CN219817286U - 一种电感智能匹配调节的超声波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电感智能匹配调节的超声波装置，其中，所述装置包括清洗槽、发生器和换能器，所述换能器设于所述清洗槽内，所述发生器与所述换能器连接；所述发生器包括变压器和多线圈电感；所述多线圈电感包括：线圈组件，包括多个具有不同匝数的线圈；继电器组件，所述继电器组件与所述线圈组件连接，且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器；本实用新型通过多个继电器与多个具有不同匝数线圈一一对应的设置方式，从而根据发生器的工作状态控制继电器，以使具有不同匝数的线圈连接于阻抗匹配电路，实现提高阻抗匹配调节效率的目的，并提高调节精度，进而提高超声波装置的工作效率。

Description

一种电感智能匹配调节的超声波装置

技术领域

本实用新型涉及超声波清洗领域，尤其涉及一种电感智能匹配调节的超声波装置。

背景技术

超声波清洗机是一个利用超声波清洗原理而制造的清洗设备，它主要是由超声波发生器、超声波换能器和清洗水槽三部分组成。超声波发生器用于直接产生高频高能的超声波信号；换能器被固定于清洗水槽底部的振动钢板上，它的作用是将输入的超声波信号转化为机械能传给清洗水槽；清洗水槽一般位于超声波清洗机的外部，多为长方体，其结构的大小与清洗物体体积和超声波发生器的功率有关。超声波的振动频率越大，介质液体产生空化反应所需要的最小声强就会越大，会使空化效应难发生，对于普通工业零件的超声波清洗的频段一般在20kHz到50kHz之间。

由于超声波换能器存在有静态容抗，其在实际工作中呈现为容性，导致超声波发生器的输出功率无法达到最大，效率会降低。匹配电路位于超声波发生器与换能器之间，它可以抵消容抗，使换能器在工作时表现为纯阻性，以提高超声波发生器的工作效率。

在现有设计方案中，超声波电源阻抗匹配调节时，需要人工打开机箱进行调节，操作繁琐，并且阻抗匹配调节的准确度有待提高，进而影响超声波装置的工作效率。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电感智能匹配调节的超声波装置，旨在解决现有的超声波装置阻抗匹配调节操作繁琐以及阻抗匹配调节精度有待提高的问题。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种电感智能匹配调节的超声波装置，其中，所述装置包括清洗槽、发生器和换能器，所述换能器设于所述清洗槽内，所述发生器与所述换能器连接；

