、使换能器工作在最佳状态，电声能量转换效率更高，减少功率损耗，降低耗电量，换能器工作状态稳定；

三、减少换能器发热量、降低自身温度，降低换能器故障率，延长设备使用寿命；

四、可以得到更好的清洗效果、满足特殊的工艺要求：扫频的工作方式可用于防止对特别精细的部件清洗时造成损伤，可以降低清洗槽中的驻波效应，扫频的工作方式对提高基于烃和石油的化合物的空化效应有显著的效果。

附图说明

图1为本发明的电路原理方框图； 

图2为本发明的设计电路原理图；

图3为通过本发明控制超声波频率扫频输出，示波器实测信号图；

图4为超声波固定频率输出，示波器实测信号图（参考）；

图中标号：

1——信号发生模块；    2——变压；       3——整流；

4——滤波；                5——稳压；        6——信号放大电路；

7——RC调频；           8——频率偏置电路；

9——隔离输出。

具体实施方式

如图1为本发明的电路原理方框图所示，本实用新型一种超声波频率扫频技术控制电路板，用于超声波清洗设备中，电源经变压2、整流3、滤波4和稳压5后分别连接信号发生模块1和信号放大电路6，信号发生模块1的输出信号经RC调频后连接信号放大电路6，其中：所述的信号发生模块1经RC调频后连接频率偏置电路8调节某一固定频率的扫频范围后连接信号放大电路6，放大信号隔离输出9。 

所述的信号发生模块1是以TL494集成电路模块作为主要控制器件，所述的频率偏置电路由电阻三R8接偏置电压正极，依次串联电容二C13、电阻一R6，并串联电位器VR2、电容一C10、电阻二R7与接地连接构成，通过调整电位器VR2的对地电阻值，调节某一固定频率的扫频范围。 

所述的电阻一R6和电阻二R7采用1W/1—20k电阻； 

所述的电阻三R8采用1W/0.1—5k电阻；

所述的电容一C10采用50V/0.1—10μF；

所述的电容二C13采用50V/10—100μF；

所述的电位器VR2采用1W/0.1—10k可变电阻。

一种超声波频率扫频技术控制电路板，在超声波电源控制电路基础上，在RC震荡电路产生可调中心频率的基础上，以TL494集成电路模块作为主要控制器件，采用一种电压电流偏置电路网络，所述的电压电流偏置电路网络其由电阻三R8接偏置电压正极，依次串联电容二C13、电阻一R6，并串联电位器VR2、电容一C10、电阻二R7与接地连接，通过调整电位器VR2的对地电阻值，调节某一固定频率的扫频范围。 

如图所示，图1中由R6、R7、R8、C10、C13及VR2组成电压电流偏置电路网络，通过调整VR2的对地电阻大小，来实现改变固定频率的扫频范围。 

所述利用调整VR2的参数，得到不同扫频范围的输出，从而达到更好匹配超声波换能器频率、使之工作在最佳状态、达到更好能量输出、更好的清洗效果的目的。 

所述的R6可采用1W/1—5k电阻。 

所述的R7可采用1W/5—10k电阻。 

所述的R8可采用1W/0.2—0.5k电阻。 

所述的C10可采用50V/0.1—1μF电容。 

所述的C13可采用50V/10—47μF电容。 

所述的VR2可采用1W/0—1k可变电阻。 

由所述的控制电路原理，使超声波的频率输出变成频率扫频输出，且扫描频宽可调，波形示意图3为通过本发明控制超声波频率扫频输出，示波器实测信号图所示，与图4的比较可以看出，本实用新型的超声波信号发生器更好的匹配换能器频率。 

Claims (3)

1.一种超声波频率扫频技术控制电路板，用于超声波清洗设备中，电源经变压（2）、整流（3）、滤波（4）和稳压（5）后分别连接信号发生模块（1）和信号放大电路（6），信号发生模块（1）的输出信号经RC调频（7）后连接信号放大电路，其特征在于：所述的信号发生模块（1）经RC调频（7）后连接频率偏置电路（8）调节某一固定频率的扫频范围后连接信号放大电路，放大信号隔离输出（9）。

2.根据权利要求1所述的超声波频率扫频技术控制电路板，其特征在于，所述的信号发生模块（1）是以TL494集成电路模块作为主要控制器件，所述的频率偏置电路（8）由电阻三（R8）接偏置电压正极，依次串联电容二（C13）、电阻一（R6），并串联电位器（VR2）、电容一（C10）、电阻二（R7）与接地连接构成，通过调整电位器（VR2）的对地电阻值，调节某一固定频率的扫频范围。

3.根据权利要求2所述的超声波频率扫频技术控制电路板，其特征在于，所述的电阻一（R6）和电阻二（R7）采用1W/1—20k电阻、所述的电阻三（R8）采用1W/0.1—5k电阻、电容一（C10）采用50V/0.1—10μF电容、电容二（C13）采用50V/10—100μF电容、电位器（VR2）采用1W/0.1—10k可变电阻。

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