CN205042825U - 扫频式超声波除垢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业除垢技术，特别是一种用于大型换热器、热电厂等工业管道设备的扫频式超声波除垢装置。它由扫频信号发生器、顺序连接驱动电路、全桥逆变电路，所述的全桥逆变电路一路通过保护电路连接扫频信号发生器，另一路接换能器，换能器另接励磁电路。本实用新型具有如下特点：1．克服了现有的除垢设备效率低特点，本实用新型高频变压器耦合出直流分量，给换能器提供激励;2．克服现有的超声波除垢系统针对复杂垢质必须手动调整换能器输出频率。整个过程复杂，稳定性弱，维护周期成本高，维护频率高;3.体积大幅度缩小，克服了现有实验箱体积庞大的缺点;4．克服现有的超声波除垢系统全桥逆变过热、不能24小时不间断稳定工作等特点。全桥驱动信号为带有死区的互补的PWM。

Description

扫频式超声波除垢装置

技术领域

本实用新型涉及工业除垢技术，特别是一种用于大型换热器、热电厂等工业管道设备的扫频式超声波除垢装置。

背景技术

现有的除垢设备存在如下缺陷：

1无励磁激励信号。效率低；

2.不具备24小时不间断稳定工作；

3.瞬时功率过小，针对复杂垢质的管道，操作复杂；

4.体积庞大，成本高，噪声大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功能齐全、方便实用的扫频式超声波除垢装置。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：一种扫频式超声波除垢装置，它由扫频信号发生器、顺序连接驱动电路、全桥逆变电路，所述的全桥逆变电路一路通过保护电路连接扫频信号发生器，另一路接换能器，换能器另接励磁电路;

本方案的进一步优化，所述的保护电路采用型号为LM211的高速比较器。

本方案的进一步优化，所述的扫频信号发生器采用型号为UC3875的芯片。

与现有技术相比，本实用新型扫频式超声波除垢装置具有如下特点：

1．克服了现有的除垢设备效率低特点，本实用新型高频变压器耦合出直流分量，给换能器提供激励;

2．克服现有的超声波除垢系统针对复杂垢质必须手动调整换能器输出频率。整个过程复杂，稳定性弱，维护周期成本高，维护频率高;

3.体积大幅度缩小，克服了现有实验箱体积庞大的缺点;

4．克服现有的超声波除垢系统全桥逆变过热、不能24小时不间断稳定工作等特点。全桥驱动信号为带有死区的互补的PWM。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型电路结构方框示意图；

图2为本实用新型保护电路4的电路图;

图3为本实用新型驱动电路2的电路图;

图4为本实用新型扫频信号发生器1的电路图;

图5为本实用新型全桥逆变电路3及励磁电路6的电路图。

图中，扫频信号发生器1、驱动电路2、全桥逆变电路3、保护电路4、换能器5、励磁电路6。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型扫频式超声波除垢装置，它由扫频信号发生器1、顺序连接驱动电路2、全桥逆变电路3，所述的全桥逆变电路3一路通过保护电路4连接扫频信号发生器1，另一路接换能器5，换能器5另接励磁电路6。所述的保护电路4采用型号为LM211的高速比较器。

如图2所示，保护电路4串接入220V的市电整流后的负极,它通过电流互感器采样瞬时电流值转化电压值，与参考电压通过LM211进行比较，控制CD4013决定扫频信号发生电路是否工作。此保护电路为过流保护，其连接关系是30uH的电感串接到母线电源的负极，电感感应过的电流通过330欧的电阻进行采样分压并且输入到高速比较器LM211的同相输出入端，LM211的反向输出端接基准电压，这个基准电压是由LM211的电源经过电阻分压获得。调整20K电位器的阻值，调节保护的灵敏度。

如图3所示，驱动电路2是由TIP250光电耦合器将扫频信号发生器的产生的弱电信号进行隔离。然后通过JE253和JE243做推挽放大。提高扫频信号带负载能力。

如图4所示，扫频信号发生器1是由LM124运放产生9.1v至18v的三角波，集成运放A1组成电压跟随器，A2组成滞回比较器，A3组成积分电路。滞回比较器的输出加在积分电路的反相端进行积分，而积分电路的输出又接到滞回比较器的同相输入端，控制滞回比较器输出端的状态发生跳变。产生的三角波进入CD4046的9脚，通过CD4046压控振荡器产生3K至30k的基准脉冲。产生的扫频信号送至UC3875的外部震荡源上17脚，UC3875是移相控制专用芯片，其四个输出端可输出的频率相同且可调的PWM的信号，并且可以进行死区设置、软启动设置，是驱动全桥电路的理想芯片，并且UC3875工作状态稳定，抗干扰能力强，因此适用于工业设备。

如图5所示，全桥逆变电路3是由全桥电路及是由四只大功率开关管IGBT组成，四个功率管分为两组，Q1、Q3一组、Q2、Q4一组。其工作原理通过产生的扫频的PWM信号控制对角线上的一对场效应管的同时导通与同时关断，即当场效应管Q1、Q3导通时，Q2、Q4关断。反之，当Q1、Q3关断时，Q2、Q4导通。交互导通的电流通过高频变压器T1耦合到次级通过C3，C4，C5，C6，接到换能器上，换能器在电路图中为HEAD1,组成串联谐振电路。励磁电路6主要是给换能器一个直流分量，其连接是变压器耦合过来的交流信号接二极管D1和后面电解电容C8、C9、C10、C11、C13、C14、C15、C16、C17滤波产生直流分量，这个直流分量通过一个隔交流通直流的电感L1加到换能器上，电感L1为了保证励磁电路安全的给换能器提供直流分量，不受前级高频的交流分量干扰。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种扫频式超声波除垢装置，其特征在于：它由扫频信号发生器（1）、顺序连接驱动电路（2）、全桥逆变电路（3），所述的全桥逆变电路（3）一路通过保护电路（4）连接扫频信号发生器（1），另一路接换能器（5），换能器（5）另接励磁电路（6）。

2.如权利要求1所述的扫频式超声波除垢装置，其特征在于：所述的保护电路（4）采用型号为LM211的高速比较器。

3.如权利要求1所述的扫频式超声波除垢装置，其特征在于：所述的扫频信号发生器（1）采用型号为UC3875的芯片。