所述发生器包括变压器和多线圈电感；所述多线圈电感包括：

线圈组件，与所述变压器连接，所述线圈组件包括多个具有不同匝数的线圈；

继电器组件，所述继电器组件与所述线圈组件连接，且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器；

所述控制方法包括：

获取换能器的初始信息，并根据所述换能器的初始信息，确定发生器的工作信息；

根据所述发生器的工作信息，启动继电器组件对线圈组件进行调节，得到多线圈电感的电感挡位；

若所述多线圈电感的电感档位满足预设要求，完成对所述超声波装置的电感匹配调节。

在一种实施方式中，所述换能器的初始信息包括换能器的谐振频率、换能器的额定功率以及换能器的数量，所述发生器的工作信息包括发生器的工作频率和发生器的工作电流；

所述根据所述换能器的初始信息，确定发生器的工作信息，包括：

根据所述换能器的额定功率和所述换能器的数量，确定发生器的工作电流；

根据所述换能器的谐振频率，确定发生器的工作频率。

在一种实施方式中，所述发生器还包括阻抗匹配电路，所述继电器组件与所述阻抗匹配电路连通，所述线圈组件可与所述阻抗匹配电路连通；

所述根据所述发生器的工作信息，启动继电器组件对线圈组件进行调节，确定多线圈电感的电感挡位，包括：

根据所述发生器的工作频率和所述发生器的工作电流，并基于若干线圈及对应的若干继电器，启动继电器将对应的线圈连接于所述阻抗匹配电路，得到若干切换挡位；

针对每一个切换挡位，确定发生器的电感量；

根据所有切换挡位对应的发生器的电感量，确定最佳的发生器的电感量；

将最佳的发生器的电感量对应的切换挡位作为多线圈电感的电感挡位。

在一种实施方式中，所述超声波装置还包括霍尔电流传感器；

所述根据所述发生器的工作信息，启动继电器组件对线圈组件进行调节，确定多线圈电感的电感挡位之前，还包括：

确定频率调节步长；

根据所述频率调节步长，对所述发生器的工作频率进行调节，得到发生器的调节频率，并控制霍尔电流传感器采集发生器的第一电流值；

根据所述频率调节步长，对所述发生器的调节频率进行调节，并控制霍尔电流传感器采集发生器的第二电流值；

当所述第一电流值大于所述第二电流值时，将所述发生器的调节频率作为发生器的工作频率，将所述第一电流值作为发生器的工作电流。

在一种实施方式中，所述线圈组件包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈和第六线圈；所述继电器组件包括依次连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器，所述第六继电器与所述变压器连接；

其中，所述第一继电器与所述第一线圈对应设置，所述第二继电器与所述第二线圈对应设置，所述第三继电器与所述第三线圈对应设置，所述第四继电器与所述第四线圈对应设置，所述第五继电器与所述第五线圈对应设置，所述第六继电器与所述第六线圈对应设置。

在一种实施方式中，所述第一线圈的匝数为一匝，所述第二线圈的匝数为二匝，所述第三线圈的匝数为四匝，所述第四线圈的匝数为八匝，所述第五线圈的匝数为十六匝，所述第六线圈的匝数为二十二匝。

在一种实施方式中，所述多线圈电感还包括第一接线端和第二接线端；

所述第一接线端与所述第一继电器串联，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器和所述第六继电器依次k并联，所述第六继电器与所述第二接线端串联。

在一种实施方式中，所述若所述多线圈电感的电感档位满足预设要求，完成对所述超声波装置的电感匹配调节，包括：

根据所述多线圈电感的电感挡位，得到发生器的等效阻抗和换能器的等效阻抗；

当所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗相匹配时，完成对所述超声波装置的电感匹配调节。

在一种实施方式中，所述阻抗匹配电路满足如下公式：

其中，Z为发生器的等效阻抗，ω_s为发生器的输出电压角频率，C₁为换能器的动态电容，L₁为换能器的动态电感，C₂为换能器的静态电容，R₁为换能器的动态电阻。

在一种实施方式中，所述根据所述多线圈电感的电感挡位，得到发生器的等效阻抗和换能器的等效阻抗之后，还包括：

当所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗不匹配时，继续执行所述根据所述发生器的工作信息，启动继电器组件对线圈组件进行调节，确定多线圈电感的电感挡位的步骤，直至所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗相匹配，完成对所述超声波装置的电感匹配调节。

有益效果：本实用新型提供了一种电感智能匹配调节的超声波装置，其中，所述装置包括清洗槽、发生器和换能器，所述换能器设于所述清洗槽内，所述发生器与所述换能器连接；所述发生器包括变压器和多线圈电感；所述多线圈电感包括：线圈组件，包括多个具有不同匝数的线圈；继电器组件，所述继电器组件与所述线圈组件连接，且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器；本实用新型通过多个继电器与多个具有不同匝数线圈一一对应的设置方式，从而根据发生器的工作状态控制继电器，以使具有不同匝数的线圈连接于阻抗匹配电路，实现提高阻抗匹配调节效率的目的，并提高调节精度，进而提高超声波装置的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的电感智能匹配调节的超声波装置的立体结构图；

图2为本实用新型的超声波装置内部的结构示意图；

图3为本实用新型的变压器电感控制电路原理图；

图4为本实用新型的串联电感匹配电路原理图。

附图标记说明：

100-壳体；110-底板；120-盖板；130-面板；140-侧板；180-挡板；300-变压器；500-多线圈电感；510-线圈组件；520-继电器组件；610-主控电路板；620-断路器；800-功率电路板。

具体实施方式

本实用新型提供一种电感智能匹配调节的超声波装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，除非另有明确具体的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是螺钉安装，也可以是卡扣安装；可以是固定连接，也可以是拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的一种电感智能匹配调节的超声波装置，包括清洗槽、发生器(即超声波激励电源)和换能器，所述换能器设于所述清洗槽内，所述发生器与所述换能器连接；超声波激励电源为能产生高频交流电信号的电源，并且产生的高频交流电信号与超声波换能器相匹配。

如图1或图2所示，所述发生器包括变压器300和多线圈电感500；所述多线圈电感500包括：

线圈组件510，与所述变压器300连接，所述线圈组件510包括多个具有不同匝数的线圈；

继电器组件520，所述继电器组件520与所述线圈组件510连接，且所述继电器组件520包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器。

超声波清洗装置的原理主要是完成电能到超声波能量的转换，最后超声波辐射到清洗液中从而达到清洗物件的效果。超声波发生器用于直接产生高频高能的超声波信号；换能器被固定于清洗水槽底部的振动钢板上，它的作用是将输入的超声波信号转化为机械能传给清洗水槽；清洗水槽一般位于超声波清洗机的外部，多为长方体，其结构的大小与清洗物体体积和超声波发生器的功率有关，清洗水槽的结构会影响超声波声场的分布，进而影响清洗效果。

超声波换能器是清洗系统重要组成部分，超声波换能器是一种能量转换器件，将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。本实用新型采用压电式超声波换能器，通过压电效应将电磁超声频能量转换成机械振动能量，将高频交流电压加在换能器两端时，换能器发出与电频率相同的机械振动。当所加高频交流电压频率正好与压电换能器的谐振频率匹配时，换能器所产生的机械振动(超声波)最强烈，此时换能器工作效率最高。

在本实施例中，所述超声波装置还包括阻抗匹配电路，所述继电器组件与所述阻抗匹配电路连通，所述线圈组件可与所述阻抗匹配电路连通。为了保证电能高效安全的传输给换能器，超声波电源和换能器之间具有匹配电，且匹配电路包括阻抗匹配和调谐匹配。

在本实用新型的较佳实施例中，通过多个继电器与多个具有不同匝数线圈一一对应的设置方式，从而根据发生器的工作状态控制继电器，以使具有不同匝数的线圈连接于阻抗匹配电路，实现提高阻抗匹配调节效率的目的，并提高调节精度，进而提高超声波装置的工作效率。

值得说明的是，本实用新型的一个较佳实施例中具有六个线圈，相应设有六个继电器，且六个线圈的匝数各不相同，但不限于此，也可设置八个线圈和八个继电器，且各线圈的匝数不尽相同，也就是说，可以包括相同匝数的线圈，但全部线圈的匝数不完全一致。从而通过控制继电器将一个或多个具有不同匝数线圈连接于阻抗匹配电路，以得到不同的组合方案，每个组合方案中发生器的电感量与超声波换能器阻抗所需的电感量相匹配，完成电感匹配调节且达到提高超声波装置工作效率的效果。

在本实用新型实施例的一个较佳实现方式中，如图3所示，所述线圈组件510包括从右向左排序的第一线圈L1-1、第二线圈L1-2、第三线圈L1-3、第四线圈L1-4、第五线圈L1-5和第六线圈L1-6；所述继电器组件510包括依次连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器，所述第六继电器与所述变压器连接；

其中，所述第一继电器与所述第一线圈对应设置，所述第二继电器与所述第二线圈对应设置，所述第三继电器与所述第三线圈对应设置，所述第四继电器与所述第四线圈对应设置，所述第五继电器与所述第五线圈对应设置，所述第六继电器与所述第六线圈对应设置。

在本实用新型实施例的一个较佳实现方式中，如图3所示，所述多线圈电感还包括第一接线端(图3右端)和第二接线端(图3控制电路端)；

所述第一接线端与所述第一继电器串联，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器和所述第六继电器依次并联，所述第六继电器与所述第二接线端串联。

具体地，本实施例采用六个线圈整体串联的连接方式，且六个继电器依次并联连接，从而能够通过控制继电器实现相应的多个线圈进行串联。但不限于此，多个线圈也可依次并联设置，从而通过相应继电器将多个并联线圈连接于阻抗匹配电路，以实现不同匝数的组合方案。进一步，本实施例中，例如，当控制第一继电器、第二继电器和第三继电器闭合(即相应的第一线圈L1-1、第二线圈L1-2和第三线圈L1-3连接于阻抗匹配电路)，且第四继电器、第五继电器和第六继电器未启动(即未闭合或)时，第一线圈(为一匝)、第二线圈(为二匝)和第三线圈(为四匝)共具有七匝，此为一种组合方案；其他组合方案同理，在此不再进行赘述。

在本实用新型实施例的一个较佳实现方式中，所述第一线圈L1-1的匝数为一匝，所述第二线圈L1-2的匝数为二匝，所述第三线圈L1-3的匝数为四匝，所述第四线圈L1-4的匝数为八匝，所述第五线圈L1-5的匝数为十六匝，所述第六线圈L1-6的匝数为二十二匝。在此不做具体限定，根据具体需求可自行修改。

在实用新型的一个较佳实施例中，发生器内设有功率电路板800，发生器的壳体100包括：底板110；盖板120，与所述底板110连接；面板130，连接所述底板110的一端和所述盖板120的一端；侧板140，连接所述底板110的另一端和所述盖板120的另一端。

在实用新型的一个较佳实施例中，发生器还包括：主控电路板610，设置于所述面板130，且与所述功率电路板800连接；断路器620，与所述功率电路板800连接。具体地，主控电路板610对应连接有位于面板130外侧的显示屏，断路器620用于保证设备正常运行。

具体地，本实用新型的超声波装置的工作频率为25kHz至54kHz

需要说明的是，发生器内还设有霍尔电流传感器，通过霍尔电流传感器采集发生器的电流值。超声波换能器在超声波清洗装置中通常可以视为负载。在实际工作时，超声波换能器结构常常会受工作环境的影响而发生变化，进而导致其谐振频率漂移。此时，超声波主功率电路输出信号的频率应要实现漂移谐振频率的跟踪，与换能器的谐振频率同步变化，这样可以提高工作效率，保证超声波清洗装置工作的稳定性。

换能器的阻抗匹配电路具有以下作用：第一，阻抗变换：通过最大功率传输定理可知，当电源阻抗与负载阻抗大小相同时，负载才能获得最大功率，同理，为了使超声波换能器获得最大的传输功率，使电源(主电路)的阻抗等于超声波换能器(此时换能器处于最佳频率工作状态)的阻抗，以提高工作效率和电能利用率；第二，调谐：当RLC串联电路处于谐振频率运行时电抗(电容和电感之和)等于0，同理，超声波换能器工作于最佳频率(固有频率)时，结合其等效电路，动态阻抗Z＝R+jX＝R，R为电阻分量，X为电抗分量，然而静态阻抗(电容)不等于0，所以当超声波换能器工作于最佳频率(固有频率)时其呈现的电路为容性，如果不对主电路中换能器进行调谐的话，将会有大量的无功损耗，这就让换能器接受主电路功率的效率降低。因此本实用新型通过继电器控制线圈(电感)连接于匹配电路对换能器进行阻抗补偿，让谐振工作时的超声波换能器表现为纯阻性，以提高超声波装置的工作效率。

本实用新型的超声波装置采用如下步骤进行控制，所述方法包括：

步骤S100、获取换能器的初始信息，并根据所述换能器的初始信息，确定发生器的工作信息。

在一种实现方式中，所述换能器的初始信息包括换能器的谐振频率、换能器的额定功率以及换能器的数量，所述发生器的工作信息包括发生器的工作频率和发生器的工作电流。

所述步骤S100具体包括：

步骤S110、根据所述换能器的额定功率和所述换能器的数量，确定发生器的工作电流。

具体地，在超声波装置开始清洗工作之前，获取换能器的谐振频率(该谐振频率为未漂移的频率)、额定功率以及数量，并根据换能器的额定功率和数量，设置电源(即发生器)的工作电流(初始电流，即未调节的电流)，进一步，换能器的额定功率为1.5kw，额定电源220v，每个换能器为60w，换能器数量为25个，电源的工作电流为4A。

步骤S120、根据所述换能器的谐振频率，确定发生器的工作频率。

具体地，根据换能器的谐振频率(即串联谐振频率f_s)，计算得到发生器的工作频率(系统确定或认为设定)，进一步，发生器的工作频率为40kHz。需要说明的是，换能器有两个谐振频率点，频率由小变大时阻抗对数值的第一个低谷点对应的是串联谐振频率。也就是说在串联谐振频率下，换能器的等效阻抗最小。换能器在串联谐振状态时，负载阻值的平缓变化更有利于超声波设备的安全稳定地工作。

步骤S200、根据所述发生器的工作信息，启动继电器组件对线圈组件进行调节，得到多线圈电感的电感挡位。

所述步骤S200具体包括：

步骤S210、根据所述发生器的工作频率和所述发生器的工作电流，并基于若干线圈及对应的若干继电器，启动继电器将对应的线圈连接于所述阻抗匹配电路，得到若干切换挡位。

具体地，根据6个线圈和6个继电器，共有67个组合方案(即切换挡位)，进一步，采用一个线圈时6种，2个线圈时21种，3个线圈时20种，四个线圈时13种，5个线圈时6种，6个线圈时一种，根据发生器的工作频率和工作电流，从若干切换挡位中剔除部分切换挡位(也就是剔除明显不满足要求的切换挡位)。

步骤S220、针对每一个切换挡位，确定发生器的电感量。

具体地，采用串联电感方式匹配时，超声波换能器的谐振频率在f_s附近，可知发生器的输出电压角频ω_s为：其中，C₁为换能器的动态电容，L₁为换能器的动态电感；换能器的等效阻抗Z为：

其中，C₂为换能器的静态电容，R₁为换能器的动态电阻。

匹配阻抗目的是消除超声波换能器的无功损耗，所以阻抗Z应该是一个纯电阻，可以得到多线圈电感的串联匹配电感L为：

进而在上述多个切换挡位中，分别确定每个切换挡位对应的发生器的电感量。

步骤S230、根据所有切换挡位对应的发生器的电感量，确定最佳的发生器的电感量。

具体地，将上述每个切换挡位对应的发生器的电感量与串联匹配电感进行对比判断，最接近串联匹配电感的发生器的电感量为最佳的发生器的电感量，并根据最佳的发生器的电感量得到对应的发生器的等效阻抗。

步骤S240、将最佳的发生器的电感量对应的切换挡位作为多线圈电感的电感挡位。

具体地，在最佳的发生器的电感量时对应的切换挡位为该状态下最佳的切换挡位，也就是作为多线圈电感的电感挡位。

在一种实现方式中，如图4所示，所述阻抗匹配电路满足如下公式：

其中，Z为发生器的串联等效阻抗，ω_s为发生器的输出电压角频率，C₁为换能器的动态电容，L₁为换能器的动态电感，C₂为换能器的静态电容，R₁为换能器的动态电阻。

所述步骤S300之前，还包括步骤(也就是对换能器谐振频率进行跟踪)：

步骤S130、确定频率调节步长；

步骤S140、根据所述频率调节步长，对所述发生器的工作频率进行调节(增大或减少)，得到发生器的调节频率，并控制霍尔电流传感器采集发生器的第一电流值；

步骤S150、根据所述频率调节步长，对所述发生器的调节频率进行调节，并控制霍尔电流传感器采集发生器的第二电流值；

步骤S160、当所述第一电流值大于所述第二电流值时，将所述发生器的调节频率作为发生器的工作频率，将所述第一电流值作为发生器的工作电流。(此时所述换能器的工作频率为串联谐振频率)

具体地，本实用新型采用最大电流控制的谐振频率控制，换能器在串联谐振频率工作状态时其等效阻抗最小，在同电压输入的条件，流过换能器两端的电流最大。因此可以将流过超声波清洗装置的电流有效值作为控制对象，通过搜索流过系统的最大电流有效值来调节频率，从而使换能器始终保持在串联谐振频率点附近工作。工作时，以固定的频率调节步长来改变逆变电路输出驱动电信号的频率，此时直流电源输出的电流也随频率的变化而变化，霍尔电流传感器采集超声波发生器的直流电流，采集的电流经过A/D转化后传给控制芯片，控制芯片将本次采集的电流值与上一次采集的电流值进行对比，直到出现最大电流值，此时换能器的工作频率为串联谐振频率。采用最大电流反馈实现频率跟踪的方式要对搜索最大电流的步长有一定的要求，搜索步长大会缩短频率跟踪时间但会影响精度，反之会提高精度但影响跟踪时间。

进一步，根据电流检测单元反馈回的功率变化大小，对所述频率调节步长进行更新，得到更新后的频率调节步长，将所述更新后的频率调节步长作为频率调节步长。

谐振电路的品质因素其中，R为换能器工作时等效电阻，L为换能器等效电路的电感，C为换能器等效电容，电路发生谐振的角频率Q值越高，对其进行频率跟踪具有重要作用。

步骤S300、若所述多线圈电感的电感档位满足预设要求，完成对所述超声波装置的电感匹配调节。

所述步骤S300具体包括：

步骤S310、根据所述多线圈电感的电感挡位，得到发生器的等效阻抗和换能器的等效阻抗。

具体地，根据最佳的发生器的电感量，得到发生器的等效阻抗；根据公式(2)得到换能器的等效阻抗。

步骤S320、当所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗相匹配时，完成对所述超声波装置的电感匹配调节。

具体地，发生器的等效阻抗与换能器的等效阻抗的差值在预设范围内，则二者相匹配，完成电感匹配调节。

所述步骤S320之后，还包括步骤：

步骤S330、当所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗不匹配时，继续执行所述根据所述发生器的工作信息，启动继电器组件对线圈组件进行调节，确定多线圈电感的电感挡位的步骤，直至所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗相匹配，完成对所述超声波装置的电感匹配调节。

需要说明的是，上述步骤中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字通用光盘(digitalversatil edisc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：只读存储器(read-only memory，ROM)或随机存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种电感智能匹配调节的超声波装置，其特征在于，所述装置包括清洗槽、发生器和换能器，所述换能器设于所述清洗槽内，所述发生器与所述换能器连接；

所述发生器包括变压器和多线圈电感；所述多线圈电感包括：

线圈组件，与所述变压器连接，所述线圈组件包括多个具有不同匝数的线圈；

继电器组件，所述继电器组件与所述线圈组件连接，且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器；

所述发生器还包括阻抗匹配电路，所述继电器组件与所述阻抗匹配电路连通，所述线圈组件可与所述阻抗匹配电路连通；

所述线圈组件包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈和第六线圈；所述继电器组件包括依次连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器，所述第六继电器与所述变压器连接；

其中，所述第一继电器与所述第一线圈对应设置，所述第二继电器与所述第二线圈对应设置，所述第三继电器与所述第三线圈对应设置，所述第四继电器与所述第四线圈对应设置，所述第五继电器与所述第五线圈对应设置，所述第六继电器与所述第六线圈对应设置；

所述多个具有不同匝数的线圈串联或并联连接；

发生器内设有功率电路板，发生器具有壳体，所述壳体包括：

底板；

盖板，与所述底板连接；

面板，连接所述底板的一端和所述盖板的一端；侧板，连接所述底板的另一端和所述盖板的另一端；

所述发生器还包括：

主控电路板，设置于所述面板，且与所述功率电路板连接；

断路器，与所述功率电路板连接。

2.根据权利要求1所述的电感智能匹配调节的超声波装置，其特征在于，所述第一线圈的匝数为一匝，所述第二线圈的匝数为二匝，所述第三线圈的匝数为四匝，所述第四线圈的匝数为八匝，所述第五线圈的匝数为十六匝，所述第六线圈的匝数为二十二匝。

3.根据权利要求1所述的电感智能匹配调节的超声波装置，其特征在于，所述多线圈电感还包括第一接线端和第二接线端；

所述第一接线端与所述第一继电器串联，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器和所述第六继电器依次并联，所述第六继电器与所述第二接线端串联。

4.根据权利要求1所述的电感智能匹配调节的超声波装置，其特征在于，所述超声波装置还包括霍尔电流传感器。

5.根据权利要求1所述的电感智能匹配调节的超声波装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路满足如下公式：

其中，Z为发生器的等效阻抗，ω_s为发生器的输出电压角频率，C₁为换能器的动态电容，L₁为换能器的动态电感，C₂为换能器的静态电容，R₁为换能器的动态电阻。